Wissenswertes zu Silizium

In Unternehmen zu investieren, die Silizium veredeln, könnte sich als die beste Möglichkeit herausstellen, vom Boom bei Solarenergie zu profitieren.

Silizium ist kein seltenes Element. Um genau zu sein, ist es das zweithäufigste Metall auf der Erde. 25,7% der Erdkruste bestehen aus Silizium. Und doch ist das Angebot an veredeltem Silizium sehr knapp, dank des boomenden Geschäfts mit der Solarenergie.

Der Prozess der Veredelung ist ziemlich teuer. Zuerst müssen die Unreinheiten beseitigt werden. Dann wird mit einer Kohlenstoffreaktion der Sauerstoff aus dem Silizium entfernt. Der Prozess wird normalerweise durchgeführt, indem man eine Form von Kohle hinzufügt und das Produkt dann in einem besonderen Ofen auf Temperaturen von 1.500-2.000°C erhitzt. Das so entstehende Silizium hat einen Gütegrad von einer ungefähr 98-prozentigen Reinheit.

Um Silizium für Halbleiter herzustellen, muss dass Element noch weitere Bearbeitungen durchlaufen. Es muss mit Salzsäure kombiniert werden, um einige weitere Unreinheiten, wie z.B. Aluminium und Eisen zu entfernen. Zuletzt nimmt man das SiHCl3 und lässt es 200-300 Stunden bei 1.000°C mit Wasserstoff reagieren, um eine sehr reine Form von Silizium herzustellen.

Das reine Silizium wird in Stäbe geformt, die ungefähr zwei Meter lang sind und einen Durchmesser von 30 Zentimetern haben. Diese Stäbe werden in 0,5 Millimeter dicke Scheiben geschnitten, und so hat man das Siliziumplättchen als Endprodukt für die Verwendung in PV-Zellen.

Es ist sehr leicht einzusehen, warum die Kosten für den Energieaufwand bei der Herstellung von Silizium in der richtigen Güte für Halbleiter sehr teuer ist. Aber nicht nur der Prozess selbst ist sehr teuer, es ist auch sehr teuer, die Kapazitäten der Verfeinerung zu erhöhen.

Nehmen wir beispielsweise den deutschen Siliziumveredler Wacker Chemie. Sie haben ein Projekt gestartet, die Veredelungskapazitäten von 5.500 Tonnen auf 9.000 Tonnen zu steigern. Wie hoch ist das Preisschildchen an diesem Projekt? Über 270 Millionen Dollar. Die hohen Kosten der Veredlung und der Hinzufügung weiterer Veredelungskapazitäten kann die Unternehmen davon abhalten, sich auf neue Siliziumwagnisse einzulassen, und genau das ist passiert.

Es bedürfte eines gewaltigen Schocks bei der Nachfrage, die Preise für Silizium so hoch zu treiben, dass es sich für die Raffinerien rechnet, höhere Kapazitäten zu ermöglichen.