Dreidimensionale numerische Modellierung eines EFG-Systems

摘要

Der EFG-Folienziehprozess (Edge-defined Film-fed Growth) wurde fur die Herstellung von Solarzellen fur Photovoltaik-Anwendungen entwickelt. Bei diesem Verfahren werden lange dunnwandige hohle Silizium-Oktagons direkt aus der Siliziumschmelze gezogen. Zur Untersuchung des Systems wurde aufgrund der oktagonalen Geometrie des EFG-Ofens eine dreidimensionale numerische Modellierung angewendet. Solche komplexen Geometrien konnen mit einem zweidimensionalen axisymmetrischen Modell nicht ausreichend beschrieben werden. Um das System moglichst genau analysieren zu konnen, wurde eine Kopplung aus elektromagnetischem und thermischem Modell verwendet. Dabei wurden die nichtlinearen Effekte aufgrund der Temperaturabhangigkeit der Materialeigenschaften und Bedingungen des Warmeaustausches berucksichtigt. Bei den Parameterstudien wurde eine Sensibilitatsanalyse einer oktagonformigen Industrieanlage durchgefuhrt. Alle fur den Prozess wichtigsten Parameter wie Induktorstrome und deren Phasenverschiebung, Position der Induktoren und Geometrie des EFG-Ofens wurden dabei in Betracht gezogen.