Was ist Polysilizium und wofür wird es verwendet?
Polysilizium ist hochreines, kristallines Silizium mit einer Reinheit von mindestens 99,9999%, das hauptsächlich für die Herstellung von Solarzellen und Halbleitern benötigt wird. Es bildet die Grundlage für Photovoltaikmodule und Computerchips, wodurch es für Energiewende und Digitalisierung unverzichtbar ist.
Wie wird Polysilizium hergestellt?
Polysilizium wird durch chemische Reinigungsverfahren aus metallurgischem Silizium gewonnen, wobei das Siemens-Verfahren am häufigsten eingesetzt wird. Dabei wird Silizium bei hohen Temperaturen mit Wasserstoff und Chlor behandelt, bis ultrahochreines Polysilizium entsteht.
Welche Länder sind die größten Polysiliziumhersteller?
China dominiert die globale Polysiliziumproduktion mit etwa 80-85% Marktanteil, hauptsächlich durch Hersteller in der Region Xinjiang. Weitere bedeutende Produzenten befinden sich in Deutschland, den USA, Südkorea und Norwegen.
Warum ist die Polysiliziumproduktion so energieintensiv?
Die Herstellung von Polysilizium erfordert extrem hohe Temperaturen von über 1000°C und aufwendige Reinigungsprozesse, was enorme Strommengen verbraucht. Pro Kilogramm Polysilizium werden je nach Verfahren zwischen 50 und 150 kWh Energie benötigt, weshalb günstige Strompreise für Hersteller entscheidend sind.
Welche Herausforderungen gibt es bei Polysilizium aus China?
Polysilizium aus der chinesischen Region Xinjiang steht wegen Menschenrechtsbedenken und möglicher Zwangsarbeit in der Kritik. Dies hat zu Importverboten in den USA und strengeren Lieferkettenprüfungen in Europa geführt, was die Beschaffung für Solarhersteller verkompliziert.
Wie entwickelt sich der Polysiliziumpreis?
Der Polysiliziumpreis ist stark volatil und wird von Angebot und Nachfrage der Solarindustrie bestimmt, wobei Überkapazitäten in China die Preise zuletzt unter Druck gesetzt haben. Zwischen 2020 und 2023 schwankten die Preise erheblich zwischen 6 und über 30 US-Dollar pro Kilogramm.
Gibt es Alternativen zu Polysilizium für Solarzellen?
Dünnschicht-Solarzellen aus Materialien wie Cadmiumtellurid oder CIGS benötigen kein Polysilizium, haben aber meist niedrigere Wirkungsgrade. Zukunftstechnologien wie Perowskit-Solarzellen könnten langfristig eine Alternative darstellen, sind jedoch noch nicht marktreif für die Massenproduktion.