19.06.2009 · Wie alle Halbleiter lässt sich auch Silizium durch Beimengung fremder Stoffe elektrisch laden. Eine der Verantwortlichen für diese geheimnisvolle Alchemie ist Carmen Bellmann.
© Tobias Schmitt / F.A.Z.
Carmen Bellmann
Wie alle Halbleiter lässt sich auch Silizium durch Beimengung fremder Stoffe, meist Phosphor und Bor, unterschiedlich elektrisch laden („dotieren“). In einer Solarzelle ist eine Siliziumschicht mit Elektronenüberschuss negativ dotiert (n-Schicht). Die angrenzende p-Schicht weist hingegen einen Elektronenmangel auf. Trifft Sonnenlicht auf die Zelle, geben die Photonen ihre Energie an ungebundene Elektronen ab. Derart angeregt können diese das innere elektrische Feld durchwandern und über Metallkontakte zu einem elektrischen Verbraucher verlassen - es fließt Strom. Den sogenannten p/n-Übergang in den Wafern, das Herzstück dieses Vorgangs, erzeugt die Deutsche Cell in Freiberg durch Phosphordiffusion.
Eine der Verantwortlichen für diese geheimnisvolle Alchemie ist die promovierte Chemikerin Carmen Bellmann. Sie gehört zu den wenigen Führungskräften, die aus Freiberg selbst stammen. Nach dem Studium in Dresden arbeitete sie dort zunächst für den Computerchiphersteller Advanced Micro Devices (AMD). Dort aber sah sie nach einigen Jahren keine Aufstiegschancen und bewarb sich deshalb bei Solarworld in ihrer Heimatstadt. Von der Photovoltaik verstand sie damals nicht viel, wie sie zugibt, denn die anorganische Chemie hatte sie immer gelangweilt. „Vor dem Bewerbungsgespräch hab' ich schnell die Broschüre ,So funktioniert eine Solarzelle' durchgelesen“, sagt die Zweiunddreißigjährige.
Neben der Diffusion kümmert sich die junge Frau auch um die nasschemische Reinigung oder Ätzung der Wafer und um die Isolierung der Kanten. Danach erhalten die Zellen eine blaue Antireflexionsschicht, um die Lichtausbeute zu verbessern. Abschließend werden die Vorder- und Rückseitenkontakte aufgedruckt, die fertigen Zellen vermessen und nach Leistung sortiert. Bellmann selbst hat auf dem Dach ihres Hauses eine Solarthermieanlage zur Wassererwärmung installiert, nicht aber Photovoltaik-Module. Als Grund nennt sie den Preis, aber auch die geringe Sonneneinstrahlung in Freiberg. „Ich bin Realist genug, um zu wissen, dass sich Solaranlagen noch nicht überall eignen“, erklärt Bellmann. „Aber wir arbeiten daran.“
