Deposition reactors for solar grade silicon: a comparative thermal analysis of a Siemens reactor and a fluidized bed reactor

Polysilicon production costs contribute approximately to 25-33% of the overall cost of the solar panels and a similar fraction of the total energy invested in their fabrication. Understanding the energy losses and the behaviour of process temperature is an essential requirement as one moves forward to design and build large scale polysilicon manufacturing plants. In this paper we present thermal models for two processes for poly production, viz., the Siemens process using trichlorosilane (TCS) as precursor and the fluid bed process using silane (monosilane, MS).We validate the models with some experimental measurements on prototype laboratory reactors relating the temperature profiles to product quality. A model sensitivity analysis is also performed, and the efects of some key parameters such as reactor wall emissivity, gas distributor temperature, etc., on temperature distribution and product quality are examined. The information presented in this paper is useful for further understanding of the strengths and weaknesses of both deposition technologies, and will help in optimal temperature profiling of these systems aiming at lowering production costs without compromising the solar cell quality.

Thermal shields for heat loss reduction in Siemens-type CVD reactors

The use of thermal shields to reduce radiation heat loss in Siemens-type CVD reactors is analyzed, both theoretically and experimentally. The potential savings from the use of the thermal shields is first explored using a radiation heat model that takes emissivity variations with wavelength into account, which is important for materials that do not behave as grey bodies. The theoretical calculations confirm that materials with lower surface emissivity lead to higher radiation savings. Assuming that radiation heat loss is responsible for around 50% of the total power consumption, a reduction of 32.9% and 15.5% is obtained if thermal shields with constant emissivities of 0.3 and 0.7 are considered, respectively. Experiments considering different thermal shields are conducted in a laboratory CVD reactor, confirming that the real materials do not behave as grey bodies, and proving that significant energy savings in the polysilicon deposition process are obtained. Using silicon as a thermal shield leads to energy savings of between 26.5-28.5%. For wavelength-dependent emissivities, the model shows that there are significant differences in radiation heat loss, of around 25%, when compared to that of constant emissivity. The results of the model highlight the importance of having reliable data on the emissivities within the relevant range of wavelengths, and at deposition temperatures, which remains a pending issue.

Étude sur le four à gaz et à chaleur régénérée de M. Siemens.

Mode of access: Internet.

Die Unternehmungen der Bruder Siemens. Erster Band. Bis zum Jahr 1870. Mit 7 Abbildungen.

Mode of access: Internet.

El conflicto con Siemens desde una perspectiva interna

El objetivo del trabajo es analizar, desde una perspectiva teórica, el conflicto suscitado entre el gobierno argentino y la empresa alemana Siemens que se convirtió en motivo de preocupación para los gobiernos que sucedieron a Menem. El conflicto tiene sus orígenes en 1998, cuando la empresa resultó ganadora de un proceso licitatorio, que desde el inicio fue sospechado de corrupción. Se agravó con la sanción de la Ley de Emergencia Económica, en cuyo marco se inició un proceso de renegociación de los términos del contrato original (por no ajustarse este a la realidad económica del país), y alcanzó su máximo nivel en la decisión final del ex presidente Fernando de la Rua de rescindirlo. La envergadura de las negociaciones se hizo evidente desde el momento que el gobierno alemán respaldó explícitamente la posición de la empresa, de manera que un conflicto inicialmente comercial amenazó derivar en uno diplomático. El marco teórico que emplearé para abordar los hechos será el Modelo de Política Burocrática utilizado por Graham Allison en su obra "La esencia de la decisión". Dicho enfoque sostiene que las decisiones de los gobiernos, no son elecciones de actores racionales unitarios, ni procesos determinados por las capacidades organizacionales, sino resultados de los distintos juegos de acuerdos establecidos por los participantes que operan desde el gobierno nacional

El conflicto con Siemens desde una perspectiva interna

El objetivo del trabajo es analizar, desde una perspectiva teórica, el conflicto suscitado entre el gobierno argentino y la empresa alemana Siemens que se convirtió en motivo de preocupación para los gobiernos que sucedieron a Menem. El conflicto tiene sus orígenes en 1998, cuando la empresa resultó ganadora de un proceso licitatorio, que desde el inicio fue sospechado de corrupción. Se agravó con la sanción de la Ley de Emergencia Económica, en cuyo marco se inició un proceso de renegociación de los términos del contrato original (por no ajustarse este a la realidad económica del país), y alcanzó su máximo nivel en la decisión final del ex presidente Fernando de la Rua de rescindirlo. La envergadura de las negociaciones se hizo evidente desde el momento que el gobierno alemán respaldó explícitamente la posición de la empresa, de manera que un conflicto inicialmente comercial amenazó derivar en uno diplomático. El marco teórico que emplearé para abordar los hechos será el Modelo de Política Burocrática utilizado por Graham Allison en su obra "La esencia de la decisión". Dicho enfoque sostiene que las decisiones de los gobiernos, no son elecciones de actores racionales unitarios, ni procesos determinados por las capacidades organizacionales, sino resultados de los distintos juegos de acuerdos establecidos por los participantes que operan desde el gobierno nacional

El conflicto con Siemens desde una perspectiva interna

El objetivo del trabajo es analizar, desde una perspectiva teórica, el conflicto suscitado entre el gobierno argentino y la empresa alemana Siemens que se convirtió en motivo de preocupación para los gobiernos que sucedieron a Menem. El conflicto tiene sus orígenes en 1998, cuando la empresa resultó ganadora de un proceso licitatorio, que desde el inicio fue sospechado de corrupción. Se agravó con la sanción de la Ley de Emergencia Económica, en cuyo marco se inició un proceso de renegociación de los términos del contrato original (por no ajustarse este a la realidad económica del país), y alcanzó su máximo nivel en la decisión final del ex presidente Fernando de la Rua de rescindirlo. La envergadura de las negociaciones se hizo evidente desde el momento que el gobierno alemán respaldó explícitamente la posición de la empresa, de manera que un conflicto inicialmente comercial amenazó derivar en uno diplomático. El marco teórico que emplearé para abordar los hechos será el Modelo de Política Burocrática utilizado por Graham Allison en su obra "La esencia de la decisión". Dicho enfoque sostiene que las decisiones de los gobiernos, no son elecciones de actores racionales unitarios, ni procesos determinados por las capacidades organizacionales, sino resultados de los distintos juegos de acuerdos establecidos por los participantes que operan desde el gobierno nacional