Für die Herstellung von Solarzellen kann die Reinheit des Siliziums zwischen metallurgischem Silizium (MG-Si, 98%-99,9% rein) und elektronischem Silizium (>99,9999% rein) liegen. Dieses Silizium mit einem mittleren Reinheitsgrad, das noch den Anforderungen für Solarzellen entspricht, wird als „upgraded metallurgical grade silicon“ (UMG-Si) bezeichnet. Eine Methode zur Herstellung von UMG-Si ist die Anwendung eines kontrollierten Erstarrungsprozesses, wie unidirektionale Erstarrung (Wärmeaustauschverfahren), Zonenschmelzen (oder Zonenraffination) oder Czochralski-Wachstum auf MG-Si. Diese Verfahren nutzen den Unterschied in der Löslichkeit der Verunreinigungen in festem und flüssigem Silizium, der als effektiver Verteilungskoeffizient (K) bekannt ist. Aus diesen Gründen ist es für die Untersuchung des Erstarrungsprozesses notwendig, K für die Siliziumverunreinigungen zu bestimmen, was das Ziel dieser Studie ist. MG-Si (99,85 % Reinheit oder 1500 ppm Verunreinigungen) wurde in einem Durchgang durch Zonenschmelzen bei 1 mm/min in einem Elektronenstrahlofen mit wassergekühltem Kupfertiegel verarbeitet. Der effektive Verteilungskoeffizient (K) für Verunreinigungen mit Ko ≤ 10-1 ergab sich aus der Beziehung K = 0,03 Ko-0,063. Für Bor ist K = 0,8. Verunreinigungen mit Ko zwischen 10-3 und 10-8 zeigten ähnliche effektive Verteilungskoeffizienten (K = 0,07 ± 0,02), was bedeutet, dass der effektive Verteilungskoeffizient einer bestimmten Verunreinigung von der Gesamtmenge der Verunreinigungen abhängt. Die gemessenen Verunreinigungsprofile in Silizium wurden mit denen verglichen, die durch die Gleichungen von Pfann unter Verwendung der effektiven Verteilungskoeffizienten erhalten wurden, und zeigten vergleichbare Ergebnisse.