Der Markt für Photovoltaikanlagen ist umkämpft. Um höhere Wirkungsgrade zu erreichen und die Kosten zu senken, optimieren die Hersteller kontinuierlich ihre Produktionsprozesse. Wafer sind bald nur noch 100 Mikrometer dünn.
Das neue BINE-Projektinfo „Solarzellen günstiger produzieren“ stellt zwei verbesserte Produktionsverfahren vor. Das erste ermöglicht, quasi monokristallines Silizium mit deutlich geringerem Energieaufwand herzustellen und dabei ein sehr reines, hochwertiges Silizium zu erhalten. Das zweite senkt die Materialverluste, wenn der Siliziumblock in viele dünne Waferscheiben gesägt wird. Dank der neuen Sägetechnologie wird es möglich, aus der gleichen Menge Silizium mehr Wafer zu gewinnen.
Forscher haben ein neues tiegelfreies Kristallzüchtungsverfahren für quasi monokristallines Silizium entwickelt. Zellen aus diesem Material erreichen einen Wirkungsgrad von 21 Prozent, der vergleichbar zu dem üblicher monokristalliner Standardzellen ist. Aber die Produktionskosten sind geringer als bei diesen. Auf dem Weg vom Silizium zum Solarmodul werden die Siliziumblöcke in dünne Wafer gesägt. Dabei hat sich ein neuartiger Diamantdraht mit speziell angepasster Kühlflüssigkeit bewährt. Damit war es möglich, die Wafer schneller und mit deutlich geringeren Materialverlusten zu sägen. Außerdem lässt sich mit diesem System die Waferdicke reduzieren, von derzeit 180 auf 100 Mikrometer.
Da die Silizium-Photovoltaik weit verbreitet ist, lassen sich optimierte Herstellungsprozesse zur Kristallisation und zum Wafering gut in bestehende Produktionslinien integrieren. Die SolarWorld Innovations hat das Projekt gemeinsam mit Partnern aus der Wissenschaft durchgeführt. Das Projektinfo ist kostenfrei beim BINE Informationsdienst unter www.bine.info erhältlich. (nhp)
Mehr zum Thema: Das vergangene Jahr 2016 sah einen bislang ungekannten Innovationsdruck auf die Hersteller von Solarmodulen. Trotz des harten Preiskampfs dürfte klar sein: Bei 300 Watt aus 60 Zellen ist längst nicht Schluss.
