Auf der Jagd nach immer besseren Produkten geht es um Leistung und Haltbarkeit. Vielleicht müssen die Kunden gar nicht mehr so lange warten, bis 400 Watt und 30 Jahre Garantie Wirklichkeit werden. Die jetzt verfügbaren Produkte nähern sich diesem Ziel. Die Vorreiter bestimmter Technologien bekommen Gesellschaft.
Beispiel Doppelglas: Mittlerweile bieten fast alle Modulhersteller solche Modulvarianten an, aus der Nische ist ein Massenmarkt geworden. Die Glas-Glas-Module gelten als robuster und langlebiger – Laminatschäden auf der Rückseite sind per se ausgeschlossen. Zudem werden immer öfter bifaziale Zellen verbaut – ein anderer Trend, der das Glas auf der Rückseite erfordert und zudem höhere Erträge bringt.
Mehr Busbars und Halbzellen
Ähnlich verhält es sich mit der Anzahl der Busbars. Fast alle Hersteller haben ihre Produktion umgestellt und bieten Module mit fünf Busbars an, denn mit dieser Änderung sind höhere Leistungen möglich. In diesem Jahr zeigen beispielsweise Axsun, Aleo und Solarwatt neue Produkte in diesem Design.
Vorreiter der Halbzellentechnologie war REC. Inzwischen haben andere Hersteller nachgezogen. Die Umstellung in der Produktion ist aufwendig, aber am Ende steckt mehr Leistung im Modul. Axitec, Hanwha Q-Cells, Jinko, Longi und Luxor bieten unter anderem solche Produkte an. LG Solar will diesen Trend allerdings nicht mitmachen, wie Michael Harre im Interview sagt. Dennoch präsentiert das Unternehmen seine Neon-Module in diesem Jahr zur Intersolar mit höherer Leistung.
Größere Wafer kommen
Ein nächster Schritt, der bereits absehbar ist, werden größere Wafer sein. Das derzeitige Standardmaß von sechs Zoll hat je 156 Millimeter Kantenlänge. Einzelne meist vertikal integrierte Hersteller vergrößern ihre Zellen in Millimeterschritten und verbauen sie in den neuen Modulen. Einen leichten Namen gibt es bisher dafür nicht, M1 bis M6 sind Bezeichnungen für die verschiedenen Zellgrößen.
Dadurch verändern sich Maße und Gewichte der Produkte. Der Installateur wird in Zukunft einen noch genaueren Blick ins Datenblatt werfen müssen. Sunpower hat ein solches Modul bereits auf dem Markt. Hanwha Q-Cells, Luxor und Longi wollen zur Intersolar in diesem Segment Neuheiten zeigen.
Kristallin und amorph verbinden
Brandneu ist die Heterojunction-Technologie. Dabei ist der monokristalline n-Typ-Wafer von einer ultradünnen amorphen Siliziumschicht umhüllt. Es wird also die kristalline mit der Dünnschichttechnologie kombiniert. Das Schwachlichtverhalten wird so verbessert und die Leistung beachtlich gesteigert.
Heterojunction-Zellen lassen sich in weniger Schritten und mit geringerem Platzbedarf der Produktionsanlagen günstiger produzieren als andere Solarzellen. Allerdings handelt es sich um eine revolutionäre Technologie, die den Aufbau komplett neuer Produktionslinien erforderlich macht.
Der Umstieg auf Perc-Zellen oder andere Technologie-Upgrades sind wesentlich leichter. Deshalb werden Heterojunction-Produkte wohl auch in naher Zukunft nur von wenigen Unternehmen angeboten werden. Im Moment ist Panasonic mit seinen HIT-Modulen in diesem Segment Vorreiter.
Schmale Drähte statt Finger
Die dünnen Silberdrähte, die den Strom der Zellen sammeln, durch Runddrähte zu ersetzen, erhöht ebenfalls die Leistung. Die Busbars weichen dabei zwölf bis 22 dünnen Drähten, die zusammen den gleichen Gesamtquerschnitt haben, jedoch die Strecke verkürzen, die der Strom innerhalb des Fingers durchfließt.
Zudem müssen die Drähte nicht verlötet werden, was der Heterojunction-Technologie in die Hände spielt – denn amorphe Schichten sind temperaturempfindlich. Mit diesem Wechsel lässt sich auch der teure Silberverbrauch minimieren, die Zellen sollen zudem weniger anfällig für Mikrorisse sein.
Smarte Module
Module mit integriertem Mikrowechselrichter sind bereits seit einigen Jahren am Markt. Die Modulproduzenten fokussieren sich dabei meist auf eine Partnerschaft mit einem Wechselrichterhersteller – vielfach Solaredge – und integrieren auf Wunsch die smarte Anschlussdose ins Modul.
Nun geht auch CS Wismar diesen Weg gemeinsam mit Enphase. Zur Intersolar wird ein Glas-Glas-Modul mit integriertem Mikrowechselrichter vorgestellt.
Modulqualität gestiegen
Eine gute Nachricht für Kunden und Installateure: Die Modulqualität ist gestiegen. Das Photovoltaik-Institut Berlin hat seine Erkenntnisse aus mehr als 250 Modulfabrik-Audits bei 120 Herstellern weltweit in einer Studie zusammengefasst.
Von einigen pauschalen Aussagen muss sich die Branche wohl verabschieden. Die Größe eines Herstellers, der Automatisierungsgrad oder der Produktionsstandort stehen nicht immer im direkten Zusammenhang mit der Qualität der gefertigten Module. Die Modulqualität insgesamt sei aber gestiegen.
Die Studie zeigt, dass größere Fabriken in der Regel besser abschneiden. Kein Hersteller mit einer Kapazität von mehr als drei Gigawatt pro Jahr bekam eine schlechte oder unterdurchschnittliche Qualitätsbewertung. Die Mehrheit hatte ein durchschnittliches oder überdurchschnittliches Rating, mit einigen Schwankungen von Fabrik zu Fabrik.
„Wir führen diese Ergebnisse auf höhere Automatisierungslevel, bessere Ausgangsmaterialien und qualifizierteres Fachpersonal zurück“, sagt Stella Su, Senior-Auditorin bei PI Berlin und Autorin der Studie.
Asien wird Spitzenreiter
Andere Ergebnisse widersprechen manchen Klischees in der Branche. So zeigt die Studie, dass Hersteller in China, Südostasien und Korea durchschnittlich bessere Qualitätswerte aufweisen als vergleichbare Produktionen in Europa, den USA, Mexiko und Indien. Su führt dies auf die Entstehung einer echten Massenproduktion in Asien zurück, die es über Skaleneffekte erleichtert, an gutes Material und Personal zu kommen.
Unternehmenskultur entscheidend
Die Qualität zwischen den verschiedenen Fabriken eines einzigen Herstellers bleibt weiterhin unterschiedlich. Einige Hersteller können je nach Werk bis zu drei verschiedene Qualitätsstufen haben.
Su glaubt, dass ein Teil davon auf die Unternehmenskultur zurückzuführen ist – jene Unternehmen mit einer starken Qualitätskultur und -philosophie werden sich bemühen, ein hohes Maß an Konsistenz zwischen den Fabriken zu gewährleisten, andere mit einer schwächeren Qualitätskultur werden ein viel höheres Maß an Variabilität erleben. In Ermangelung relevanter internationaler Qualitätsstandards für die Modulherstellung gehören anspruchsvolle Käufer oder Investoren zu den größten Treibern für Verbesserung.
Obwohl nur acht Prozent der Hersteller konstant eine ausgezeichnete Qualitätsbewertung erreicht haben, ist die Zahl der Hersteller mit einer schlechten Qualitätsbewertung im Laufe der Zeit zurückgegangen.
Die meisten Hersteller konnten ihre Qualität aufrechterhalten oder verbessern, wobei mehr als die Hälfte der geprüften Hersteller ihre Bewertungen zwischen 2015 und 2017 verbessert haben. „Der Wettbewerb in der Photovoltaikbranche und steigende Kundenansprüche haben die Fertigungsqualität erhöht“, sagt Su. „Noch ist jedoch nicht alles gewonnen.
Zwei Hersteller nicht mehr am Markt
In Deutschland haben zwei Unternehmen ihre Modulproduktion eingestellt. Im Januar beendete Astronergy seine Fertigung in Frankfurt (Oder). Rund 200 Arbeitsplätze fielen weg.
Erhalten bleibt am Standort der Service für Marketing und Vertrieb, Kundenbetreuung, Logistik und Zollabfertigung für die Produkte aus asiatischen Fertigungsstätten des Unternehmens. Astronergy gab als Grund die schlechte Markt- und Auftragslage an. Mit dem Ende des Mindestimportpreises im September 2018 habe der damit verbundene massive Preiskampf bei gleichzeitigem Anstieg der Materialkosten den Betrieb unwirtschaftlich gemacht. Jedoch gelten alle Garantien und Gewährleistungen unverändert.
Eine ähnliche Begründung für die Schließung der Fertigung gab SI Module an. Im März teilte das Freiburger Unternehmen mit, seine Produktion zu schließen. Der extreme Preisverfall und der Preisdruck am Markt ließen eine wirtschaftliche Produktion von Solarmodulen in Freiburg nicht mehr zu.
Andere konnten Geschäft ausbauen
Doch es gibt auch Hersteller, die ihren Absatz in Europa steigern konnten. Longi Solar beispielsweise hat seinen Umsatz im letzten Jahr verdoppelt, konnte gar einen Teil der Anfragen gar nicht bedienen. Und auch für 2019 hat sich das Unternehmen ähnliche Wachstumsziele gesetzt.
Hanwha Q-Cells ist nach Angaben von EUPD Research Marktführer in Deutschland. Das Unternehmen hat sein Vertriebsnetzwerk ausgebaut und sich auf hocheffiziente Module fokussiert.
LG Electronics verzeichnete ebenfalls ein beträchtliches Wachstum. Das Unternehmen steigerte seinen Absatz um 60 Prozent auf europaweit 262 Megawatt. Aber auch kleinere Hersteller wie Aleo und CS Wismar sind zufrieden.
Solarwatt aus Dresden konnte von den Modultypen mit der meisten Nachfrage zwischen 40 und 50 Prozent mehr verkaufen. Rechnet das Unternehmen die sinkenden Preise dagegen, stieg der Umsatz im Modulgeschäft um über 30 Prozent. Solarwatt hat sich nun ganz von Glas-Folie verabschiedet und fertigt nur noch Doppelglasmodule.
Anstrengungen im Vertrieb
Überhaupt bauen die Hersteller ihre Vertriebsnetzwerke weiter aus. Partnerprogramme und Inhouse-Schulungen bringen das Produktwissen an den Installateur und festigen die Kundenbindung.
Immer längere Produkt- und Leistungsgarantien sind ein weiterer Baustein, mit dem um die Gunst der Kunden geworben wird. REC beispielsweise hat die Produktgarantie von zehn auf 20 Jahre verdoppelt. Sunpower und Panasonic bieten 25 Jahre Produktgarantie. Longi gibt eine Herstellergarantie von 30 Jahren für sein Doppelglasmodul.
Für Schnelle Leser
Auf einen Blick
- Fünf Busbars: sind inzwischen Standard.
- Module mit Halbzellen: werden von verschiedenen Herstellern angeboten.
- Größere Zellen: sind der neueste Trend auf dem Weg zu mehr Leistung.
- Heterojunction-Zellen: verbinden kristalline und amorphe Technologie.
- Drähte statt Finger: sparen Silber.
Sunpower
Maxeon 3 mit 104 Zellen
Maxeon 3 heißt das neue Modul von Sunpower für den europäischen und australischen Markt. Mit 104 monokristallinen Zellen bringt es 400 Watt Leistung. In den USA ist das gleiche Modul außerdem mit größeren Zellen lieferbar, dann steigt die Leistung sogar auf 415 Watt. Der Rahmen ist 40 Millimeter breit. Das Gewicht des Moduls beträgt 19 Kilogramm. Windlasten bis 4.000 Pascal und Schneelasten bis 6.000 Pascal kann das Maxeon 3 standhalten. Die Produktgarantie beträgt 25 Jahre.
Kurz nachgefragt
„Alle Zellen mit Bypassdioden verbunden“
Wie viel Erfahrung haben Sie im Modulgeschäft?
Waldemar Hartmann: AE Solar hat 2003 als EPC begonnen, Solaranlagen zu bauen. Alexander Meyer hieß und heißt der Mann an der Spitze. Später stiegen seine zwei Brüder ins Geschäft ein. 2009 wurde dann eine eigene Modulfertigung mit 500 Megawatt Kapazität in China in Betrieb genommen. Als die Mindestimportpreise für Europa galten, haben wir fast ausschließlich für andere Märkte produziert. In rund 70 Ländern wurden inzwischen unsere Module verbaut. Nun, da es die Mindestimportpreise nicht mehr gibt, bieten wir unsere Module auch wieder in Europa an.
Sie bauen gerade eine neue Modulfertigung auf …
Ja. Wir werden noch in der ersten Jahreshälfte 2019 die Produktion in unserem neuen Werk in Georgien aufnehmen. Auch diese Fertigung hat eine Kapazität von 500 Megawatt. Und wie schon bei dem Werk in China sind wir sehr präsent vor Ort, um die Produktionsabläufe zu überwachen und die Qualität sicherzustellen. Es wird nach deutschen Standards gefertigt. Der Standort bietet einige Vorteile. Es gibt gut ausgebildete Fachkräfte vor Ort, das Lohnniveau liegt leicht unter dem in Europa, über den Landweg ist es nicht weit bis nach Iran, und über die Türkei ist Europa gut angebunden. Ein weiterer großer Vorteil ist die Belieferung unserer Kunden in den USA – wir können aus Georgien zollfrei liefern. Somit haben wir einen enormen Preisvorteil gegenüber unserer Konkurrenz.
Welche Produkte bieten Sie an?
Wir fertigen eine breite Palette von poly- und monokristallinen Modulen. Unsere Standard- Massenproduktion sind Module mit 60 und 72 Zellen mit und ohne Perc-Technologie. Da erreichen wir bis zu 370 Watt Leistung pro Modul. Außerdem produzieren wir auf Anfrage zusätzlich kleinere Module. Diese haben 36, 48 und 54 Zellen. Im Moment haben die Module noch fünf Busbars. Wir produzieren aber auch Module mit Multi-Busbar-Design, Halbzellen und automatischer Spannungsfreischaltung.
Und Sie haben auch ein ganz einzigartiges Modul im Sortiment …
Ja, wir bieten ein Produkt an, das in dieser Form kein anderer Hersteller hat: das Smart-Hot-Spot-Free-Modul. Bei diesem Modul wird jede einzelne Zelle mit einer Bypassdiode mit einer anderen Zelle verbunden, Verschattungen auf dem Modul sind damit optimal ausgeglichen, Hotspots durch Verschattung ausgeschlossen und ein Mehrertrag ist garantiert.
Werden diese Module per Hand gefertigt?
Nein, auch diese Produkte fertigen wir vollautomatisch. Da steckt einiges an Know-how und auch Investment dahinter. Die Module werden gut nachgefragt, sowohl von Privathaushalten als auch von Gewerbekunden. Rund 50 Megawatt Leistung haben wir in diesem Segment verkauft. Die kleineren und leichteren Module werden ebenfalls in bestimmten Märkten gut nachgefragt. Glas-Glas-Module fertigen wir nur auf Anfrage.
Hatten Sie in Ihrem Werk in China auch externe Audits?
Ja, bei uns werden regelmäßig externe Audits durchgeführt. Für uns als internationales Unternehmen ist das mittlerweile unerlässlich und die Audits bieten viele Vorteile. Einige Kunden fragen danach und bei vielen Großprojekten ist es ein Must-have, da die Standard-Audits nicht von allen anerkannt werden.
Wie vertreiben Sie Ihre Produkte in Europa?
Wir haben ein weltweites Distributoren-Netzwerk, in einigen Länder sogar exklusiv. Unsere Distributoren sind sehr gut aufgestellt, meistens sind es Großhändler oder bekannte EPC-Firmen, die vor Ort ein Lager haben und Service anbieten. In Deutschland werden wir ein Lager aufbauen mit einem ständigen Vorrat von drei bis fünf Megawatt, sodass auch jede Anfrage schnell bedient werden kann.
Das Gespräch führte Petra Franke.
Longi Solar
Für Großprojekte und fürs Dach
Das Flaggschiff von Longi heißt Himo3. Es kombiniert bifaziale Mono-Perc-Halbzellen in einem leistungsstarken Produkt. Das Modul kommt vor allem in Freiflächenprojekten zum Einsatz und ist in zwei Baugrößen lieferbar – mit 120 und 144 Halbzellen. Die Leistungsklassen gehen von 320 bis 355 Watt. Geringere Serienwiderstände bringen zudem Vorteile im Schwachlichtverhalten. Für das Doppelglasmodul gibt es eine Herstellergarantie von 30 Jahren.
Zur Intersolar in München wird voraussichtlich der große Bruder des Moduls mit etwa zehn Prozent höherer Nennleistung zu sehen sein.
Für das Aufdachsegment bietet Longi Solar jetzt eine vollschwarze Modulversion an. Das LR6-60 HPB enthält 120 Mono-Perc-Halbzellen, hat einen schwarzen Rahmen sowie eine schwarze Rückseitenfolie. Auch bei diesem Produkt ist das Schwachlichtverhalten verbessert, die Nennleistung um ein bis zwei Leistungsklassen gestiegen.
REC Group
Twin Peak in schwarzer Optik
Die Produktion der neuen N-Peak-Serie der REC Group ist angelaufen. Die Module kombinieren halbierte monokristalline n-Typ-Zellen in einem Twin-Design. Die Leistung dieser vollschwarzen Module mit schwarzem Rahmen beträgt bis zu 325 Watt. 120 Halbzellen sind in sechs Strängen mit je 20 Zellen in Serie verschaltet. Das Modul mit seinem Rahmen trägt Lasten von bis zu 7.000 Pascal und das Rahmendesign ermöglicht flexible Montageoptionen. Das Gewicht beträgt 18 Kilogramm. REC gibt auf dieses Produkt 20 Jahre Produktgarantie. Wenn die Installationen von REC-zertifizierten Installateuren ausgeführt werden, kommen weitere fünf Jahre dazu. Zudem garantiert REC eine Leistung von mindestens 86 Prozent nach 25 Jahren Betrieb.
Hanwha Q-Cells
Drei Neuheiten in München
Hanwha Q-Cells wird drei Modulneuheiten zur Messe vorstellen. Beim Q-Peak Duo-G6 sind 120 monokristalline Halbzellen mit größeren Wafern der Größe M4 verbaut. Damit wächst auch die Größe des Moduls geringfügig: um 5,5 Zentimeter in der Höhe und drei Zentimeter in der Breite. Die Modulleistung steigt um sechs Prozent. Das Modul ist in Leistungsklassen von 340 bis 355 Watt erhältlich.
Beim Q-Peak Duo-G7 (Foto) sind ebenfalls 120 Mono-Halbzellen verbaut, allerdings mit zwölf Runddrähten verbunden. So werden ein bis zwei Leistungsklassen gewonnen. Das Modul erreicht 325 bis 335 Watt.
Das Q-Peak Duo L-G5.3/BF ist ein monokristallines Glas-Glas-Modul mit 144 bifazialen Halbzellen. Es ist mit Leistungen zwischen 380 und 395 Watt erhältlich.
Jinko Solar
Der Gepard und der Schwan
Eine der Produktneuheiten von Jinko trägt den Namen Cheetah (Foto rechts), was übersetzt Gepard bedeutet. Die Module gibt es sowohl mit 60 als auch 72 Zellen. Die Kombination der hocheffizienten bifazialen Cheetah-Zellen und der transparenten Tedlarfolie auf der Rückseite sorgt für 400 Watt Leistung auf der Vorderseite.
Das Modul mit dem Namen Swan (Foto links) ist ebenfalls ein bifaziales Modul mit 144 Mono-Perc-Halbzellen. Der Bifazialkoeffizient wird mit 70 Prozent angegeben. Zehn Jahre Produktgarantie und 30 Jahre lineare Leistungsgarantie gibt Jinko für dieses Produkt. Es wiegt 23,3 Kilogramm.
Panasonic
Serie für Flexibilität und hohen Ertrag
Bei den HIT-Modulen von Panasonic wird die Heterojunction-Technologie verwendet. Dabei ist der monokristalline n-Typ-Wafer von einer ultradünnen amorphen Siliziumschicht umhüllt. Es wird also die kristalline mit der Dünnschichttechnologie kombiniert. Das Schwachlichtverhalten wird so verbessert, aber auch der Temperaturkoeffizient – die Module verlieren weniger Leistung bei steigender Temperatur. Die leistungsstärkste Variante ist das HIT N335 mit 96 Zellen und 335 Watt Leistung. Das komplett schwarze HIT Kuro bringt es auf 335 Watt Leistung. Beide Modulvarianten haben einen Wirkungsgrad von 20 Prozent. Der 40 Millimeter starke Rahmen hält Schnee- und Windlasten bis 5.400 Pascal stand. Die Montageklammern können auch an den kürzeren Seiten befestigt werden.
Ergänzt wird die Serie durch das schmale Modul N250. Das 72-Zellen-Modul mit den Abmessungen 798 mal 1.580 Millimeter hat 250 Watt Leistung. Die vierte Variante ist das 88-Zellen-Modul N300 mit 300 Watt. Alle Modulgrößen können miteinander kombiniert werden, um das Maximum aus jedem Dach herauszuholen.
Panasonic gewährt eine Produktgarantie von 25 Jahren sowie eine Leistungsgarantie von 86,4 Prozent der Ausgangsleistung nach 25 Jahren. Die neuen Module werden ab Juni 2019 erhältlich sein.
Für Module in Schindeltechnologie hat das Fraunhofer ISE ein Klebeverfahren entwickelt.
HIT-Module von Panasonic wurden auf dem Gebäude der flämischen Landesregierung in Brüssel verbaut.
