Denn während 2018 Wafer mit 156,75 Millimetern Kantenlänge noch 80 Prozent des Marktes ausmachten, dominiert mittlerweile das Waferformat mit einer Kantenlänge von 182 Millimetern. Diese quadratischen Solarzellen tragen den Handelsnamen M10. Solarmodule mit großem Zellformat sind nicht nur in den Herstellungskosten überlegen, sondern auch in Leistung und Effizienz. Die großen Modulhersteller haben daher ihre Investitionen auf großflächige Wafer ausgerichtet.
Topcon-Zellen bereits 2024 mit 50 Prozent Marktanteil
Das Fraunhofer ISE hat mit der neuen Fertigung von Topcon-Solarzellen (neudeutsch für: Tunnel Oxide Passivated Contact) in seinem Testzentrum den Umstieg auf das neue Format vollzogen. Die effiziente Topcon-Zellarchitektur wurde am Fraunhofer ISE entwickelt und 2013 erstmalig mit Rekordwirkungsgrad präsentiert. In den letzten beiden Jahren wurde die Produktionskapazität weltweit massiv ausgebaut. 2024 werden Topcon-Solarzellen laut der International Roadmap Photovoltaics von VDMA knapp 50 Prozent Marktanteil erreichen.
Die beim Photovoltaik-Technologiebeiratstreffen erstmals vor Industrievertretern und Fördermittelgebern präsentierte neue Solarzelle großen Formats ist vollständig am Fraunhofer ISE prozessiert worden. Die rund 120 µm dünne Solarzelle wurde mit siebgedruckten Kontaktfingern metallisiert und im Caltec am Institut für Solarenergieforschung in Hameln kalibriert.
Tandem-Solarzelle könnte 30 Prozent Effizienz übertreffen
Die Wissenschaftler am Fraunhofer ISE metallisieren M10-Solarzellen auch mit galvanisch abgeschiedenem Kupfer. „Mit dem ersten Los einen Wirkungsgrad von 24 Prozent zu erreichen, legt nahe, dass wir mit den nächsten Optimierungsschritten 25 Prozent übertreffen werden“, frohlockt Ralf Preu, Bereichsleiter Photovoltaik am Fraunhofer ISE. Darüber hinaus schafft das ISE damit ein Fundament für das mittelfristige Ziel einer großflächigen siliziumbasierten Tandem-Solarzelle mit einem Wirkungsgradpotenzial von weit über 30 Prozent. (nhp)
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