Die monokristalline Siliziumtechnologie wird in den kommenden Jahren gegenüber der polykristallinen Konkurrenz aufholen. Grund dafür sind die schneller sinkenden Preise aufgrund von Materialeinsparungen.
Der Marktanteil monokristalliner Wafer wird sich von 27 Prozent im vergangenen Jahr auf 47 Prozent im Jahr 2020 erhöhen. Entsprechend wird auch das Angebot monokristalliner Module ansteigen. Das ist eines der Ergebnisse des Polysilicon Market Outlook 2020 von Bernreuter Research. Ein deutliches Indiz dafür ist die Tatsache, dass die Hersteller von monokristallinen Wafern wie Longi Green Energy Technology ihre Produktionskapazitäten derzeit deutlich ausbauen.
Weniger Material für die Wafer
Der Vormarsch der monokristallinen Technologie liegt vor allem daran, dass diese im Vergleich zur polykristallinen Konkurrenz preiswerter wird. Denn – so die Analysten von Bernreuter Research – der Siliziumverbrauch für einen Wafer wird sich bis 2020 um 25 Prozent verringern. Brauchen die Hersteller derzeit noch durchschnittlich 4,8 Gramm Material pro Watt Waferleistung, sinkt dieser Wert auf 3,6 bis maximal vier Gramm pro Watt. Da das monokristalline Silizium als Rohmaterial aber teurer ist, macht sich die Materialeinsparung im Preis deutlicher bemerkbar als im Falle des polykristallinen Siliziums.
Diamantdrahtsägen werden Standard
Einen Grund für den sinkenden Siliziumverbrauch sehen die Analysten vor allem im Herstellungsprozess. „Neben dem wachsenden Marktanteil monokristalliner Zellen mit ihren höheren Wirkungsgraden wird vor allem die rasche Verbreitung von Diamantdrahtsägen den spezifischen Siliziumverbrauch pro Watt erheblich nach unten treiben“, prognostiziert Johannes Bernreuter, Chef von Bernreuter Research und Autor der Studie. Diese Sägen ermöglichen den Herstellern im Vergleich zu den herkömmlichen Sägen, einen höheren Durchsatz und die Verwendung eines um bis zu 40 Prozent dünneren Drahts. Dadurch sinkt der Anteil des Sägeabfalls.
Polykristalline Wafer mit Diamantdraht sägen
Das ist auch bei den polykristallinen Wafern der Fall, bei deren Herstellung sich auch die Diamantdrahtsäge durchsetzen wird. Hatten die Hersteller bisher noch das Problem, dass sich mit Diamantdraht gesägte Wafer nur schwer texturieren lassen, weil die Oberfläche zu glatt wird, ist diese Herausforderung gelöst. Denn die Anlagenhersteller bieten schon Produktionslösungen an, bei denen sich diese Wafer mittels angepasster Ätzprozesse mit einem Metallkatalysator oder anderen Zusatzstoffen texturieren lassen. „Experten schätzen, dass der Umstieg für die gesamte Industrie vier oder fünf Jahre brauchen wird“, sagt Bernreuter. „Daher erwarten wir, dass 2020 mehr als 90 Prozent der multikristallinen Wafer mit Diamantdraht gesägt werden.“
Siliziumindustrie erwartet sinkende Nachfrage
Der sinkende Siliziumbedarf wird sich vor allem auf die Anbieter von Polysilizium auswirken. „Die Polysiliziumindustrie muss sich auf die Tatsache vorbereiten, dass die Nachfrage an zwei Fronten nachlässt: Die jährliche Wachstumsrate der weltweiten Photovoltaikinstallationen geht zurück, und der Polysiliziumverbrauch für jedes neu installierte Gigawatt wird 2020 nur noch halb so groß sein wie 2010“, warnt Bernreuter die Industrie. (su)
