Voll ausgelastet

Zweiter Goldrausch der Photovoltaik: So prophezeit die Deutsche Bank in ihrer Prognose, dass der Zubau in diesem Jahr mehr als 55 Gigawatt erreichen wird. Bald werden es 200 Gigawatt sein, pro Jahr und weltweit. Soll heißen: Die Überproduktionskrise nähert sich ihrem Ende. Die Fabriken schnurren, die Märkte haben sich sortiert. Für viele Anbieter von Solarzellen und Solarmodulen stellte sich schon das vierte Quartal 2014 deutlich besser dar als die gruseligen Bilanzen in den Quartalen und Jahren zuvor. Und der Start 2015 war mehr als verheißungsvoll. „Unsere Werke hier in Deutschland und in den USA sind ausgelastet“, frohlockt beispielsweise Frank Asbeck, Chef von Solarworld, Deutschlands größtem Modulhersteller.

Solarworld hat mehrere Fertigungslinien im sächsischen Freiberg laufen, dazu kommt das Werk in Arnstadt in Thüringen. Vor Jahresfrist hat Solarworld es von Bosch übernommen. Die Mitgift betrug 130 Millionen Euro. „Das war das Überbrückungsgeld für zwei oder 2,5 Jahre, um die Belegschaft zu halten“, erläutert Frank Asbeck. Solarworld konnte in Arnstadt nicht nur rund 800 Mitarbeiter halten, sondern baut inzwischen sogar aus. „Wir haben endlich Ruhe in den Standort mit seiner wechselvollen Geschichte gebracht“, kommentiert Asbeck.

Das Werk in Arnstadt hat eine bewegte Vergangenheit hinter sich. 2001 begann die Firma Asi Industries mit der ersten Fertigung von Solarmodulen. 2005 übernahm Ersol das Unternehmen. Ersol wiederum wurde im November 2008 von Bosch übernommen. Im März 2014 stieß der Stuttgarter Technologiekonzern die verlustbringende Fabrik ab, Solarworld stieg ein und gründete somit den zweiten Standort in Deutschland, neben Freiberg in Sachsen.

In Freiberg fertigt Solarworld die 60-Zellen-Module, in Arnstadt die großen Industriemodule mit 72 Zellen, in den USA ein Renner. In Hillsboro im US-Staat Oregon fertigt das Unternehmen gleichfalls 60-Zellen-Module, ausschließlich für den amerikanischen Markt. Nach jahrelanger Zitterpartie schreibt der Konzern mittlerweile wieder schwarze Zahlen.

Solarworld setzt auf Innovationen, um sich vom Preiskampf der chinesischen Konkurrenz abzusetzen. „Die Chinesen sind noch bei 250 Watt“, erläutert Frank Asbeck. „Wir erreichen bereits 300 Watt. Damit können wir unseren Kunden einen deutlichen Mehrwert bieten.“ Dieser Mehrwert macht beim Preis rund fünf Prozent aus, „mehr bezahlen die Kunden nicht“, wie der Unternehmenschef präzisiert.

Rund 18 Monate Vorsprung hat Solarworld gegenüber der asiatischen Konkurrenz, so die Einschätzung von Asbeck. Derzeit werden alle drei Zelllinien in Deutschland auf die Perc-Technologie umgestellt. Das Rohsilizium kommt aus Katar. Die monokristallinen Ingots werden in Freiberg und neuerdings in Arnstadt gezogen.

In Freiberg steht die Wafersäge. An beiden deutschen Standorten werden die Wafer anschließend prozessiert und zu monokristallinen Siliziumzellen veredelt. Eine weitere Perc-Linie wird demnächst in den USA installiert. Hinzu kommt, dass der schwache Euro den einheimischen Produzenten in die Hände spielt. „Endlich läuft es mal andersherum“, meint Asbeck. „Bisher haben die Chinesen und andere Importeure vom starken Euro profitiert, weil sie ihre Kosten in US-Dollar kalkulierten.“ Wer im Euroraum fertigt und in die Dollarzone exportiert, kann den günstigen Umtauschkurs gut nutzen – weiterer Rückenwind für Solarworld in den USA.

In Arnstadt haben die Zelllinien eine Kapazität von 600 Megawatt im Jahr. Sie basieren auf der traditionellen Al-BSF-Zelle. Bereits 90 Megawatt wurden auf Perc-Technik umgestellt. Damit holen die Ingenieure 4,94 Watt aus jeder Zelle. Mit Al-BSF waren es nur 4,6 Watt. „Demnächst überschreiten wir die Grenze von fünf Watt“, gibt Frank Asbeck einen Ausblick.

Leistung der Module steigt

Derzeit leisten die Sunmodule Plus mono zwischen 260 und 280 Watt. Die schwarzen Sunmodule Plus mono black leisten 250 bis 275 Watt. Polykristalline Standardmodule liegen bei 250 bis 255 Watt. Solarworld produziert auch Glas-Glas-Module, bisher allerdings nur mit polykristallinen Zellen.

Seit April schaffen die großen 72-Zellen-Module aus Arnstadt in der Serie 320 Watt, fünf Watt mehr als zuvor. Ein Drittel der Module schafft gar 325 Watt, zum selben Preis wie ein Modul mit 315 Watt Nennleistung. Mit Perc-Zellen sind bis 345 oder 350 Watt möglich, diese leistungsstarken 72-Zellen-Module sollen noch in diesem Jahr auf den Markt kommen. Standardmodule könnten 280 Watt leisten.

Seit 2012 treibt Solarworld mit seinen Partnern die Perc-Technik voran. Die Sachsen sind der erste Modulhersteller, der diese Technologie nun in die Serie bringt. Noch im laufenden Jahr werden alle Zelllinien auf Perc umgestellt. Dabei handelt es sich um p-Typ-Zellen, die bis zu 21,42 Prozent Wirkungsgrad erreichen, zumindest im Labor.

Ursprünglich stammt das Perc-Konzept aus den Laboren der Universität von New South Wales in Sidney. Maßgebend war Professor Martin Green, aus dessen Stall einige der Bosse von großen chinesischen Modulherstellern hervorgingen, etwa Zhengrong Shi von Suntech oder Tony Zhong von Trina Solar. Auch Holger Neuhaus hat bei den Australiern geforscht und promoviert. Neuhaus ist der Technikchef von Solarworld, so etwas wie die rechte Hand von Asbeck, wenn es um Innovationen geht. „Man kann existierende Fertigungslinien auf Perc-Zellen modernisieren“, erläutert er. „Aus der Massenfertigung sind zwischen 20 und 21 Prozent Zellwirkungsgrad möglich. Perspektivisch sind bis zu 25 Prozent möglich, das hat Martin Green in Australien schon 1999 gezeigt.“ Nun wird diese Technik in die Massenproduktion eingeführt, kommt im hart umkämpften Markt an.

Noch sind die Wafer rund 180 Mikrometer dick. Holger Neuhaus will sie auf 150 Mikrometer abspecken. Er hält sogar 340 Watt aus einem 60-Zellen-Modul für möglich, mit einem Zellwirkungsgrad von 24 Prozent.

Die Perc-Technik lässt sich auf polykristalline und monokristalline Wafer anwenden, auch durch eine Nachrüstung bestehender Linien. Bei Polyzellen steigt der Wirkungsgrad auf 18,6 Prozent, bei Monozellen auf mehr als 21 Prozent.

Perc steht für Passivated Emitter Rear Cell, also eine Solarzelle, deren Rückseite verspiegelt und passiviert ist. Der Spiegel besteht aus Siliziumnitrid, dadurch bleibt das Licht im Halbleiter und wird besser ausgenutzt. Die Passivierung besteht chemisch gesehen aus Aluminiumoxid. Die Strukturierung der Kontakte erfolgt durch Laser in schnellem Durchsatz. Sie durchstoßen die Passivierung und den rückseitigen Spiegel, um den Halbleiter an die Elektrode anzuschließen.

Neben der passivierten Rückseite wurden auf der Frontseite selektive Emitter eingeführt. Unter selektiven Emittern versteht man die gezielte Dotierung der Siliziumwafer in der Nähe der Metallisierungslinien. Dadurch sinken der Kontaktwiderstand und die elektrischen Verluste. Die n-leitende Schicht entsteht durch chemische Prozesse, die Bor ins Silizium einbringen.

Darauf wird der Emitter aufgebracht, indem man Phosphorgas unter einer sauerstoffreichen Atmosphäre auf den Halbleiter bringt. Am Übergang zu den Metallisierungslinien wird die Konzentration des Phosphors erhöht. Dadurch finden die Elektronen leichter ihren Weg in die Kontaktfinger. Vorn ist die Zelle mit Siliziumnitrid verspiegelt, diese Schicht ist nur 70 Nanometer dick. Sie entsteht durch einen Gasprozess mit Ammoniak und Silan. Die Schicht soll den Brechungsindex auf die EVA-Folie abstimmen, mit der die Zellen im Modul einlaminiert werden. Auf diese Weise sinken die optischen Verluste. Durch die chemischen Prozesse entsteht ein Phosphorsilikatglas. Dort, wo später die Kontaktfinger verlaufen, drückt ein Laser mehr Phosphor in das Silizium.

In einem weiteren Schritt haben die Ingenieure die Effizienz der Zelle erhöht, indem sie schmalere Frontseitenkontakte einsetzten. Die bisher 70 Mikrometer breiten Kontaktfinger wurden auf 30 Mikrometer reduziert. Dadurch sinkt die Verschattung. Aber: Schmalere Finger müssen höher aufgebaut werden, damit ausreichend Querschnitt für den Elektronentransport bleibt. Im Prinzip muss man sich den bisherigen Finger hochkant vorstellen. 96 solche Finger sind auf jeder Zelle aufgebracht. Sie sammeln die Elektronen und führen sie zu den Busbars, über die alle Zellen in einem String verschaltet werden. Im Modul werden sechs Strings zur Matrix über Querverbinder verschaltet.

Zudem experimentiert Solarworld mit Drahtelektroden, um die herkömmlichen Verbinder und Busbars zu ersetzen. Die Idee stammt von Meyer Burger, einem Ausrüster für Solarfabriken. Die Schweizer Ingenieure sitzen in Gwatt/Thun im Berner Oberland, sie sind Technologiepartner von Solarworld. Ihr Job ist es nicht nur, Maschinen für immer leistungsfähigere Solarzellen zu entwickeln. Auch der Durchsatz soll steigen.

300.000 Zellen am Tag

In Arnstadt stehen zur Zellproduktion rund 57.000 Quadratmeter Fabrikfläche zur Verfügung. Täglich gehen etwa 300.000 Solarzellen von den Bändern. Demnächst sollen es 360.000 sein. Weil die Linien nun durchlaufen, sieben Tage in der Woche, rund um die Uhr, werden alle Kostenvorteile ausgeschöpft. Die chemischen Bäder können ununterbrochen genutzt werden, es gibt keinen Stillstand.

Solarworld produziert die Perc-Zellen zu denselben Kosten wie die konventionellen Al-BSF-Zellen. Pro Watt kosten sie zwischen 32 und 35 Cent. Bei 4,6 Watt pro Zelle (Al-BSF) kostet die Zelle also 1,47 Euro. 2006 sind es noch 3,20 Euro gewesen. Die Zellen machen rund 80 Prozent der Modulkosten aus.

Um die Nachfrage nach Zellen zu bewältigen, hat Solarworld sogar die ehemalige Ingotfertigung von Bosch respektive Ersol in Arnstadt wieder angefahren und ausgebaut. Dort entstanden 60 neue Jobs, 36 sogenannte Puller mit Siliziumtiegeln produzieren die begehrten Einkristalle. Jeder Mitarbeiter kann zehn Puller gleichzeitig betreuen, die in 68 Stunden einen rund zwei Meter langen Kristall aus der 1.415 Grad heißen Schmelze ziehen.

Die Kapazität in Arnstadt liegt bei 500 Megawatt monokristalliner Ingots im Jahr. Seit April läuft die neue Produktion hoch, im Oktober wird Vollauslastung erreicht. Insgesamt will Solarworld in diesem Jahr wieder ein Gigawatt Solarmodule verkaufen, 2014 waren es rund 850 Megawatt.

600 Fachpartner in Deutschland

Dabei kann sich der Modulhersteller auf rund 600 Fachpartner allein in Deutschland stützen. Bei kleinen Dachanlagen hat Solarworld im deutschen Markt nach eigenen Angaben einen Marktanteil von einem Drittel.

Denn die Nachfrage nach hochwertigen Produkten aus Deutschland steigt, bei den Installateuren und ihren Kunden. Zudem haben Pleiten von großen chinesischen Herstellern wie LDK oder Suntech die deutschen Importeure verunsichert. „Wir werden noch einige Schieflagen sehen“, ist sich Frank Asbeck sicher. „Denn viele Hersteller in China können nur aufgrund der Subventionen liefern.“ In der Tat ist die Verschuldung sehr hoch, kämpfen die Chinesen mit den Krediten, die sie vor einigen Jahren vor dem Ruin bewahrten. Nun fordert Peking das Geld zurück, die Raten werden fällig.

In Europa werden sich mittelfristig nur Hersteller durchsetzen, die vor Ort produzieren oder ihre Module über die Vertriebskanäle gestandener Elektronikkonzerne anbieten, wie zum Beispiel LG, Panasonic oder Sharp. Diese Unternehmen profitieren von starken, bereits eingeführten Marken.

Konkurrenz nicht unterschätzen

Dennoch sollte man die chinesischen Anbieter nicht unterschätzen. Trina Solar beispielsweise hat einige Innovationen in der Hinterhand, wie die Honey-Technologie beweist.

Aber früher oder später muss auch Trina über eine Fabrik in Europa nachdenken, weil die Module sonst zu lange auf dem Meer unterwegs sind. Solange sich die Container auf dem Meer befinden, ist das Kapital gebunden, kann also nicht erlöst werden. Das ist ein handfester Nachteil. Zellen lassen sich im Flugzeug um die Welt schicken, sie haben dieses Problem nicht.

Und: Auch bei den Modulherstellern wird der Service nach dem Verkauf immer wichtiger. Denn die Kombination mit Stromspeichern oder intelligente Elektronik in der Anschlussdose erhöhen den Bedarf an schnellem Austausch im Schadensfall.

BYD bringt Doppelglasmodule

Zudem sind immer mehr Modulhersteller im Projektgeschäft tätig oder stellen sich als Systemanbieter breiter auf. Auch das verstärkt den Druck zur Präsenz in Deutschland, Österreich und der Schweiz. Die Solarmodule über Rotterdam auf den deutschen Markt zu werfen, wird künftig kaum mehr reichen.

Dass in diesem Geschäft sogar Platz für neue Anbieter ist, beweist BYD aus China. Das Unternehmen ist in Deutschland vor allem als Hersteller von Lithium-Eisenphosphat-Zellen mit 260 bis 270 Amperestunden bekannt sowie als Entwicklungspartner von Daimler beim Elektroauto Danzas. BYD hat gerade in der Schweiz seine neuen Doppelglasmodule eingeführt, die ohne EVA-Folien auskommen.

Die Zellen sind mit Silikonfolien laminiert. Das Modul ist frei von potenzialinduzierter Degradation (PID). „Wir geben darauf eine Garantie von 30 Jahren“, sagt Tom Zhao, General Manager der Solar Division von BYD. Schon bald will das Unternehmen mit Herstellungskosten von 40 US-Cent pro Watt auskommen.

Solarmodul mit 300 Watt aus Prenzlau

Aleo Solar hat sich neu aufgestellt. Die Modulschmiede in Prenzlau im Bundesland Brandenburg produziert ein monokristallines Solarmodul, das 300 Watt leistet. Im vergangenen Jahr war das Unternehmen durch Sunrise Global Energy aus Taiwan übernommen worden. Nun läuft die Fertigung unter einem deutsch-taiwanesischen Management wieder auf Hochtouren. „Wir haben es geschafft, durch einen eingesetzten Zellverbinder das Licht so zu reflektieren, dass ein größerer Anteil des Lichts in die Zelle gelangt“, erläutert Günter Schulze, Geschäftsführer von Aleo Solar. „Damit experimentieren derzeit viele Hersteller. Wir konnten das technische Problem lösen und die Modulleistung steigern.“

Das 300-Watt-Modul erreicht einen Wirkungsgrad von mehr als 18,3 Prozent. Neben den Zellverbindern sorgen die Antireflexschicht auf dem Frontglas und eine hochtransparente EVA-Folie dafür, dass mehr Licht zur Zelle gelangt. Das Modul zeichnet sich außerdem durch besonders gutes Schwachlichtverhalten aus: Bei diffusem Licht, am Morgen und am Abend erzeugt es nur rund zwei Prozent weniger Strom als bei voller Sonneneinstrahlung. In Deutschland liegen rund 60 Prozent der Jahreseinstrahlung im Schwachlichtbereich. Die Fabrik in Prenzlau hat eine Jahreskapazität von 120 Megawatt. Rund 190 Mitarbeiter sind dort beschäftigt.

www.aleo-solar.de

Kurs auf Wachstum

Canadian Solar hat Anfang März die Finanzergebnisse des vierten Quartals und des Gesamtjahres 2014 veröffentlicht. Demnach verkaufte das Unternehmen Solarmodule mit einer Gesamtleistung von 3,105 Gigawatt. Davon wurden 2,813 Gigawatt im Berichtsjahr verbucht (2013: 1,9 Gigawatt). Der Wirtschaftsplan hatte einen Absatz zwischen 2,7 und 2,8 Gigawatt vorgesehen. Der Nettoumsatz betrug 2,96 Milliarden US-Dollar, das entspricht rund 2,6 Milliarden Euro (2013: 1,65 Milliarden US-Dollar) und lag damit im Plan.

44,5 Prozent des Nettoumsatzes entfielen auf das Projektgeschäft, 2013 waren es noch 28,6 Prozent. Kürzlich hatte Canadian Solar Projekte in Japan und Großbritannien gekauft und den Projektentwickler Recurrent übernommen. Damit wuchs die Pipeline der Projekte auf 8,5 Gigawatt. Davon befinden sich rund 2,4 Gigawatt in der Endphase. Die Übernahme von Recurrent bedeutet einen Umsatz von mindestens sechs Milliarden US-Dollar in den nächsten zwei bis drei Jahren.

Im vierten Quartal verkaufte Canadian Solar Module mit 1,125 Gigawatt, davon wurden 897 Megawatt verbucht (drittes Quartal: 770 Megawatt). Geplant waren lediglich 810 bis 860 Megawatt. Im ersten Quartal 2015 rechnet Canadian Solar mit einem Modulabsatz von einem bis 1,03 Gigawatt. Im Gesamtjahr beläuft sich der Modulabsatz voraussichtlich auf vier bis 4,3 Gigawatt. Davon sollen 3,3 bis 3,5 Gigawatt an Dritte verkauft werden. Das Unternehmen geht von einem Jahresumsatz zwischen 2,8 und drei Milliarden US-Dollar aus.

www.canadiansolar.com

Module mit mehr als 275 Watt (60 Zellen)

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Großer Auftrag in den USA

Hanwha Q-Cells hat seine Fabrik in Deutschland geschlossen, nur ein Forschungszentrum soll in Thalheim bleiben. In Cyberjaya in Malaysia soll hingegen eine neue Modulfabrik entstehen, mit einem jährlichen Ausstoß von 800 Megawatt. Vier Fertigungslinien werden installiert.

Damit verfügt das Unternehmen über rund 1,5 Gigawatt Produktionskapazität. Das neue Werk wird im dritten Quartal mit dem Ramp-up beginnen. Im Jahr 2016 soll es dann auf Hochtouren produzieren. In Cyberjaya will Q-Cells die Produktion von Zellen und Modulen künftig konzentrieren.

Zudem hat Hanwha Q-Cells in den USA einen großen Lieferauftrag eingeheimst. Für den amerikanischen Projektentwickler Next Era wird Q-Cells ab dem vierten Quartal 2015 bis zum Jahresende 2016 mehr als 1,5 Gigawatt Module liefern.

www.hanwha.com

Projekte in den USA übernommen

Solar Frontier hat Projekte für insgesamt 280 Megawatt in den USA übernommen. Das Paket war zuvor von Gestamp Solar entwickelt worden.

Solar Frontier ist der größte Anbieter von CIS-Modulen, der Hauptsitz des Unternehmens befindet sich in Miyazaki in Japan. Im Rahmen der Transaktion hat sich Solar Frontier das Entwicklungsteam von Gestamp Solar einverleibt.

Solar Frontier hat sich bereits als Projektentwickler in Japan etabliert, wo das Unternehmen komplette Solarkraftwerke an Investoren verkauft. Weltweit haben die Japaner bereits fast drei Gigawatt CIS-Module an Gewerbetreibende und Energieversorger geliefert. Dies umfasst eine Solaranlage in Kalifornien mit 82,5 Megawatt, die bislang größte CIS-Installation weltweit.

Die neue Entwicklungsabteilung von Solar Frontier in den USA wird in San Francisco sitzen. Zudem hat Solar Frontier das neue Modulwerk in der japanischen Tohoku-Region fertiggestellt. Es wird CIS-Module mit einer Gesamtleistung von 150 Megawatt im Jahr ausstoßen.

Im Gespräch ist ein Werk im US-Bundesstaat New York. Es wäre die erste Fabrik von Solar Frontier außerhalb von Japan. Die Investitionskosten liegen deutlich unter einem Euro pro Watt jährlicher Modulkapazität. Das amerikanische Werk könnte nach dem Vorbild von Tohoku entstehen.

www.solar-frontier.com

Doppelglasmodul ohne PID

Der chinesische Modulhersteller BYD hat ein Doppelglasmodul auf den Markt gebracht, das keine potenzialinduzierte Degradation (PID) aufweist. Das Laminat verzichtet auf EVA-Folien, stattdessen werden die Zellen in Silikon eingeschweißt.

Das Modul hat keinen Rahmen. Dadurch soll die Diffusion von Aluminium auf dem Rahmen in die Wafer vermieden werden. Zugleich spart BYD damit erhebliche Kosten.

Das Doppelglasmodul leistet 260 Watt (polykristallin), demnächst werden es 270 Watt sein. Auch Module mit 72 Zellen werden angeboten. Montiert wird das Modul im Freiland an vier rückseitigen Haltepunkten. Auf dem Dach wird es wie andere rahmenlose Module mit Klemmen installiert.

BYD bietet das neue Doppelglasmodul zunächst nur mit polykristallinen Zellen an, machbar wäre es aber auch mit monokristallinen Zellen. Zudem werden die BYD-Module demnächst auf Multiwire-Technologie umgestellt, um die Verschattungsverluste auf der Frontseite und die Kosten für die Silberpaste zu senken. Die Silberpaste für die Metallisierung macht rund 30 Prozent der Zellkosten aus, mit Abstand der größte Einzelposten nach dem Siliziumwafer.

Mittelfristig wollen die Ingenieure in Shenzhen die Fertigungskosten auf 40 US-Cent je Watt drücken.

www.byd.com/pv

Neues HIT-Modul mit 285 Watt

Panasonic Eco Solutions präsentiert in München das neue Solarmodul N285 aus der HIT-Modulserie. Zudem feiert der japanische Konzern in diesem Jahr sein 40-jähriges Jubiläum in der Solarzellentwicklung. Panasonic ist einer der wenigen Hersteller, die Solarmodule auf Basis der Hetero-Junction-Technologie produzieren. Sie verbindet die Vorteile der kristallinen und der Dünnschichttechnologie.

Das Solarmodul N285 leistet 285 Watt, es wurde speziell für Dachanlagen entwickelt. Eine der wichtigsten Weiterentwicklungen der bisherigen N240 und N245, auf denen das Modul N285 basiert, ist die Integration der Hetero-Junction-Zellen in ein kürzeres Format. Mit Abmessungen von 1.463 mal 1.053 Millimeter eignet sich das neue Modul besonders für die Hochkantinstallation auf dem Dach. Auf einem Wohnhausdach finden so mehr Solarmodule Platz, auf Flachdächern von Gewerbegebäuden wird weniger Raum zwischen den Modulreihen benötigt. Weiterhin hat das Modul nun vier anstatt drei Verschattungszonen, sodass die Gefahr von Ertragsverlusten aufgrund von Verschattung sinkt.

Durch die Übernahme des Solargeschäftes von Sanyo im Jahr 2012 blickt Panasonic in diesem Jahr auf eine 40-jährige Erfahrung in der Zellentwicklung zurück. Schon 1975 begann Sanyo mit der Entwicklung von Solarzellen aus amorphem Silizium. 1997 führte das japanische Unternehmen die ersten HIT-Module in den Markt ein. Dabei werden dünne, monokristalline Wafer von einer ultradünnen amorphen Siliziumschicht umhüllt. Auf diese Weise zeigen die Module sehr gute Temperatureigenschaften, optimales Schwachlichtverhalten und höchste Wirkungsgrade.

www.eu-solar.panasonic.net

Auf vier Busbars umgestellt

Der chinesische Modulhersteller Suntech, einst einer der Giganten aus dem Reich der Mitte, meldet sich zurück. Der Modulhersteller aus Wuxi bei Shanghai hat seine gesamte Produktion auf Busbars umgestellt. Die neuen Module ersetzen die Produktlinie mit drei Busbars. Die monokristallinen Module mit vier Busbars wurden kürzlich vom VDE QT-zertifiziert. Im Juni laufen die Tests der polykristallinen Module.

Die Umstellung auf vier Busbars begann bereits im Dezember 2014. Dadurch steigt die Leistung der Module um rund zehn Prozent. Das neue Design reduziert die Eigenspannung auf den Busbars und die Wahrscheinlichkeit, dass Mikrorisse und Hotspots auftreten. „Unser optimiertes Modul ermöglicht im Vergleich zu herkömmlichen Modulen bei schwachen Lichtverhältnissen eine kontinuierliche Ausgangsleistung von 200 Watt je Quadratmeter“, sagt Xiong Haibo, Präsident von Suntech.

Die Vier-Busbar-Module liegen im Vergleich zu den Vorgängermodulen um mindestens eine Leistungsklasse höher (fünf Watt). Die monokristallinen Module erreichen 275 Watt (60 Zellen) oder 325 Watt (72 Zellen). Mit polykristallinen Zellen sind 265 Watt (60 Zellen) oder 315 Watt (72 Zellen) möglich. In den kommenden Monaten will Suntech seine Vier-Busbar-Module weltweit einführen.

Suntech gehört nach der finanziellen Schieflage im Jahr 2012 mittlerweile wieder zu den Tier-1-Modulherstellern. Das Unternehmen wurde von Shunfeng International übernommen, auch Teile der früheren Sunways in Konstanz gehören zum Konzern.

www.suntech-power.com

Wirkungsgrad bei CIGS-Zellen hochgeschraubt

Forscher des Zentrums für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) haben Ende Februar den Wirkungsgrad von cadmiumfreien CIGS-Dünnschichtsolarzellen auf 21 Prozent verbessert. Sie ersetzten die Zwischenschicht aus Cadmiumsulfid und Zinkoxid durch eine Kombination aus Zinkoxidsulfid und Zinkmagnesiumoxid.

Diese Kombination verspricht eine höhere Lichtausbeute als das bisherige Material aus Zellen mit Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CIGS). Mit dem neuen Wirkungsgrad stehen die Stuttgarter Forscher nach eigenen Angaben weltweit an der Spitze.

Der Rekord bei konventionellen CIGS-Solarzellen liegt bei 21,7 Prozent. Mit dem neuen Zelltypus kommen die Wissenschaftler nah an diesen Wert heran, der ebenfalls im ZSW erreicht worden war. Allerdings enthält die neue Zelle in der Pufferschicht kein Schwermetall. „Ohne Cadmiumsulfid ist vor allem die Lichtdurchlässigkeit in der Pufferschicht besser“, sagt Michael Powalla, der die Forschungen leitet. Damit könnte theoretisch ein noch höherer Wirkungsgrad als bei bisherigen CIGS-Zellen erzielt werden. Und: „Da die alternative Pufferschicht ebenso wie der Cadmiumsulfidpuffer im chemischen Bad abgeschieden wird, ist eine Übertragung in die Produktion ohne Zusatzprozesse möglich.“

Zinkoxidsulfid als Pufferschicht lässt mehr Licht im blauen Spektralbereich durch, das auf die darunter liegende CIGS-Absorberschicht trifft. Diese wandelt mehr Sonnenenergie in Strom um. Eine weitere Neuerung ist ein verbesserter Frontkontakt: Statt der hochohmigen, dünnen Zinkoxidschicht verwendeten die Stuttgarter Forscher Zinkmagnesiumoxid. Die Fläche der auf einer im Labor hergestellten Solarzelle beträgt 0,5 Quadratzentimeter. Das entspricht einer Standardgröße für Versuchszellen. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) hat die Ergebnisse bestätigt. Erste Versuchsmodule stellte der Industriepartner Manz bereits her.

www.zsw-bw.de

Solarpark mit smarten Modulen

Der chinesische Modulhersteller Trina Solar hat einen Solarpark in Großbritannien mit smarten Modulen ausgestattet. Die Anlage leistet 6,9 Megawatt und wurde in Südwales errichtet, sie ging im März ans Netz. Dabei kommt die patentierte Trinasmart-Technologie zum Einsatz, eine modulintegrierte Komplettlösung, die die Systemleistung um bis zu 20 Prozent steigert.

Trinasmart ermöglicht die Überwachung und Kontrolle der einzelnen Module. Ein DC-DC-Optimierer ist in die Anschlussdose integriert. Mithilfe der Trinasmart-Plattform im Internet wird die Systemleistung über Smartphones oder andere mobile Endgeräte und PCs in Echtzeit überwacht und kontrolliert. Bei Störfällen oder Brandgefahr werden die betroffenen Module automatisch oder per Knopfdruck aus dem String getrennt, um die Sicherheit der Einsatzkräfte zu gewährleisten.

smartpeople.trinasolar.com

Detlef Neuhaus

ist Geschäftsführer von Solarwatt in Dresden. Das Unternehmen hat 2014 rund 86 Megawatt Modulleistung verkauft. In diesem Jahr soll der Absatz auf 100 Megawatt wachsen, der Umsatz auf 75 Millionen Euro. Derzeit sind etwa 200 Mitarbeiter beschäftigt.

„Die Verunsicherung wird sich legen“

Wie schätzen Sie das vergangene Geschäftsjahr ein?

Detlef Neuhaus: Das erste Halbjahr lief sehr gut. Wir hatten uns eine solide Null vorgenommen, nach zwei Jahren mit roten Zahlen. Aber das neue EEG hatte im weiteren Jahresverlauf einen durchschlagenden Effekt. Obwohl es die Wirtschaftlichkeit von Photovoltaik eigentlich nur unwesentlich verschlechtert hat, ging der Markt stark zurück.

Worauf führen Sie diesen Einbruch zurück?

Wir hatten uns gut vorbereitet. Bei den kleinen Anlagen unter zehn Kilowatt gab es ja faktisch keine Veränderungen. Und bei gewerblichen Anlagen ist weiterhin eine Amortisationszeit von acht oder neun Jahren möglich. Das neue EEG hat die Spanne lediglich um drei bis acht Monate verlängert, je nach Anlagengröße und Anteil des Eigenverbrauchs. Ich denke, die Menschen waren verunsichert durch die Diskussionen und Veröffentlichungen. Deshalb haben sie sich zurückgehalten. Die Verunsicherung dauerte bis zum Jahresende an, das haben die schlechten Zubauzahlen erwiesen.

Es hat die Branche einige Jahre gekostet, den Leuten beizubringen, dass sie mit Photovoltaik Geld verdienen können. Nun müssen die Leute verstehen, dass sie mit Photovoltaik sparen können. Solche Prozesse brauchen Zeit …

Genau. Denn das EEG hat den Eigenstromverbrauch nicht unattraktiv gemacht. Ich denke, die Verunsicherung wird sich 2015 legen. Ende 2014 haben wir unsere schwarze Null nicht ganz erreicht. Denn auf die schwierige Marktlage haben einige Modulhersteller mit starken Preisnachlässen reagiert. Wir haben also nicht nur weniger zugebaut, sondern auch weniger pro Modul verdient.

Solarwatt ist vor mehr als 20 Jahren als Modulhersteller gestartet. Mittlerweile treten Sie als Systemanbieter auf. Hat Ihnen ein breiteres Produktportfolio in der Krise geholfen?

Wir bieten neben Solarmodulen die komplette Systemtechnik an, bis hin zu Stromspeichern und unserem Energiemanager, der am Markt kaum ein vergleichbares Produkt findet. Aber wenn Sie keine Module verkaufen, verkaufen Sie auch keine Systeme. Dennoch sehen wir uns auf dem richtigen Weg. Wir werden als Systemanbieter in diesem Jahr wieder wachsen.

Worauf gründet sich Ihr Optimismus?

Wie gesagt, ich gehe davon aus, dass die Verunsicherung unter den Endkunden abebbt. Zudem schwenken sogar die Energieversorger und die Stadtwerke auf Sonnenstrom um, das beobachten wir seit Mitte 2014. Das wirkt in der Öffentlichkeit positiv und flankiert unsere Anstrengungen.

Wie gesagt, ich gehe davon aus, dass die Verunsicherung unter den Endkunden abebbt. Zudem schwenken sogar die Energieversorger und die Stadtwerke auf Sonnenstrom um, das beobachten wir seit Mitte 2014. Das wirkt in der Öffentlichkeit positiv und flankiert unsere Anstrengungen.

Welche Vorteile sehen Sie als Systemanbieter im umkämpften Markt der Photovoltaik?

Ein Modulhersteller, der Systemkomponenten anbietet, kann höherwertige Module verkaufen. Dieses Geschäft läuft nicht ausschließlich über den Preis. Unser Energiemanager ist getestet und voll einsatzfähig, sogar BMW-i verwendet unser Know-how, für die neuen Home Charging Services der BMW-i-Serie. In allen Bereichen kooperieren wir mit namhaften Herstellern, zum Beispiel mit der Firma Dimplex bei den Wärmepumpen. Seit vier Jahren haben wir ein klares Konzept, das wir verfolgen.

Eine Rückkehr zum reinen Modulgeschäft schließen Sie aus?

Definitiv. Dafür sind wir viel zu klein, das entspricht nicht unseren Vorstellungen. Wir fertigen unsere Module in Dresden, das wird so bleiben. Aber wir werden als Systemlieferant nach vorn gehen, vor allem mithilfe der Installateure. Wir haben ein tragfähiges Konzept. Wer in diesem Markt bis jetzt noch kein Konzept hat, für den ist es zu spät.

Sie haben Teile von Centrosolar übernommen. Wie weit ist die Integration in Ihr Unternehmen gediehen?

Von Centrosolar haben wir die Vertriebsstrukturen und Büros in Frankreich und in den Benelux-Staaten übernommen. Wir besitzen die Markenrechte in ganz Europa. Die Mannschaft im Benelux-Gebiet ist bereits in unser Unternehmen integriert, sie tritt nun unter der Marke Solarwatt auf. In Frankreich werden wir die Wandlung bis Ende März abschließen.

Sie bereuen es nicht, dafür eine Menge Geld in die Hand genommen zu haben?

Keineswegs, mittelfristig war es der richtige Schritt. Auch wenn der Markt in den Benelux-Ländern noch nicht so groß ist wie in Frankreich. In Frankreich hängt derzeit die Förderung für größere und gewerbliche Anlagen in der Luft, dieses Segment ist zum Jahresende 2014 komplett eingebrochen. Aber Centrosolar hat viele Dinge ähnlich gemacht wie wir. Sie hatten Glas-Glas-Module wie wir auch. Centrosolar hat auch versucht, sich als Komplettanbieter zu positionieren. Das entspricht unserer Strategie, also war die Übernahme sinnvoll und richtig.

Das Gespräch führte Heiko Schwarzburger.

www.solarwatt.de

Übernahme von Centrosolar abgeschlossen

Der Markenwechsel von Centrosolar zu Solarwatt in Frankreich ist abgeschlossen: Nach der erfolgreichen Zusammenführung der beiden Marken fungiert das Unternehmen seit März 2015 in Frankreich ausschließlich unter dem Namen Solarwatt France. Bei einem Kundenevent Anfang März in Lyon wurde der Wechsel offiziell bekanntgegeben.

Bereits im vergangenen Jahr sicherte sich das Solarunternehmen aus Dresden Kernbereiche der insolventen Centrosolar-Gruppe: Solarwatt übernahm zur Jahresmitte die Tochterfirmen von Centrosolar in Frankreich und den Benelux-Staaten. Dort wurde der Markenwechsel bereits im Laufe des vergangenen Jahres vollzogen.

Darüber hinaus wurde die Zusammenarbeit von Solarwatt France mit BMW-i in der Elektromobilität bekanntgegeben. Im Mittelpunkt der Partnerschaft steht die Vermittlung von Dachanlagen und Carports an Kunden des Münchner Autobauers.

www.solarwatt.fr

327 Watt aus 60 Zellen

Der Maschinenhersteller Meyer Burger im eidgenössischen Thun hat seine Produktionslinien auf die Herstellung von Solarmodulen mit einer Leistung von 327 Watt getrimmt. Die Schweizer erreichen diese Modulleistung mit Stapelsolarzellen (Hetero-Junction-Zellen). Sie sind in der Lage, ein breiteres Spektrum des Sonnenlichts für die Stromproduktion zu nutzen als einfache Solarzellen mit nur einem p-n-Übergang. Zudem nutzen die Schweizer beide Seiten der Zellen zur Stromproduktion. Diese bifazialen Zellen kontaktieren sie zusätzlich mit ihrer selbst entwickelten Smart Wire Connection Technology. Dabei nutzen sie statt der üblichen Zellverbinder eine Folien-Draht-Elektrode. Nach Angaben des Unternehmens steigt allein dadurch die Leistung um fünf Prozent gegenüber Zellen mit drei Busbars. Zudem sinken der Silberanteil und damit die Kosten für die Zellen.

Meyer Burger hat die sehr hohe Leistung mit 60-Zellen-Modulen erreicht, die auf Produktionsmaschinen der Industrie gefertigt wurden. Die Leistung wurde vom Messinstitut der Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kunst der Südschweiz (Supsi) bestätigt. Der Einsatz der Hetero-Junction-Zellen erhöht den Solarstromertrag eines 60-Zellen-Moduls um zehn Prozent. Das führen die Schweizer nicht nur auf das breitere nutzbare Lichtspektrum, sondern auch auf den besseren Temperaturkoeffizienten zurück. Während Standardzellen 0,43 Prozent ihrer Leistung verlieren, wenn die Temperatur um ein Grad Celsius steigt, beträgt dieser Wert bei den Hetero-Junction-Zellen nur 0,22 Prozent. Die Roadmap von Meyer Burger sieht weitere Effizienzsteigerungen bis zu 24 Prozent vor.

www.meyerburger.ch

Zahlreiche Neuheiten für Zellhersteller

Der Fabrikausstatter Centrotherm hat mehrere Innovationen auf den Markt gebracht, um die anstehenden Investitionen der Hersteller von Solarzellen und Solarmodulen zu unterstützen. So entwickelten die Ingenieure in Blaubeuren einen neuen Regenerationsofen, der die lichtinduzierte Degradation (LID) bei Solarzellen senken soll. Denn bei monokristallinen P-Typ-Solarzellen kommt es bei erstmaligem Lichteinfall zu einem Leistungsverlust, der LID. Dieser Effekt wird durch rekombinationsaktive Bor-Sauerstoff-Komplexe im Wafermaterial verursacht. Centrotherm hat für die Passivierung dieser Defekte einen Regenerationsprozess mit Durchlaufofen entwickelt.

Zudem ist für kristalline Solarzellen mit Wirkungsgraden von über 20 Prozent eine Passivierung der Vorder- und Rückseite des Wafers erforderlich. Centrotherm nutzt dafür auf der Rückseite einen Schichtenstapel aus Aluminiumoxid und Siliziumnitrid. Mit einer Plasma-Anlage kann Centrotherm auch weitere Beschichtungen aus Siliziumoxid aufbringen. Dieser Prozess wird auch als Upgrade für laufende Plasmabeschichtungsanlagen (PECVD) angeboten.

Für N-Typ-Solarzellen bietet Centrotherm neue Diffusoren an, um passivierte Boremitter zu erzeugen. Zum einen sinkt dadurch der Borverbrauch um bis zu 75 Prozent. Zum anderen wird der bislang benötigte Folgeprozess zur Entfernung des Borsilikatglases nach der Diffusion überflüssig. Der neue Prozess wird als Upgradepaket für die Diffusionsanlage von Centrotherm sowie mit Neuanlagen angeboten.

www.centrotherm.de