Zweite Generation von Solar-Dünnschichtzellen in Massenproduktion

(5.11.2008) Im Oktober hat Sharp im japanischen Katsuragi eine zweite Produktionslinie zur Serienherstellung von Dünnschicht-Solarzellen in Betrieb genommen. Damit erweitert das Unternehmen seine Produktionskapazität für Dünnschichtzellen von 15 auf 160 Megawatt im Jahr. Produziert werden Dünnschichtsolarzellen der zweiten Generation.

Die neuen Zellen mit mikroamorpher Tandemstruktur werden aus Glasträgern gefertigt, die 2,7 mal so groß sind wie ihre Vorgänger: 1.000 mal 1.400 Millimeter misst das Trägerglas, aus dem die Zellen geschnitten werden. Die Verarbeitung von Trägermaterial dieser Größe ermöglicht eine Steigerung der Produktionseffizienz und damit der Wirtschaftlichkeit des Unternehmens. "Sharp hat seit 20 Jahren Erfahrung in der Entwicklung und Produktion von Dünnschichtzellen", so Kenichi Takahashi, Marketing Division General Manager Sharp Solar Energy Solution Europe (SESE), und er ergänzt: "Mit der neuen Fertigungslinie in Katsuragi gelingt es uns, die Produktionskosten weiterhin zu senken und die Moduleffizienz erneut zu steigern."

Sharp kann eigenen Angaben zufolge mit den Dünnschichtzellen der zweiten Generation den Modulwirkungsgrad von 8,5 auf 9 Prozent steigern, und die Modulleistung betrage bis zu 128 Watt. Für die Produktion der Dünnschichtzellen greift das Unternehmen auf sein Know-how aus der Oberflächenbeschichtung von Glas zurück: in einem komplexen Verfahren werden dünne Schichten Silizium auf ein Trägerglas aufgedampft, anschließend werden daraus die Solarzellen gestanzt. Im Vergleich zur waferbasierten Solarstromtechnologie benötigt die Dünnschichttechnologie dadurch nur ungefähr ein Hundertstel des immer noch knappen und daher kostenintensiven Rohstoffs Silizium. Zudem ermöglichen der kürzere Herstellungsprozess sowie die größere Automatisierung des Prozesses eine weitere Steigerung der Wirtschaftlichkeit.

Die Module aus der zweiten Generation Dünnschichtzellen werden vorerst nach Deutschland und Südeuropa verschifft, wo sie in Großanlagen zur solaren Energiegewinnung verbaut werden. Kenichi Takahashi: "Der Bedarf an kostengünstigen und sauberen Energiequellen steigt weltweit. Vor allem im sonnenreichen Südeuropa besteht eine große Nachfrage nach Photovoltaik. Mit unserer State-of-the Art-Technologie sind wir sowohl bei der Zellherstellung als auch bei der Moduleffizienz führend und können den wachsenden und dynamischen Markt optimal bedienen. So tragen wir auch dazu bei, die Solarenergie konkurrenzfähig zu machen und Netzparität zu erreichen - im Süden Europas rechnen wir damit schon bis 2010."

Während die waferbasierte kristalline Technologie noch am meisten verbreitet ist, gewinnt die Dünnschichttechnologie mehr und mehr an Bedeutung. Zum einen erzielt sie in vielen Einbausituationen höhere Erträge, beispielsweise bei hohen Temperaturen oder diffusen Lichtverhältnissen. Darüber hinaus gilt sie als Technologie mit dem höchsten Potenzial zur Kostenreduktion. Bis 2010 prognostiziert die EPIA (European Photovoltaic Industry Association) eine Kapazität für Dünnschichtzellen von vier Gigawatt mit einem Marktanteil von 20 Prozent; das entspricht einer Verdoppelung gegenüber 2007.

Der Kapazitätsausbau in Katsuragi ist für Sharp ein Schritt zur weiteren Dünnschichtexpansion: Ende 2007 hat das Unternehmen mit dem Bau der weltweit ersten Gigawatt Fabrik in Sakai, Präfektur Osaka, begonnen, die 2010 mit einer Anfangsproduktion von 480 Megawatt startet. Aufbauend auf dem jetzigen Entwicklungsstand kommt in Sakai eine noch fortschrittlichere Technologie zum Einsatz: dort werden Dünnschichtmodule mit einem Wirkungsgrad von 10 Prozent gefertigt.