4 Cent/kWh dank Dünnschicht

In dieser Produktionsanlage wird durch Laser die Strukturierung und Randpassivierung verbessert (Foto: Manz AG).
In dieser Produktionsanlage wird durch Laser die Strukturierung und Randpassivierung verbessert (Foto: Manz AG).
01.04.2014

Im Projekt CIGSfab ist es Entwicklern gelungen, die Herstellung von Dünnschicht-Modulen zu verbessern und preiswerter zu machen. Das Projekt war eines der ersten der „Innovationsallianz Photovoltaik“ und präsentiert nach drei Jahren Forschung seine Ergebnisse.

Bei der Herstellung von CIGS-Dünnschicht-Solarmodulen wird die Halbleiterverbindung bestehend aus Kupfer, Indium, Gallium und Selen (CIGS) auf ein Glassubstrat aufgedampft. Darüber wird eine Pufferschicht aufgebracht, die bisher im Einzelprozessverfahren abgeschieden wurde. Mitarbeiter des Maschinenbauunternehmens Manz haben diesen Vorgang nun zusammen mit dem Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW)  zu einem Durchlaufprozess weiterentwickelt. Dadurch wird eine kontinuierliche Prozessführung möglich und es lassen sich knapp die Hälfte der Produktionsanlagen einsparen. Außerdem setzten die Forscher mehr auf Lasertechnik anstelle von mechanischer Strukturierung und konnten so den Wirkungsgrad der CIGS-Module um 0,5 % erhöhen. Insgesamt reduzierte das Team von Manz die Produktionskosten der Innovationslinie um 10 % und erhöhte gleichzeitig die Effizienz der Module auf bis zu 14,6 %.

Herstellungskosten und Stromkosten gesenkt

Anhand der Kosten bei der Modulproduktion während des Forschungsprojektes CIGSfab hat der Projektkoordinator Bernhard Dimmler vom Maschinenbauer Manz Berechnungen zu den Herstellungskosten angestellt. „Bei einer jährlichen Produktionskapazität von etwa 150 MW könnten Module mit 41 €-Cent/W hergestellt werden. Eine kleinere Fabrik läge etwas höher. In naher Zukunft und bei Fabriken mit einer Jahresproduktionskapazität im Gigawattbereich läge der Wert weit unter 40 Cent“, erklärt Dimmler. Zum Vergleich: Kristalline Module aus Deutschland liegen bei einem Preis von 70 €-Cent/W und Module aus Asien bei 53 €-Cent/W. Die neuen, preiswerteren CIGS-Module sollen auch zu niedrigeren Stromgestehungskosten führen: Für Südeuropa sei von 4 Cent/kWh auszugehen, in Deutschland von 8 Cent/kWh.

Das Forschungsprojekt hat mehr als 12 Mio. € gekostet. Die Finanzierung übernahm zur Hälfte die Bundesregierung im Rahmen der Innovationsallianz Photovoltaik und weitere 6 Mio. €  übernahm der Maschinenbauer Manz.

Tanja Peschel

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