 CIGS erreicht erstmals Wirkungsgrad von multikristallinen Modulen
Auf der integrierten Produktionsanlage für CIGS-Dünnschicht-Photovoltaik-Module der Manz AG (Reutlingen), der so genannten Manz CIGSfab, können Photovoltaik Module produziert werden, die in Zukunft Strom liefern, der je nach Standort nur zwischen 4 Eurocent (Spanien) und 8 Eurocent (Deutschland) pro Kilowattstunde kostet. Solarstrom liegt damit auf ähnlichem Preisiveau wie Strom aus fossilen Kraftwerken und ist deutlich günstiger als Strom aus Offshore-Windkraftwerken.
Dieter Manz, Gründer und CEO der Manz AG sagt: „Unsere Technologie hat das Potenzial, die Wende für die Solarbranche einzuläuten.“ Das CIGS-SPhotovoltaik-Modul von Manz wurde auf einer Massenproduktionsanlage hergestellt und stellt mit 14,6 Prozent Wirkungsgrad auf Gesamtmodulfläche und 15,9 Prozent auf Aperturfläche einen Weltrekord für Dünnschichtmodule dar.
Der Modul-Wirkungsgradrekord des bisherigen Kostenführers für Dünnschichtmodule First Solar sowie der Rekord auf Aperturfläche von MiaSolé seien somit eindrucksvoll überboten worden, heißt es in der entsprechenden Pressemitteilung. Gleichzeitig würden Dünnschichtmodule im Wirkungsgrad nun mit multikristallinen Photovoltaik Modulen gleichziehen.
„Damit konnten wir den einzigen bisherigen Nachteil der Dünnschicht-Technologie, den geringeren Wirkungsgrad wettmachen – denn bei den Produktionskosten ist Dünnschicht eh schon deutlich günstiger“, erklärt Dieter Manz. Das Unternehmen hat eigenen Angaben zufolge mit der vollautomatisierten Fertigungslinie Manz CIGSfab die Investitionskosten für eine Produktionsanlage in den vergangenen zwei Jahren um rund 40 Prozent senken können.
Möglich sei das vor allem durch Neuentwicklungen im Bereich der Prozessanlagen, wie zum Beispiel des CIGS CO-Verdampfers, einer signifikaten Erhöhung der Durchsatzraten und der Standardisierung des eingesetzten Equipments geworden. „Auf unseren Anlagen hergestellte Dünnschichtmodule sind überall auf der Welt wettbewerbsfähig“, sagt Dieter Manz, „Das Wachstum des Solarmarkts wird damit nicht mehr von nationalen Förderbedingungen abhängen.“
Die mit der CIGSfab möglichen Produktionskosten lägen auf einer Anlage mit 200 MW Jahreskapazität bei nur noch 0,55 US-Dollar/Wp, heißt es in der Pressemitteilung weiter. Bei Fabriken im Gigawattbereich würden diese sogar auf unter 0,40 US-Dollar/Wp fallen. Im Vergleich dazu lägen die Produktionskosten von kristallinen Solarzellen chinesischer Hersteller im Schnitt bei rund 1 US-Dollar/Wp. Diese Module würden größtenteils unter Herstellungskosten verkauft.
Die CIGS-Technologie ist dabei nach Ansicht der Manz AG noch längst nicht ausgereizt: Der exklusive Manz-Entwicklungspartner, das Zentrum für Sonnenenergie und Wasserstoffforschung Baden-Württemberg in Stuttgart (ZSW), hat im Labor bereits 20,3 Prozent Wirkungsgrad erreicht. Die Rekordzelle von First Solar im Bereich CdTe komme auf lediglich 17,3 Prozent, heißt es in der Pressemitteilung. Damit habe CIGS das größte Potenzial zur weiteren Wirkungsgradsteigerung und Kostensenkung aller Dünnschicht-Technologien.
Manz kündigt an, in einer ambitionierten Entwicklungs-Roadmap für die nächsten Jahre potenziellen Kunden die weiteren Schritte zur Überführung des Weltrekords auf Basis der Laborzelle in die Produktionspraxis und zur weiteren massiven Senkung der Produktionskosten von CIGS Modulen zu zeigen.
Über die CIGS-Technologie:
Bei CIGS (chemische Bezeichnung für Kupfer-Indium-Gallium-Selen) besteht die das Sonnenlicht absorbierende Halbleiterschicht zu großen Teilen aus kostengünstigem Kupfer und ist weniger als zwei Mikrometer dick – ein Hundertstel einer kristallinen Solarzelle. Bei der Produktion von auf Glas basierten Dünnschichtmodulen entfällt zudem die aufwändige Herstellung von Siliziumwafern und die Verschaltung der einzelnen Zellen miteinander. Das komplette Modul kann auf einer vollautomatisierten Produktionslinie hergestellt werden.
Quelle: Manz AG
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