Bis 2015 sollen laut IHS 31 Prozent des weltweiten Absatzes an Silizium-Solarzellen auf Hochleistungszellen entfallen. Aktuell haben Hochleistungszellen nur 14 Prozent Marktanteil. Den restlichen Markt teilen sich Standardzellen, die mit älteren Technologien hergestellt werden.

Fortschrittliche Technologien zur Energieumwandlung steigern den Modulwirkungsgrad
Hochleistungs-Solarzellen werden mit fortschrittlichen Technologien hergestellt, die den Wirkungsgrad um 0,3 bis 5 Prozentpunkte steigern. So könnte beispielsweise ein Standardmodul mit 15 % Wirkungsgrad mit diesen Techniken einen Wirkungsgrad von 15,3 % bis 20 % erreichen.

Höhere Leistung ist im Wettbewerb ausschlaggebend
“Methoden zur Steigerung des Wirkungsgrades standen in den letzten beiden Jahren nicht im Vordergrund. Die PV-Branche hat sich auf Produktionssteigerungen konzentriert, um den wachsenden Bedarf zu decken“, sagte Henning Wicht, Photovoltaik-Chefanalyst bei IHS.
“Angesichts des anhaltenden Preisrückgangs bei Solarmodulen – dieses Jahr um mindestens 25 Prozent – stellen die Top-Modul- und Solarzellenhersteller jedoch fest, dass Techniken zur Verbesserung des Wirkungsgrades im Wettbewerb ausschlaggebend sein könnten. Sie würden ihnen ermöglichen, eine Differenzierung des Marktes zu erreichen, indem sie Produkte mit einem höheren Wirkungsgrad anbieten. Das wäre ein grundlegender Strategiewechsel, durch den die Branche die Abwärts-Preisspirale bremsen und Hersteller ihre Gewinne steigern könnten.“

Neue Methoden zur Steigerung des Wirkungsgrads
Am beliebtesten sind unter den neuen Technologien diejenigen, welche die Vorderseiten-Metallkontakte (Busbars und Finger) auf den Zellen minimieren. Diese Kontakte sind zwar für die Funktion der Zelle wichtig, gleichzeitig verhindern sie aber auch, dass dort Sonnenlicht auf die Zellen treffen kann.
Heutzutage gibt es eine breite Auswahl an Technologien zur solaren Energieumwandlung: Rückseitenkontakte, Heterojunction-Solarzellen, Passivschichten, die Selektive-Emitter-Technologie, neue Techniken des „Light-Trapping“, kleinere Vorderseitenkontakte und doppelseitige Solarzellen.
Auch in der Forschung und Entwicklung werden verschiedene neue Ansätze verfolgt, wie beispielsweise Technologien die mit heißen Ladungsträgern (hot carrier) arbeiten, 3-D-Strukturen und neue Schichten zur Energieumwandlung aus Metallen der Gruppe der Seltenen Erden sowie Silizium-Nanopartikel.

Herausforderungen bei der Wirkungsgrad-Steigerung
Die größte Herausforderung bei der Produktion von Solarzellen mit besserem Wirkungsgrad sind die hohen Herstellungskosten. Sie könnten eine Preiserhöhung von 10 bis 15 Prozent bedingen.
Die negative Meinung hinsichtlich der Umsetzbarkeit solcher Technologien scheint sich zu wandeln, da ihr Einsatz weniger riskant und kostengünstiger wird. Dieser Sinneswandel ist auch der Arbeit von Forschungslaboren wie ECN und Fraunhofer zu verdanken, ebenso Ausrüstern wie Manz AG und Materialherstellern wie DuPont, der kürzlich Innovalight und seine Siliziumtinten-Technologie kaufte, um sein Portfolio zu erweitern.
Die führenden Hersteller von Hochleistungs-Solarzellen waren Anfang 2011 SunPower Corp. (Kalifornien) und Sanyo Electric Co. Ltd (Japan). Im Laufe des Jahres wollen jedoch auch andere Unternehmen ihre Produkte auf den Markt bringen.
Weitere Information bietet der Bericht von IHS iSuppli: “Raising the “W”—The Next Challenge for the PV Industry to Lower $/W.”

30.09.2011 | Quelle: IHS iSuppli | solarserver.de © EEM Energy & Environment Media GmbH