Photovoltaik-Entwicklung: Verbessertes Silizium für höhere Energieausbeute

Mit ihrem neuen Herstellungsverfahren für Solarsilizium kann die Deutsche Solar GmbH in Freiberg (Sachsen) bei gesunkenen Produktionskosten deutlich bessere Solarwafer (Siliziumscheiben) anbieten.  Das Unternehmen bezeichnete sein Blockgießverfahren zur Herstellung des Ausgangsmaterials für multikristalline Solarzellen in einer Pressemitteilung als deutlichen Fortschritt, besonders für hochautomatisierte Produktionslinien. Monokristalline Solarzellen hätten zwar einen um 1-2 % höheren Wirkungsgrad als jene aus multikristallinem Material, seien aber in der Fertigung teurer. Aus diesem Grunde sei das Interesse der Zellenhersteller an multikristallinen Zellen in der letzten Zeit kontinuierlich gewachsen.

Wie gut die Umwandlung von Licht in elektrische Energie gelingt, hängt insbesondere von der Reinheit des Ausgangsmaterials und der Art der Herstellung der monokristallinen oder multikristallinen Silizium-Kristallstrukturen ab. Die Deutsche Solar GmbH, die weltweit multikristalline Silizium-Scheiben (Wafer) an Zellenhersteller verkauft, arbeitet seit 1996 mit finanzieller Unterstützung durch das Bundeswirtschafts- bzw. Bundesforschungsministerium (BMWi/BMBF) an der Verbesserung dieser Wafer. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf der Entwicklung von neuen Herstellungsverfahren für Solarsilizium mit Hilfe des Blockgießverfahrens. Hier wird im Unterschied zu anderen Verfahren das Schmelzen und das Kristallisieren in zwei verschiedenen Behältern durchgeführt. Der spezifische Energieverbrauch wurde mit dem neuen Verfahren verringert, es fiel weniger Bruchmaterial an und die Kokillen (Behälter) konnten öfter zu benutzt werden, erklärte die Deutsche Solar GmbH. Ein weiterer Vorzug des Verfahrens betrifft die Versetzungen, die den Wirkungsgrad der Zellen mindern: auch sie konnten mit dem neuen Verfahren reduziert werden. Während der photovoltaische Wirkungsgrad 1996 in der industriellen Serie noch bei ca. 13 % lag, beträgt er jetzt mit diesem Material etwa 15 %. Im Labor seien sogar Spitzenwirkungsgrade von fast 17 % erreicht worden. Mit dem Solarsilizium aus der Freiberger Gießanlage sei nun auch bezüglich des Bruchverhaltens wesentlich gutmütigeres Material als bisher auf dem Markt verfügbar.

Die deutliche Steigerung der Qualität des Solarsiliziums sowie die Überführung der Arbeitsergebnisse in die Produktion seien Voraussetzung für das Wachstum der Deutschen Solar GmbH und die Schaffung neuer Arbeitsplätze gewesen. Beim Umsatz konnte das Unternehmen nach eigenen Angeben jährliche Steigerungsraten im zweistelligen Bereich erreichen. Die Anzahl der Arbeitsplätze stieg von 40 im Jahr 1996 auf rund 140 im Jahr 2000.

23.10.2001   Quelle: Deutsche Solar GmbH / BMWi