Der Photovoltaikmarkt ist in den letzten zehn Jahren erheblich gewachsen. So betrug 2015 beispielsweise die jährlich installierte Photovoltaikleistung über 50 GW. Solarzellen aus multikristallinem Silizium (mc-Si) hatten dabei einen Marktanteil von fast 60 Prozent. Im vergangenen Jahr stellte die Mehrheit der europäischen Länder jedoch eine signifikante Umstellung auf monokristallines Silizium mit einem Anteil von ungefähr 70 Prozent fest. Im Vergleich dazu machten mc-Si nur noch rund 30 Prozent aus. Unabhängig von der Technologie ist eines mehr als deutlich: Der Markt entwickelt sich in eine konkrete Richtung. Das Ausschlagegebende ist dabei vermehrt das Erreichen höherer Effizienzen – und zwar weltweit. Jedoch müssen sich die Preise stabilisieren oder gar sinken. Zudem müssen Hersteller, um dieser Nachfrage gerecht zu werden, in Sachen Zellen und Solarmodule eine Lösung anbieten, die höhere Wirkungsgrade bei gleichem oder niedrigerem Preisniveau erzielen. Im September 2018 haben wir Ihnen in diesem Zusammenhang unsere neuen Modultechnologien vorgestellt, zu denen Half Cell, Multi Busbar oder optimierte Zellverbinder wie LRF gehören. Dieses Mal betrachten wir die Cast Mono-Technologie etwas genauer.
Bezogen auf den weltweiten Marktanteil haben Solarmodule auf Basis von kristallinem Poly / Mono (c-Si) einen Marktanteil von rund 90-95 Prozent. Daran wird sich in naher Zukunft nichts ändern. Auch in den kommenden Jahren wird c-Si-Material den Markt dominieren. In diesem Zusammenhang strebt das PV-Geschäft im Allgemeinen eine äußerst preisgünstige PV-Ära an. Jüngste Ankündigungen im September, wie „Japans vierte Solarauktion mit dem niedrigsten Gebot von 0,098 USD / kWh“, oder „Dubais 900 MWp Solarangebot“ im Oktober, zeigen einen deutlichen Trend. Photovoltaik wird zur weltweit günstigsten Technologie der Strombereitstellung.
Die Cast Mono Technologie
Die kristalline Solarzellentechnologie kann in zwei Variationen (Multi/Poly und Mono) hergestellt werden. Zunächst gibt es die sogenannte „Czochralski-Methode“, bei der Einkristalle erzeugt werden. Die zweite Methode ist die sogenannte „Gusstechnologie“, bei der Multisilicium (mc-Si) hergestellt wird.
Mit der „Cast Mono Technologie“ (auch als Mono Cast, Seed Cast oder Quasi Mono bezeichnet) kann die Kristallqualität im Vergleich zum Standard-Multimaterial gesteigert werden. Bei der Cast Mono Methode werden für einzelne c-Si-Ingots fast dieselben Ausgangsbedingungen verwendet, wie für das Wachstum von mc-Si-Ingots. Auf diese Weise kann eine erhebliche Menge an Mehrfachproduktionskapazität für die Herstellung dieses Materials verwendet werden. Der Hauptunterschied zum Mono-Ingot-Wachstumsprozess besteht in der Verwendung einer Mono-Keimschicht, die als Platte mit einer <100> – Kristallorientierung in den bestehenden Gießtiegel gelegt wird und zusammen mit Standard-Multimaterial verflüssigt wird. Mit Ausnahme dieser Mono Keimschicht, welche beim Prozess als Impfkristall fungiert, können für den Guss die identische Beschichtung, Si-Rohstoffe und die identische Fließgase verwendet werden, wie für das Wachstum von mc-Si-Ingots. Allerdings ist auf Grund der Verwendung der Mono-Keimschicht die Preisstruktur im Vergleich zu Standard-Multimaterial etwas höher. Die optische Kristallstruktur der aktuellen Technologie ist dabei fast identisch mit der Mono-Struktur. In einigen Fällen kann es dennoch zu „sichtbaren blauen Flecken“ kommen. Daher ist dieser Modultyp ideal für kommerzielle Projekte. Doch Cast-Mono-Module können natürlich auch im Bereich Eigenheim zum Einsatz kommen. Hierbei sollte lediglich die mögliche optische Kristallstruktur berücksichtigt werden. Für höhere Leistungsklassen empfehlen wir die IBC Monomodule, wie beispielsweise das IBC MonoSol xxx MS-HC und IBC MonoSol xxx OS6-HC.
Autor: René Schüler (Product Manager)