[1]Der weltweite Photovoltaikmarkt ist in den letzten Jahren erheblich gewachsen. Konkret lässt sich dies bereits am Vorprodukt, der Silizium Wafer, erkennen. Hier stieg der Ausbau der Produktionskapazitäten im Jahr 2021 um stolze 64 % an. Zudem zeigt sich, dass das Angebot breiter gefächert ist. Gute Gewinnspannen haben neue Marktteilnehmer hervorgebracht und kleine wie auch große Unternehmen zur Expansion vorangetrieben. Unsere Modulpartner LONGI SOLAR [2] auf Platz 1 und JINKO SOLAR [3] auf Platz 3 unter den größten Wafer-Herstellern der Welt, dominieren zusammen mit Zhonghuan (Platz 2) mit mehr als 80 % die weltweite Wafer Kapazität. Vertikal integrierte Modulhersteller haben ihre Kapazitäten für die interne Versorgung ebenfalls deutlich erhöht. Somit könnten voraussichtlich weitere 134 Gigawatt an Kapazitäten im Jahr 2022 hinzukommen.
[4]Der Markt entwickelt sich in eine konkrete Richtung. Im Jahr 2021 war das Wafer Format M6 (166 mm) noch die dominierende Größe. In den kommenden Monaten werden die neuen GW Zellfertigungen basierend auf n-Typ Materialien, hier vordergründig die „TOPCon Solarzellen“ zu nennen, auf die Wafer Größe M10 (182 mm) als neue Standardvariante produziert. Für den Residential-Bereich muss für den Installationsstandort Deutschland das 54-zellige Halbzellenformat (d.h. 108 geschnittene Halbzellen pro Modul) hinzugezogen werden, um unter die 2 m² Glasdeckfläche zu gelangen [5].
[6]Die bisherige klassische 60 Zeller Variante im M6 Format könnte gegen aktuellen Planungen und Veröffentlichungen nach unserer technischen Einschätzung noch schneller am Markt verschwinden. Die ersten GW Produktionen sind bereits in Q2 komplett auf M10 umgestellt. Unter der Berücksichtigung der weiteren Ausbauraten im M10 Format spricht unserer Auffassung nach aktuell alles dafür, dass bereits zum Ende des Jahres die M10 Variante die bisherige M6 Variante größtenteils komplett ablösen wird. Die ohnehin bereits geplanten Reduzierungen der M6 Zeller werden nach externen Einschätzungen zumindest deutlich gekürzt und zwar um weitere 20 – 30 Prozent, wie in der kürzlich veröffentlichten 13. Auflage der Internationalen Roadmap für Photovoltaik, kurz ITRPV, beschrieben.
Die Modulleistung von aktuell 370-380 Wp für M6 PERC steigt somit auf 400 – 410 Wp im M10 Wafer Format. Durch noch effizienterer Zellkonzepte auf n-Typ Basis, wie beispielsweise die in 2021 angesprochenen TOPCon- Solarzellen, kann die Leistung in diesem Jahr sogar auf bis zu 420 Wp wachsen. Auf den ersten Blick eine positive Entwicklung, denn über steigende Effizienzen freuen sich bekanntlich alle Marktteilnehmer. Was wir hier aber auch sehen werden, ist eine Limitierung in der Befahrbarkeit der Modulpaletten und gewisse Herausforderungen bei den Modulkartonagen im Distributionsgeschäft durch die Aufnahme der M10 Wafer.
[7]Herausforderungen im Verpackungsbereich
Zumindest die Befahrbarkeit der Modulpaletten kann durch reduzierte Boxhöhen auf rund 70 mm mit den klassischen Handhubwagen nicht mehr realisiert werden. Hier werden mindestens 90 mm benötigt. Durch die festgelegte maximale Einfahrtshöhe bei den 40’HQ Container von 2585 mm, muss demnach eine entsprechende Reduzierung in der Palettenhöhe beim vertikalen Modultransport erfolgen. Diese Limitierung sorgt wiederum dafür, dass nur noch eine bestimmte Höhe des Stacks eingehalten werden kann. Der Einfluss auf die Modulverpackungsspezifikation ist also enorm und erlaubt mit 57 mm Luftraum nur noch wenig Rangierspielraum. Auch die Breite der Verpackungen vergrößert sich um mehr als 10 cm auf insgesamt rund 1149 mm. So kann angesichts der neuen Modulmaßen eine Palette höchstens nur noch 115 mm hoch sein (aktuell und mit den M6 Wafern liegt sie bei 140 mm). Diese Palettenhöhe führt wiederum dazu, dass die Blockhöhe nur noch 70 mm beträgt und somit deutlich unter den benötigten 90 mm liegt.
Am Ende wird also die seitliche Befahrbarkeit mit Handhubwagen herstellerunabhängig mit den größeren Modulmaßen durch die M10 Wafer nicht mehr möglich sein. Auch die zumindest bei IBC SOLAR AG [8] noch vorliegenden geschlossenen Modulkartons, wie bei der OS9-HC Serie [9], werden sehr wahrscheinlich in dieser Form aufgrund der neuen Formate nicht mehr realisierbar sein. Jedoch gibt es etwas Optimierungsspielraum und entsprechende Möglichkeiten. So arbeiten wir bei IBC SOLAR bereits an einer Lösung, die eine für die Distribution notwendige Stabilität und Handbarkeit gewährleistet.