Weltrekord bei Dünnschichtmodulen

Der Ausrüster Manz erreicht nach eigenen Angaben mit 14,6 Prozent Modulwirkungsgrad einen Weltrekord bei Dünnschichtmodulen unter Produktionsbedingungen. Das CIGS-Solarmodul von Manz wurde demnach auf einer Massenproduktionsanlage hergestellt und stellt nach Angaben des Maschinenbauers 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, werde somit überboten.

„Damit konnten wir den einzigen bisherigen Nachteil der Dünnschicht-Technologie, den geringeren Wirkungsgrad, wettmachen – denn bei den Produktionskosten ist Dünnschicht eh schon deutlich günstiger“, erklärte Dieter Manz, Gründer und CEO der Manz AG. Das Unternehmen hat mit der vollautomatisierten Fertigungslinie Manz CIGSfab die Investitionskosten für eine Produktionsanlage in den vergangenen zwei Jahren um rund 40 Prozent senken können. Möglich wurde 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. „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. Bei Fabriken im Gigawattbereich fallen diese laut Manz sogar auf unter 0,40 US-Dollar. Im Vergleich dazu lägen die Produktionskosten von kristallinen Solarzellen chinesischer Hersteller im Schnitt bei rund einem US-Dollar. Diese Module würden größtenteils unter Herstellungskosten verkauft.

Der exklusive Manz-Entwicklungspartner, das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoffforschung Baden-Württemberg in Stuttgart (ZSW), habe im Labor bereits 20,3 Prozent Wirkungsgrad erreicht. Die Rekordzelle von First Solar im Bereich CdTe kommt auf lediglich 17,3 Prozent.

Damit hat CIGS das größte Potential zur weiteren Wirkungsgradsteigerung und Kostensenkung aller Dünnschicht-Technologien. In einer ambitionierten Entwicklungs-Roadmap für die nächsten Jahre will Manz potentiellen 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 zeigen.

Die Manz-eigene Innovationslinie in Schwäbisch Hall ist die Keimzelle der Manz CIGSfab, einer vollintegrierten Produktionslinie zur Herstellung von CIGS Dünnschicht-Solarmodulen. Den Standort in Schwäbisch Hall hatte Manz Anfang 2012 von Würth-Solar übernommen. Der Hightech-Maschinenbauer ist damit in der Lage, unter Bedingungen der Massenproduktion neue Verfahren und Materialien zu testen und zu implementieren. Manz bietet unter der Bezeichnung CIGSfab die derzeit einzige schlüsselfertige Produktionslinie für CIGS-Dünnschicht-Solarmodule an. Dabei stützt sich Manz auf Kompetenz in sechs unterschiedlichen Technologiefeldern: Automation, Laserprozesse, Vakuumbeschichtung, Messtechnik und nasschemische Prozesse. (William Vorsatz)