Singulus Technologies hat auf der EU PVSEC, die Anfang Oktober in Paris stattfand, eine Maschine vorgestellt, mit dem die Rückseite der neuen, so genannten PERC-Solarzellen hergestellt werden kann, die einen höheren Wirkungsgrad haben als die derzeitigen Standard-Solarzellen. Stefan Rinck, Präsident und CEO sprach im Interview über den Markt für Maschinenbauer und das neue Produkt.
pv magazine: Der Ausstellungsteil der EU PVSEC ist für jeden der hier Anwesenden sichtbar deutlich kleiner geworden. Wie schätzen Sie die Marktlage ein?
Stefan Rinck: Wir haben bekanntermaßen zwei sehr schwierige Jahre hinter uns, aber wir sehen jetzt Licht am Ende des Tunnels, wenn ich das mal so ausdrücken darf. Wir haben sehr viele Anfragen aus der Solarindustrie für unsere neuen Entwicklungen, beispielsweise für das PERC-Upgrade-Konzept, wo wir die Rückseite des Wafers mit Aluminiumoxid und anschließend Siliziumnitrid passivieren. Wir haben vor drei Wochen einen großen Auftrag mit einem wichtigen Kunden für diese Technologie unterzeichnet. Die Firma M-Cells aus China möchte insgesamt 16 Maschinen kaufen. Das ist sehr wichtig für unser Unternehmen. Das ist ein erster wesentlicher Erfolg in Asien, dem weitere folgen werden. Es gibt inzwischen viele Zellhersteller, die daran interessiert sind, den Wirkungsgradvorteil von bis zu mehr als einem Prozent, der durch dieses Konzept möglich ist, für sich zu gewinnen.
Die 16 Maschinen entsprechen welchem Jahresdurchsatz in Megawatt?
Rinck: Eine Maschine hat einen Durchsatz von etwas über 30 Megawatt im Jahr. Bei 16 Maschinen sind das rund 500 Megawatt.
Der Auftrag kommt jetzt aus Asien. Die europäischen Modulhersteller haben aber große Probleme. Können Sie damit leben?
Rinck: Das ist für uns natürlich nicht in Ordnung, das muss man ganz klar so sagen. Wir würden uns wünschen, dass es unserer heimischen Solarindustrie wesentlich besser gehen würde, weil wir unbedingt die Kunden hier bei uns in Europa benötigen. Wir brauchen die durchgehenden Wertschöpfungsketten. Unsere Kunden in Europa liegen uns sehr am Herzen. Insofern sind wir mit ihnen in engem Kontakt. Aber wir arbeiten auch mit unseren asiatischen Kunden, die sich zuerst für unsere PERC-Technologie entschieden haben und jetzt investieren.
Sie brauchen Hersteller, die Ihnen helfen, die neuen Generationen zu entwickeln und Ihnen die ersten Aufträge geben. Das war eine Rolle, die bisher europäische Hersteller gespielt haben. Können die asiatischen Hersteller diese Rolle übernehmen?
Rinck: Wir haben diese neue Technologie in enger Zusammenarbeit mit deutschen Forschungsinstituten entwickelt und zur Reife gebracht. Das war für uns sehr wichtig und wertvoll. Wir können diese neue Technik jetzt weltweit anbieten. Aber das ist sicherlich nur ein Beispiel. Es gibt zahlreiche weitere Verbesserungen, an denen wir auch im Verbund mit Forschungsinstituten arbeiten, und da brauchen wir die heimische Industrie. Nur in der Gemeinschaft von europäischen Herstellern, den Maschinenbauern und Equipment-Produzenten sowie den Forschungseinrichtungen wird es uns gelingen, die notwendigen Innovationen in der Solarindustrie weiter voranzutreiben.
Was geschieht bei der PERC Technologie und Ihrem Herstellungsprozess?
Rinck: Das Herzstück ist eine PECVD-Maschine, das steht für Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition, mit der wir im Vakuum in verschiedenen Schritten erst ein Aluminiumoxid zur Passivierung der Rückseite und anschließend ein Siliziumnitrid aufbringen. Die Rückseite wird dabei in einer Maschine komplett bearbeitet und muss anschließend nur noch mit einem Laser an den Stellen geöffnet werden, wo die Zelle kontaktiert werden soll.
Was war bei dem Prozess die Herausforderung?
Rinck: Eine Herausforderung ist der Umgang mit den Precursor-Gasen, das sind die Gase, die im Plasma chemisch reagieren und dadurch die Schichten auf der Zelle bilden. Das ist zum Beispiel TMAL zur Erzeugung des Aluminiumoxids. Das ist eine Herausforderung für sich, denn das daraus entstehende Gas entzündet sich an der Luft spontan und reagiert explosionsartig mit Wasser, was deshalb innerhalb der Maschine hohe Sicherheitsvorkehrungen erfordert. Eine weitere wichtige Herausforderung war, eine Maschine zu bauen, die in der Lage ist, sehr homogene Schichten abzuscheiden. Und am Ende zählt natürlich der Wirkungsgradvorteil, den man mit dem Prozess erreichen kann. Wir haben bei dieser Entwicklung in enger Kooperation mit Forschungsinstituten gearbeitet. Diese haben uns wissenschaftlich unterstützt, um Verbesserungen der Schichteigenschaften herbeizuführen und schließlich den Wirkungsgradvorteil von teilweise mehr als einem Prozent erreichen zu können.
Es gibt ja auch andere Methoden, mit denen man PERC-Zellen herstellen kann, zum Beispiel mit Atomic Layer Deposition. Hier auf der Messe sieht man, dass auch das inzwischen in industriellem Maßstab geht. Ist Ihr Prozess besser?
Rinck: Atomic Layer Deposition ist sicherlich auch ein interessantes Verfahren zur Rückseitenpassivierung, um dort Aluminiumoxid aufzubringen. Der Nachteil ist, dass man dann immer noch eine zweite Maschine benötigt , um das Siliziumnitrid aufzubringen. Das heißt, es sind zwei Prozessschritte und zwei Maschinen erforderlich. In dieser Maschine, die wir entwickelt haben, wird das alles gemeinsam in einer Maschine ohne Unterbrechung des Vakuums erledigt. Damit ist unser Fertigungsprozess industriell wesentlich einfacher umsetzbar. Außerdem verfügt die im Plasma aufgebrachte Passivierung und Deckschicht über bessere Schichteigenschaften.
Die PERC-Technologie ist industriell gerade auf der Schwelle, in großem Maßstab eingeführt zu werden. Was kommt danach?
Rinck: Es sind etliche Technologien in der Diskussion, an denen wir auch bereits intensiv arbeiten. Das eine ist der Übergang von P-Type- zu N-Type-Wafern. Beim N-Type-Wafern ist es empfehlenswert, das Aluminiumoxid auf die Vorderseite des Wafers aufzubringen. Das kann ebenfalls mit unserer Maschine realisiert werden. Darüber hinaus ist derzeit in der Diskussion und in der Arbeit, wie HIT-Zellen und IBC-Zellen industriell sinnvoll gefertigt werden können. Dafür entwickeln wir ebenfalls angepasste Schichtsysteme, die dann auch mit dieser Maschine, unserem SINGULAR XP aufgebracht werden können.
Das Gespräch führte Michael Fuhs
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