ITRPV-Roadmap: Photovoltaik-Lernkurve lässt weitere Kostensenkungen erwarten

Die International Technology Roadmap for Photovoltaic (ITRPV) ist vom VDMA, Forschungsinstituten und Photovoltaik-Herstellern zum elften Mal aktualisiert worden. Demnach überstiegen die kumulierten Modullieferungen im vergangenen Jahr die Marke von 650 Gigawatt. Dabei habe sich die Preiserfahrungskurve mit ihrem historischen Lernprozess und einer Lernrate von 23,5 Prozent fortgesetzt, wie der VDMA am Dienstag veröffentlichte. Auch für die kommenden Jahre werde eine Fortsetzung der Lernrate der Photovoltaik-Industrie in dieser Größenordnung erwartet. Dies basiere auf einer Kombination aus Maßnahmen zur Kostensenkung mit der Umsetzung von Zellperfektionierungen, mit verbesserten und größeren Siliziumwafern, optimierten Zellvorder- und -rückseiten, verfeinerten Layouts, der Einführung von bifazialen Zellkonzepten sowie neuen Zell- und verbesserten Modultechnologien.

Die bis 2019 bestehenden Produktionskapazitäten für Solarmodule werden in der ITRPV-Roadmap mit mehr als 200 Gigawatt angegeben, Tendenz weiter steigernd. Zugleich war der Zubau in China 2019 im dritten Jahr in Folge rückläufig. Auf den Spotmärkten seien daher weitere Preissenkungen zu verzeichnen gewesen. Die Preise für mono- und multikristalline Solarmodule seien im vergangenen Jahr um rund 10 Prozent gesunken – die Zellpreise sogar um 20 Prozent. Zwischen Jahresbeginn 2018 und 2020 waren demnach ein Rückgang der durchschnittlichen Verkaufspreise für monokristalline Solarmodule von 0,39 auf 0,24 US-Dollar pro Wattpeak zu verzeichnen gewesen. Bei multikristallinen Solarmodulen erfolgte im gleichen Zeitraum ein Rückgang von 0,31 auf 0,21 US-Dollar pro Wattpeak.

Für das laufende Jahr ist der ITRPV-Roadmap ein Anstieg des Marktanteils monokristalliner Wafer auf fast 75 Prozent zu erwarten, während multikristalline Wafer bei kontinuierlich etwa 20 Prozent blieben. Der Marktanteil der multikristallinen Wafer werde bis 2030 auf nur noch 5 Prozent schrumpfen, hieß es weiter. Bereits innerhalb der nächsten drei Jahre werde das bislang übliche Waferformat von 156,75 mal 156,75 Millimetern vom Markt verschwinden. Er werde durch größere Formate ersetzt, wobei vor allem M6-Wafer mit 166 mal 166 Millimetern und M12-Wafer mit 210 mal 210 Millimetern im Fokus der Solarindustrie stünden.

Im vergangenen Jahr habe sich zudem die PERC-Zelltechnologie sowie die Implementierung von Halbzellen-Modulen weiter fortgesetzt. Dies führte zu leistungsfähigeren Modulen. Mit dem Trend zu größeren Wafern änderten sich jedoch auch die Abmessungen der Solarmodule, weshalb ein Vergleich verschiedener Typen anhand der Leistung irreführend sein könne, so die Autoren der Roadmap. Bereits aktuell seien Modulleistung von 500 Watt und mehr mit bestehenden Zelltechnologien und dem Einsatz größerer Waferformate möglich.

Um einen realen Vergleich der Leistung verschiedener Modultypen und -technologien zu erhalten, wird empfohlen, die Leistung der Module durch die Modulfläche in Quadratmetern zu dividieren. Die sich daraus ergebende Modulflächeneffizienz liege bei monokristallinen p-type PERC-Modulen bei durchschnittlich 203 Watt pro Quadratmeter im Jahr 2020. Bis 2030 wird sich diese auf 225 Watt pro Quadratmeter erhöhen, so die Prognose in der ITRPV-Roadmap. Für die n-type-Pendant werde ein Anstieg von aktuell 208 auf 230 Watt pro Quadratmeter im Jahr 2030 angenommen. Heterojunction-Module wiederum erreichen derzeit Modulflächeneffizienzen von 210 Watt pro Quadratmeter. Bis 2030 werden sie voraussichtlich die anderen kristallinen Modultypen übertreffen und nahezu 240 Watt pro Quadratmeter erreichen.