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Aktuelle Studie: Dünnschicht-Photovoltaik holt bei den Solar-Technologien auf; neue Chancen für die europäische Solarindustrie

Gebäude mit CIGS-Dünnschicht-Fassade. „Die Chancen für die CIGS-Dünnschicht-Photovoltaik sind wieder gestiegen“, sagt ZSW-Vorstand Prof. Dr. Michael Powalla
Gebäude mit CIGS-Dünnschicht-Fassade. „Die Chancen für die CIGS-Dünnschicht-Photovoltaik sind wieder gestiegen“, sagt ZSW-Vorstand Prof. Dr. Michael Powalla

Der überwiegende Teil der weltweit installierten Photovoltaik-Anlagen ist mit Solarzellen aus kristallinem Silizium bestückt. Dank bedeutender Fortschritte in der CIGS-Dünnschicht-Technologie könnte sich dies künftig ändern.

Zu diesem Schluss kommt eine Untersuchung, die das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) und das Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB) mit Experten aus Forschung und Industrie durchgeführt haben.

 

CIGS-Technologie wird immer effizienter und preiswerter

Die CIGS-Technologie als am weitesten entwickelte Silizium-Alternative mit den höchsten Wirkungsgraden werde derzeit immer effizienter und preiswerter, betonen die Forscher. Die Zeit für Unternehmen, hier Produktionskapazitäten auszubauen, sei gerade besonders günstig. Für die Solar-Industrie in Europa könnten sich dadurch große Chancen eröffnen, so die Partner.

Im Jahr 2015 wurden weltweit rund 52 Gigawatt Photovoltaik-Leistung neu installiert – ein neuer Rekord. Insgesamt beträgt die global installierte PV-Leistung mindestens 220 Gigawatt. Die jährliche Nachfrage soll in den nächsten Jahren auf über 100 Gigawatt steigen, die Überkapazitäten schwinden. Das könnte bald neue Photovoltaik-Fabriken nötig machen.



Wirkungsgrad und Kosten nähern sich der Silizium-Photovoltaik an

Der Platzhirsch unter den Photovoltaik-Technologien mit einem Marktanteil von über 90 Prozent ist immer noch die multikristalline Silizium-Photovoltaik. Die Fortschritte der Dünnschicht-Photovoltaik auf Basis von Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CIGS) lassen aber aufhorchen: „Nach dem Eintritt in die Massenproduktion im Gigawattmaßstab inklusive schlüsselfertiger Produktionsanlagen purzeln aktuell die Rekorde“, heißt es in der Pressemitteilung des ZSW.

Während multikristalline Siliziumzellen heute Wirkungsgrade von 21,3 Prozent erreichen, kommen CIGS-Solarzellen inzwischen schon auf 22,3 Prozent. Bei den Modul-Wirkungsgraden ist die Silizium-Photovoltaik nur noch geringfügig besser, die beiden Technologien liegen mit 15 bis 17 Prozent Effizienz nahe beieinander. Die Produktionskosten der CIGS-Module sind mittlerweile sogar auf das Niveau der Siliziumtechnologie gesunken – 40 US-Cent pro Watt.

Da die Produktionskapazitäten der recht jungen Dünnschicht-PV noch nicht so groß sind wie bei ihrer Konkurrenz, seien nach einem Ausbau deutlich bessere Werte möglich, so die Experten. Wirkungsgrade von 18 Prozent und mehr sowie Kosten von rund 25 US-Cent pro Watt könnten laut  Aussagen der Industrie bei CIGS-Fabriken mit einer jährlichen Kapazität von 500 bis 1.000 Megawatt erreicht werden. Die konkurrenzfähigen Kosten stellten sich, anders als bei der Silizium-Photovoltaik, bereits bei einem vergleichsweise geringen Produktionsvolumen ein. Für Investoren bedeutet das deutlich niedrigere Einstiegsinvestitionen.



Konkurrenz für multikristalline Silizium-Module wird stärker

Die Dünnschicht-Technologie besitzt darüber hinaus technische Vorteile: Die Module liefern unter Schwachlichtbedingungen höhere Erträge. Der geringere Energie- und Materialverbrauch bei der Herstellung hat zudem kürzere Energierücklaufzeiten zur Folge. Auch die höhere Schattentoleranz ist ein Pluspunkt für Anlagenbesitzer. Da die Module homogen erscheinen, lassen sie sich optisch ansprechend in Hausdächer oder Fassaden integrieren. Auch flexible Varianten werden entwickelt.

„Solarstrommodule auf Basis von Silizium werden noch eine Weile den übergroßen Marktanteil besitzen“, sagt ZSW-Vorstand Prof. Dr. Michael Powalla. „Die Chancen für die CIGS-Dünnschicht-Photovoltaik sind aber wieder gestiegen.“ Gerade für Modulhersteller und den Anlagen- und Maschinenbau in Deutschland und Europa sei das jetzt eine Chance.

 

 

26.01.2016 | Quelle: ZSW; Bild: Manz AG | solarserver.de © Heindl Server GmbH

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