Solarindustrie kann Wafersägeverluste reduzieren
„Neben dem wachsenden Marktanteil monokristalliner Zellen mit ihren höheren Wirkungsgraden wird vor allem die rasche Verbreitung von Diamantdrahtsägen den spezifischen Siliziumverbrauch pro Watt erheblich nach unten treiben“, sagt Johannes Bernreuter, Chef von Bernreuter Research und Autor des Polysilicon Market Outlook 2020.
Im Vergleich zu traditionellen Drahtsägen, die mit einer den Draht benetzenden Suspension (Slurry) aus Siliziumkarbid-Partikeln arbeiten, erlauben Diamantdrahtsägen nicht nur einen höheren Durchsatz und geringere Kosten in der Waferproduktion, sondern auch die Verwendung eines dünneren Drahts. Während die technische Grenze von Slurry-basierten Drahtsägen bei einer Drahtdicke von 100 Mikrometern (µm) liegt, kann Diamantdraht bis zu 60 µm dünn sein und so den Sägeverlust bedeutend reduzieren.
Diamantdrahtsägen haben nach Aussage von Bernreuter bereits einen großen Marktanteil in der Produktion monokristalliner Wafer gewonnen. Sie sind folglich gegenüber der multikristallinen Variante konkurrenzfähiger geworden sind. Zudem treibe LONGi Green Energy Technology, der größte Hersteller monokristalliner Wafer, die monokristalline Technologie mit einem massiven Ausbau seiner Produktionskapazität voran. Bernreuter Research geht deshalb davon aus, dass der Marktanteil monokristalliner Wafer von 27 % im vergangenen Jahr auf 47 % im Jahr 2020 steigen wird.
Die wachsende Konkurrenz hat den multikristallinen Sektor gezwungen, das technische Problem zu lösen, das bisher den Einsatz von Diamantdraht beim Sägen multikristalliner Wafer verhindert hat: Ihre Oberfläche wird so glatt, dass sie mit der sauren Standard-Ätzlösung nicht texturiert werden kann. Inzwischen bieten die Anlagenbauer Schmid, RENA und RCT Solutions angepasste Ätzprozesse mit einem Metallkatalysator oder anderen Zusatzstoffen an, die Diamantdraht-gesägte multikristalline Wafer texturieren können. GCL-Poly, der weltgrößte Hersteller multikristalliner Wafer, sowie die großen integrierten Solarmodul-Produzenten wie Jinko und Canadian Solar haben bereits begonnen, von Slurry-basierten auf Diamantdraht-Sägen umzustellen. „Experten schätzen, dass der Umstieg für die gesamte Industrie vier oder fünf Jahre brauchen wird“, sagt Bernreuter. „Daher erwarten wir, dass 2020 mehr als 90 % der multikristallinen Wafer mit Diamantdraht gesägt werden.“
Selbst mit viel konservativeren Annahmen errechnet Bernreuter Research einen durchschnittlichen Siliziumverbrauch von 4 g/W für 2020. Analyst Bernreuter warnt: „Die Polysiliziumindustrie muss sich auf die Tatsache vorbereiten, dass die Nachfrage an zwei Fronten nachlässt: Die jährliche Wachstumsrate der weltweiten Photovoltaik-Installationen geht zurück und der Polysiliziumverbrauch für jedes neu installierte Gigawatt wird 2020 nur noch halb so groß sein wie 2010.“
Mehr Informationen gibt es im Polysilicon Market Outlook 2020.
20.6.2017 | Quelle: Bernreuter Research | solarserver.de © EEM Energy & Environment Media GmbH i. Gr.
