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Der Solarserver: Laut "Bild der Wissenschaft" gehört die CIS-Zelle mittlerweile "zum guten Ton unter den Solarzellenforschern". Worauf gründet diese hohe Wertschätzung der
Dünnschicht-Zellen?
B. Dimmler: Grundsätzlich haben mehrere Materialien für Dünnschichtsolarzellen sowohl im Labormaßstab als auf dem Wege zur Massenfertigung ein Stadium erreicht, dass es
inzwischen einhellige Experten-Meinung ist, dass die Dünnschicht-Photovoltaik mittel- bis langfristig das höchste Potenzial zur Kostenerniedrigung hat. Jedoch gilt gerade für die
Dünnschicht, dass sehr niedrige Herstellkosten erst mit der Massenfertigung realisiert werden können. Zudem sind Qualität und Produktivität noch nachzuweisen.
Die wichtigsten Merkmale und Gründe für die günstigen Kostenperspektiven sind die folgenden:
- geringer Material- und Energieaufwand für die Herstellung
- großflächige Beschichtungstechnik
- einfache, in den Fertigungsablauf integrierte Verfahren zur elektrischen Verschaltung
- große Flexibilität im Design (Falke, Gestaltung) und elektrische Anpassung
- automatisierter Fertigungsablauf vom Rohglas bis zum fertig verkapselten Modul
- im Falle CIS vergleichbares Wirkungsgradpotenzial und zu erwartende Lebensdauer wie kristallines Silizium.
Die wichtigsten Materialien für Dünnschichtsolazellen sind amorphes Silizium und die Verbindungshalbleiter Kadmiumtellurid und Kupfer-Indium-Diselenid (CIS). Weitere Materialien
haben im Labor schon gute Ergebnisse gezeigt, die Umsetzbarkeit in industrielle Maßstäbe ist jedoch noch ungeklärt. Unter diesen Materialien ist die CIS-Zelle mit Abstand die
beste in der Qualität und in der Zuverlässigkeit.
Der Solarserver: Im Labor erreichten die neuen CIS-Zellen bereits den beachtlichen Wirkungsgrad von knapp 13 % - das entspricht in etwa dem Wirkungsgrad von Zellen aus
Silizium. Wann werden die CIS-Zellen auch in der Praxis aufholen?
B. Dimmler: Zunächst zum aktuellen Stand der Entwicklung der Qualität von CIS-Zellen und -Modulen (erreichte Maximalwirkungsgrade); in Klammern die betreffenden Institute
und Firmen:
- Laborzellen bis 1 cm2: 18,8% (NREL/USA)
- Labormuster Kleinmodule bis ca. 20 cm2: 16,6% (Univ. Uppsala)
- industrierelevante Module: 30cm x 30cm: 12,7% (ZSW Stuttgart)
- 30cm x 120cm: 12,1% (Siemens Solar/USA)
Im Vergleich zu Zellen und Modulen aus kristallinem Silizium kommen diese Ergebnisse schon nahe dran. Mit dem Aufbau der ersten kommerziellen Fertigungslinien im Pilotmaßstab sind
im Laufe der nächsten 1 bis 2 Jahre ähnliche Ergebnisse zu erwarten. Bei gleichbleibendem Tempo der Entwicklungen ist voraussichtlich in ca. 3 bis 5 Jahren damit zu rechnen, dass
CIS-Module in vergleichbarer Qualität wie kristallines Sililizium industriell gefertigt werden werden.
Der Solarserver: 3. Nachdem Sie lange Jahre an der Entwicklung der CIS-Technologie gearbeitet haben, sind Sie nun für die Produktion bei Würth Solar zuständig. Die neue
Fabrik wird zunächst Module mit einer Gesamtleistung von 1,2 Megawatt herstellen; Shell Solar startete in Gelsenkirchen mit 10 Megawatt. Wann wollen Sie diese Größenordnung
erreichen und ab welchem Zeitpunkt ist mit der CIS-Produktion Geld zu verdienen?
B. Dimmler: Die Pläne für den Ausbau der CIS-Technik bei Würth Solar sind die folgenden; allerdings ist der Zeitrahmen im Augenblick noch nicht exakt festzumachen, sondern
hängt vom Entwicklungsfortschritt der nächsten Monate ab:
- Erreichen der Maximalkapazität der Pilotlinie (1,2 MWp/a) bis Ende 2001/Anfang 2002.
- Inbetriebnahme der ersten grossen Linie (Jahreskapazität mindestens 10 MWp) voraussichtlich 2003.
Da die Entwicklung im Augenblick noch im Gange ist und die industrielle Fertigung bei Würth Solar gerade begonnen hat, wird aller Voraussicht nach nicht vor 4 bis 5 Jahren mit der
CIS-Technik bei Würth Solar Geld zu verdienen sein.
Der Solarserver: 4. Ihr Unternehmen hat bereits 18 Millionen DM in das neue Fertigungsverfahren investiert. Laufende Kosten von rund 12 Millionen kommen hinzu. Wird das
neue Verfahren der Photovoltaik endgültig zum Durchbruch verhelfen?
B. Dimmler: Wenn wir, und das sind die Geschäftsleitung mit allen Mitarbeitern und die Gesellschafter nicht sicher wären, dass mit dem neuen Verfahren und der CIS-Technik
bei Würth Solar äußerst gute Zukunftsaussichten bestehen, wären wir sicher nicht angetreten.
Der Solarserver: 5. Die ersten Module sollen schon im August auf dem Markt sein. Was werden sie kosten? Wann können Kunden mit weiter sinkenden Preisen rechnen?
B. Dimmler: Bei großen Standardmodulen wird es sicher noch bis zur Massenfertigung dauern, dass CIS-Module mit den marktüblichen Preisen für Silizium-Module mithalten
können werden. Für produktintegrierte und -abgepaßte Module werden wir mit den Vorteilen der CIS-Technik kostenmäßig schneller in den positiven Bereich kommen.
Der Solarserver: Herr Dimmler, wir danken Ihnen für die bereitwillgen Auskünfte.
Die Fragen für den Solarserver stellte Rolf Hug
Juli 2000
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Die Würth Solar-Geschäftsführer