Zukunftsfähig

ErSol setzt auf Dünnschicht-Technologie

Was tun, wenn ein Rohstoff knapp wird? Man verwendet ihn sparsamer. Der Erfurter Solarzellenhersteller ErSol baut dafür gerade ein neues Werk, denn Silizium in seiner reinsten Form als Grundstoff für Solarzellen ist auf dem Weltmarkt knapp. Rund 80 Millionen Euro werden dafür in das neue Werk investiert.

Stromnetz Ausbau© Gina Sanders / Fotolia.com

Erfurt (ddp-lth/sm) - Deshalb setzt ErSol zusätzlich auf die Dünnschicht-Technologie. "Sie ermöglicht es, den Verbrauch an Silizium um den Faktor 100 zu verringern", sagt Unternehmenssprecherin Janina Broscheit.

Solarzellen werden bei der konventionellen Technologie aus kristallinem Silizium hergestellt. "Zunächst werden aus dem Rohstoff Stäbe von etwa einem Meter Länge gezogen, die so genannten Ingots", erläutert Rüdiger Schulz, technischer Leiter im Bereich kristalline Solarzellen. Anschließend werden diese Stäbe mit dünnsten Drähten und einer Schneideflüssigkeit in Scheiben geschnitten, die Wafer. Diese sind derzeit etwa zwischen 200 und 240 Mikrometer dünn.

Doch bei dieser Technologie ist der Siliziumverbrauch hoch, sagt Schulz. Ganz anders bei der Dünnschicht-Technologie: Hier wird amorphes Silizium direkt auf ein etwa drei Millimeter dickes, leitfähig beschichtetes Glas aufgedampft. Dabei kommt man mit etwa einem Prozent der Silizium-Menge aus, wie sie bei der konventionellen Technologie benötigt wird. "ErSol nutzt diese Technologie, weil sie es dem Unternehmen ermöglicht, schneller zu wachsen als der Markt", sagt Broscheit. Rund 80 Millionen Euro werden dafür in das neue Werk investiert, das am östlichen Rand von Erfurt auf einer Grundfläche von 35 000 Quadratmetern Fläche gebaut wird. 120 Arbeitsplätze werden dort entstehen. Schon zum Jahresende sollen die ersten Maschinen aufgebaut werden, Mitte 2007 soll die Produktion anlaufen.

"Allerdings wird die Dünnschicht-Technologie das konventionelle Verfahren trotz der Rohstoffersparnis nicht ablösen", sagt Broscheit. Und Schulz nennt die Gründe: Die Dünnschicht-Module rechnen sich wegen ihres etwas niedrigeren Wirkungsgrades bei der Umwandlung von Sonnenlicht in Strom nicht für Kleinanlagen, wie man sie von den Dächern der Eigenheime kennt. Mit der kristallinen Siliziumtechnologie kann schon ein Wirkungsgrad von über 16 Prozent erreicht werden. Der Wirkungsgrad bei Dünnschichtmodulen dagegen liegt derzeit bei stabilen sechs Prozent. Bis Ende des Jahrzehnts könnte man bei zehn Prozent ankommen. Eine technologische Barriere liegt bei höchstens 15 Prozent. Deshalb eignen sich die Dünnschicht-Module vor allem für großflächige Anlagen zur Energiegewinnung und für die Integration in größere Gebäude.

ErSol arbeite aber auch an der Optimierung der monokristallinen Technologie, sagt Broscheit. Bei der dafür zuständigen Tochter ASi Industries mache man dabei gute Forschritte. "Ein Ziel ist es, zunächst einmal die Ingots größer zu machen, sowohl in der Länge als auch im Durchmesser", erläutert Schulz. Reserven bietet auch das Zerschneiden der Ingots in Siliziumscheiben. Dazu werden die Schneideflüssigkeit verfeinert und der Schneidedraht dünner gemacht. Damit können nicht nur dünnere, gerade einmal 100 Mikrometer messende Wafer hergestellt werden, sondern auch die Schneideverluste verringert werden. "Es ist wie bei einer Laubsäge", sagt Schulz: "Je dünner der Draht, desto dünner die Schnittfläche und desto geringer der Verlust an Rohstoff."

Mit dem neuen Werk für Dünnschicht-Module will ErSol bis 2008 zusätzliche Fertigungskapazitäten von 40 Megawattpeak (MWp) pro Jahr erreichen. Mittelfristig soll dessen Kapazität auf 100 MWp steigen. Und die Kosten sollen sinken: Geschätzt wird, dass 2010 bei kristallinen Modulen pro Watt-Peak (Wp) zwei Euro Herstellungskosten anfallen. Die Kosten bei Dünnschicht-Modulen sollen deutlich darunter liegen.

Von ddp-Korrespondent Uwe Frost