GCL-Poly entwickelt Solar-Wafer mit 17,6 Prozent Wirkungsgrad

Das chinesische Unternehmen GCL-Poly meldet einen weiteren Fortschritt bei der Steigerung des Wirkungsgrads von Solarzellen. Es handelt sich nicht um einen Quantensprung, sondern eine Verbesserung im Detail. Dem Unternehmen ist die Herstellung eines Wafers aus polykristallinem Silizium gelungen, der einen Wirkungsgrad von 17,6 Prozent aufweist. Damit wird der bisherige Wert um rund 0,5 Prozentpunkte beziehungsweise rund drei Prozent gesteigert. Die Solarzellen mit den neuen Wafern können mit den vorhandenen Produktionsanlagen hergestellt werden, weswegen sich die Produktion nicht wesentlich verteuert. GCL-Poly geht davon aus, dass die Erzeugungskosten für Solarstrom durch die neuen Wafer um etwa zwei Prozent sinken werden.

Verbesserter Herstellungsprozess

Hinter diesem Erfolg steckt keine bahnbrechende neue Idee, sondern ein in einigen Details verbesserter Herstellungsprozess für die Siliziumkristalle. In der Praxis erreicht kein Wafer den theoretisch höchstmöglichen Wirkungsgrad, weil kein Kristall wirklich perfekt ist. Die Kristallstruktur ist nicht absolut homogen, an den Grenzen zwischen einzelnen Kristallzellen kann beispielsweise ein leichter Versatz auftreten. Ein weiteres Problem besteht darin, dass auch bei der Herstellung in Hochreinräumen die Konzentration von Verunreinigungen im Material nicht exakt null beträgt. Für so genanntes Solarsilizium, das in Photovoltaik Modulen zur Anwendung kommt, ist eine maximale Verunreinigungskonzentration von 0,01 Prozent festgelegt worden. Neben dieser als „solar grade“ bezeichneten Qualitätsstufe existiert eine weitere Qualitätsstufe für Silizium, das in elektronischen Bauteilen verwendet wird. Diese wird als „electronic grade“ bezeichnet. Hier darf die Verunreinigung nicht größer sein als ein Fremdatom pro Milliarde Siliziumatome. Die Innovation bei dem neuen Wafer besteht im Wesentlichen darin, dass der Herstellungsprozess für die Silizium Kristalle für die vergleichsweise großen Solarmodule soweit verbessert werden konnte, dass diese der Qualitätsstufe „electronic grade“ entsprechen. Das alles klingt nicht spektakulär, stellt aber eine wesentliche technische Verbesserung dar.

Über den Hersteller

GCL-Poly gehört zu den wenigen Unternehmen, die sich auf die Herstellung von Polysilizium spezialisiert haben. Die gesamte Produktion ist weltweit auf nur acht Unternehmen konzentriert, während Photovoltaik Module von mehreren hundert Unternehmen hergestellt werden. Die Herstellung von Polysilizium erfordert sehr hohe Investitionen und sehr viel Strom, weswegen nur vergleichsweise wenige Standorte infrage kommen. Der Aufstieg von GCL-Poly erfolgte in atemberaubendem Tempo. Erst im Jahr 2008 stieg das Unternehmen in die Produktion von Polysilizium ein, weil chinesische Hersteller von Solarmodulen gute Absatzchancen versprachen. Bereits im Jahr 2010 war das Unternehmen imstande, Polysilizium der Qualitätsstufe „electronic grade“ herzustellen.

Kommentare

Bild des Benutzers Johann Franz Eckert
Interessant wäre es zu wissen, ob es sich hier nur um Laborwerte dreht, oder ob dieser Wirkungsgrad auch in der Serienproduktion erreicht wird. Guter Artikel!

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