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Schlüsselfertige Solarfabriken aus einer Hand

Oerlikon Solar erweitert Technologievorsprung für Dünnschichtsilizium-Technik mit neuer Anlage TCO 1200

Pfäffikon SZ, Freiburg, 21. Juni 2007 – Rechtzeitig zur Freiburger Solarmesse Intersolar präsentiert Oerlikon Solar erstmals die marktreife Beschichtungsanlage TCO 1200. „TCO“ steht für „Transparent Conductive Oxide“. Diese lichtdurchlässigen Schichten fungieren bei Dünnschichtsilizium-Modulen als Elektroden sowie als „Lichtfänger“ und stellen damit Schlüsselkomponenten dar. Als weltweit einziger Anlagenhersteller bietet Oerlikon Solar nun auch diesen Verfahrensschritt mit eigener Technologie an und beherrscht damit den gesamten Herstellungsprozess für Solarmodule aus Dünnschicht-silizium. „Wir sind jetzt jetzt in der Lage, schlüsselfertige Fabriken zur Herstellung von Dünnschichtsilizium-Modulen zu liefern“, sagt Detlev Koch-Ospelt, Leiter von Oerlikon Solar. Eine erste Fabrik dieses neuen, industriellen Typs nimmt zurzeit bei der ersol Thin Film in Erfurt die Produktion auf. Der Dünnschichttechnik werden von unabhängigen Marktforschungs-Instituten die grössten Zukunftspotenziale eingeräumt.

TCO-Schichten spielen in Dünnschicht-Solarmodulen aus Silizium aus zwei Gründen eine zentrale Rolle. Erstens müssen sie eine hervorragende elektrische Leitfähigkeit aufweisen, um den Solarstrom möglichst widerstandsfrei zu transportieren; zweitens fängt diese Schicht das Licht ein und leitet es durch die photoaktive Siliziumschicht. Die optische Absorption der TCO-Schicht muss gering, das sogenannte Lichteinfangpotenzial («light trapping») möglichst gross sein. Letztlich beeeinflussen diese Faktoren die Leistung der Solarmodule und senken direkt die Kosten pro Watt peak.

Bislang gibt es keinen Anbieter einer TCO-Anlage auf dem Weltmarkt. „Mit der eigenen TCO-Technik vergrössern wir unseren Technologievorsprung vor den Wettbewerbern“, so Oerlikon CEO Dr. Uwe Krüger. Die Hersteller von Dünnfilm-Solarmodulen kaufen die TCO-beschichteten Gläser bislang direkt bei den Glasherstellern. Deshalb war es in der Vergangenheit unmöglich, diese Schlüsselkomponente von Dünnschichtsolar-Modulen gezielt zu optimieren. „Diese Lücke schliessen wir nun mit einer eigenen Anlagentechnik und können so die Leistungsfähigkeit der Dünnschichtsilizium-Module zusammen mit unseren Kunden weiterentwicklen“, sagt Oerlikon Solar Chef Koch-Ospelt.

Die neue Anlage von Oerlikon Solar basiert auf einem LPCVD-Prozess (Low Pressure Chemical Vapour Deposition), der anstelle des weit verbreiteten fluordotierten Zinnoxids das kostengünstige und umweltfreundliche Zinkoxid verwendet. Niedrige Depositionstemperaturen von um 200 °C schonen zudem das Substrat bzw. eröffnen eine breitere Substratwahl. Beim Abscheideverfahren reagieren Diethylzink und Wasserdampf unter reduziertem Druck zu Zinkoxid, wobei unter geeigneten Prozessbedingungen Schichten von 2 Mikrometern Dicke mit exzellenter Oberflächentextur ohne Nachbehandlung entstehen. Oerlikon überprüft diese Qualität direkt im Herstellungsprozess durch das Ausschleusen von TCO-beschichteten Gläsern.

Die TCO 1200 reiht sich ein in das vollautomatisierte Fabrikdesign FAB 1200, mit dem Oerlikon Solar sämtliche Herstellungstechnologien und -prozesse zu einer schlüsselfertigen Solarfabrik integriert. Als zurzeit weltweit einziger Anlagenbauer beherrschaft Oerlikon Solar die zentralen Schritte – TCO-Beschichtung, Dünnfilmsilizium-Beschichtung, Laser-Strukturierung, Endmontage – mit eigenen Technologien und kann industriell ausgereifte Fertigungslösungen liefern. Die erste Solarfabrik dieser neuen Generation wurde in den vergangenen Monaten bei der ersol Thin Film GmbH in Erfurt gebaut und nimmt in diesen Wochen die Produktion auf. Die Dünnschicht-Module, die mit Kostenvorteilen von bis zu 30 Prozent gegenüber den konventionellen Solarzellen wesentlich ökonomischer sind, können damit jetzt an breiter Front in die Anwendung gehen. Unabhängige Marktforschungsinstitute sagen der Dünnschichtsilizium-Technik für die kommenden Jahre Wachstumsraten von deutlich über 50 Prozent voraus. „Mit unseren Produktionslösungen und Innovationen wie der TCO 1200 sorgen wir dafür, dass die Dünnschichtsilizium-Technik sich weiter auf dem Markt etablieren kann“, so Oerlikon CEO Dr. Uwe Krüger.

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