Die Vorteile mono- & polykristalliner Zellen in einem Modul

BP Solar hat schon bevor es sich aus dem PV-Geschäft zurückgezogen hat dieses Verfahren entwickelt. Damals nannte es sich Mono². Angeboten wird es momentan nur von chinesischen Modulherstellern wie JA Solar, Renesola oder neuerdings auch Suntech. Deutsche Hersteller haben anscheinend kein Interesse oder haben sie die Entwicklung verschlafen? Läuft die chinesische Konkurrenz den europäischen Herstellern nicht nur im Preis sondern auch in der Forschung bzw. der Umsetzung der Forschungsergebnisse den Rang ab?

Damit man sich ein Bild von den Modulen machen kann hier zwei Abbildungen von Suntech-Modulen. Links das Standard monokristalline Modul mit der Bezeichnung STP250S - 20/Wd. Schön zu erkennen ist das an den Ecken fehlende Material der Wafer. Dazu im Vergleich rechts das quasi-monokristalline Modul. Es sieht von der Aufteilung der Wafer aus wie ein multikristallines Modul, hat aber eine gleichmäßige Struktur und die gleiche Farbe wie das monokristalline Pendant.

Im Datenblatt steht übrigens bei Solarzelle, wo normalerweise monokristallin oder polykristallin angegeben ist lediglich "Kristallines Silizium". Bei Ja Solar ist dort "Quasi-Mono" angegeben und bei Renesola "Virtus".

Wie unterscheidet sich nun das Herstellungsverfahren im Vergleich zum Produktionsprozess von mono- und polykristallinen Wafern? Die Vorteile beider Verfahren werden kombiniert. Dabei wird ein weitgehend monokristalliner Ingot in einem Schmelztiegel hergestellt, der eigentlich zur Produktion polykristalliner Ingots vorgesehen ist. Im Boden der Ofens wird eine Platte aus monokristallinem Silizium platziert. Das polykristalline Silizium, welches darüber zum Schmelzen gebracht wird orientiert sich jetzt an dieser monokristallinen "Vorlage". Damit bekommt man also eine gleichmäßige Struktur wie bei monokristallinen Wafern.

Abstriche müssen aber gemacht werden. Nur ein relativ geringer Prozentanteil von 10% kann als rein monokristallin bezeichnet werden. Diese Anteil befindet sich im Inneren des Blockes. Je näher das Material an der Außenwand liegt, desto mehr multikristalline Körner gibt es. Diese haben immer noch eine monokristalline Ausprägung. Das Material ganz außen an der Tiegelwand ist dann wieder rein polykristallin. Das sind dann die verbleibenden 10%. Der Block wird anschließend so verarbeitet bzw. zersägt, dass dabei Mono-, Poly- und Mischwafer entstehen.

Der Wirkungsgrad quasi-monokristalliner Module liegt zwischen denen von monokristallinen und polykristallinen Modulen. Gleichzeitig ist die Herstellung aber kostengünstiger im Vergleich zum Herstellungsprozess von monokristallinen Modulen. Dazu kommt noch, dass die quasi-monokristallinen Wafer genau wie die polykristallinen quadratisch sind. Damit steht mehr aktive Fläche auf dem Modul zur Verfügung, da die Ecken nicht mehr wie bei den zylindrischen Ingots monokristalliner Abstammung abgerundet sind. Das sind die resultierenden weißen, rautenartigen Flächen von der Folie hinter den Wafern, die man bei den Monos immer sieht. Zwar kann man auch quadratische Monowafers herstellen, dann entsteht aber extrem viel Abfall, weil ja so viel weggeschnitten werden muss, damit aus einem zylindrischen Querschnitt ein quadratischer Querschnitt entsteht.

Letztendlich bekommt der Kunde ein Modul, welches polykristallin aussieht aber schön schwarz ist und dazu noch mit einem höheren Wirkungsgrad und zu geringeren Kosten als ein monokristallines Modul.

Weitere Sondermodule finden Sie hier in unserer Übersicht.