Der durchschnittliche Siliziumverbrauch für die Herstellung von multi- und monokristalliner Solarzellen wird in den nächsten Jahren erheblich sinken. Nach einer aktuellen Studie von Bernreuter Research reduziert sich der Bedarf an Silizium bei der Produktion pro Watt von derzeit 4,8 auf 3,6 Gramm bis zum Jahr 2020. Dies entspreche einen Rückgang um 25 Prozent, wie der Marktforscher Johannes Bernreuter am Dienstag in seinem neuen „Polysilicon Market Outlook 2020“ erklärt.
Insbesondere der Verlust beim Sägen der Wafer werde sich durch die Verwendung von Diamantdraht erheblich reduzieren. Dieser sei mit 60 Mikrometer deutlich dünner als der herkömmlich verwendete Draht, der mit Suspension aus Siliziumkarbid-Partikeln (100 Mikrometer) benetzt ist. Nach Aussagen von Bernreuter ermöglichen Diamantdrahtsägen zusätzlich einen höheren Durchsatz und geringere Kosten in der Waferproduktion.
Diagramm: Bernreuter Research
Wafersägen aus Diamantdraht haben dem Marktforscher zufolge bereits einen großen Marktanteil in der Produktion monokristalliner Wafer erreicht, die gegenüber der multikristallinen Variante konkurrenzfähiger geworden sind. Zudem treibe der Hersteller von monokristallinen Wafer, Longi Green Energy Technology, die Technologie mit einem massiven Ausbau seiner Produktionskapazität voran. Aus diesem Grund erwartet Bernreuter, dass der Marktanteil monokristalliner Wafer von 27 Prozent im vergangenen Jahr auf 47 Prozent im Jahr 2020 steigen werde.
Das bisherige Problem der zu glatten Oberfläche nach dem Sägen mit Diamantdraht, das bisher den Einsatz dieser Methode bei multikristallinen Wafer verhindert habe, sei nun auch behoben. Inzwischen bieten mehrere Firmen angepasste Ätzprozesse mit einem Metallkatalysator oder anderen Zusatzstoffen an, die diamantdrahtgesägte multikristalline Wafer texturieren können. So haben nach Angaben von Bernreuter mehrere große Produzenten bereits begonnen, ihre Waferproduktion auf Diamantdraht umzurüsten. „Experten schätzen, dass der Umstieg für die gesamte Industrie vier oder fünf Jahre brauchen wird“, sagte Bernreuter. „Daher erwarten wir, dass 2020 mehr als 90 Prozent der multikristallinen Wafer mit Diamantdraht gesägt werden.“
Aufgrund der Annahme des reduzierten Verbrauchs von Silizium bei der Herstellung warnte Bernreuter, dass sich die Polysiliziumindustrie auf eine sinkende Nachfrage vorbereiten müsse. Dies werde zusätzlich durch einen Rückgang bei den weltweiten Photovoltaik-Installationen noch weiter verstärkt. Insgesamt gehe er daher davon aus, dass für jedes neu installierte Gigawatt Photovoltaik-Leistung 2020 nur halb soviel Silizium benötigt werde wie noch 2010.
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