Vorstellung Solarion AG

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1 Vorstellung Solarion AG Leipzig, Deutschland 1

2 Rolle-zu-Rolle-Fertigung flexibler Dünnschichtsolarzellen auf der Basis von Kupferindium(gallium)diselenid (CIGS) 1. Unternehmen Solarion 1.1. Unternehmensentwicklung 1.2. Einordnung des Solarion-Konzeptes im PV-Markt 2. Technologieüberblick Solarion 2.1. Besonderheiten d. Solarion-Technologie 2.2. Zellkonfektionierung 2.3. Zellverschaltung 3. Anwendungen - Kooperationsmöglichkeiten 3.1. Anwendungsbeispiele für flexible Solarmodule 3.2. Entwicklung geeigneter Barrierefolien zur Verkapselung v. Dünnschichtsolarmodulen 2

3 1. Unternehmen Solarion AG Solarion AG Ostende Leipzig Germany Phone: +49 (0) Fax: +49 (0) Mail: info@solarion.de Web: Vorstand: Aufsichtsratsvorsitzender: Dr. Karsten Otte (Vorsitzender), Dr. Alexander Braun Dieter Waffel 3

4 1.1. Unternehmensentwicklung 2000 Gründung 2001 INNOCIS-Wachstumskern - PV-Verbundprojekt mit 14 Partnern aus Industrie und Forschung 2002 Aufnahme des aktiven Geschäftsbetriebs. Start der Pilotphase zum Aufbau einer Rolle-zu-Rolle-Produktion flexibler CIGS Dünnschichtsolarzellen Investitionsvolumen ca. 3 Mio Aufbau der Pilotlinie 2004/06 Technologische Entwicklung, Kleinserienproduktion 2006 Abschluss zweite Finanzierungsrunde, Umwandlung in AG 2007 Vorbereitungsphase zur Massenproduktion 2008 Aufbau einer industriellen Produktionslinie zur Herstellung flexibler Solarzellen, Produktionskapazität > 21 MW p. a. 11/2007: 21 Mitarbeiter Entwicklungskosten: 9 M, Mannjahre: 70 4

5 1.2. Einordnung Solarion-Konzept im PV-Markt 90% des PV-Marktes (2007) Solarzellen Kristalline Zellen Dünnschichtzellen Organische PV CIGS-Zellen amorphe Siliziumzellen AIII-BV-Zellen Cadmiumtellurid Zellen starr flexibel Metallband Kunststoff 5

6 2. Technologieüberblick Solarion Vakuumbeschichtung Konfektionierung Schichtanalyse Zellanalyse Verschaltung u. Verkapselung Ni/Al contact grid 0.5 µm ZnO front contact 30 nm CdS buffer layer 2 µm CIGS absorber 0.5 µm Mo back contact µm metal or polyimide Mo-Beschichtung (Sputtern) CIGS-Abscheidung (IBAD) [CdS-Abscheidung (nasschem.)] Zno (Sputtern) ITO (Sputtern) Strukturierung (mech., Laser) Kontaktfinger u. Sammelkontakt (Siebdruck Leitpaste) Trägerfolie (Rückseitenlaminierung) Zellvereinzelung (Schneiden/Stanzen) Zellverschaltung zum Modul Modulverkapselung Elektrische Verschaltung 6

7 2.1. Besonderheiten d. Solarion-Technologie Herstellung von flexibeln Dünnschicht-Solarzellen auf der Materialbasis von Kupfer (Cu), Indium (In), Gallium (Ga) und Selen (Se) so genannte CIGS-Zellen Flexibilität der Zellen wird durch Abscheiden des Materials auf Polymer- Folie erreicht Abscheiden von CIGS auf dem Träger erfolgt mit Hilfe einer innovativen Produktionstechnologie Herstellung von CIGS-Zellen erfolgt auf Basis einer Rolle-zu-Rolle- Produktion, die gegenüber den heute üblichen Produktionsverfahren deutliche Kostenvorteile generiert 7

8 Züchtung CIGS (Ion Beam Assisted Deposition) Problem der Erzeugung einer reaktiven Selen-Atmosphäre durch thermische Verdampfung: Se 6, Se 2 Se, Se x,... Se (+), Se 2 (+),.. Plasmakammer Ionenquelle Se Se Se - sehr gute Steuerbarkeit, - Niedertemperatur-Wachstum kristalliner Cu(In,Ga)Se 2 -Schichten - geringer Se-Partialdruck, geringere Verunreinigung/ Entsorgung -OF-Beweglichkeit 8

9 2.2. Zellkonfektionierung Komplett beschichtetes PI-Band Siebdruck Strukturierung 9

10 2.3. Zellverschaltung Polyimid als flexibles Substrat ideal für Selektierung u. Sortierung v. Solarzellen Module mit gleichmäßiger Qualität (hohe Produktausbeute) Unterlage Prozess Test CIGS auf Glas Ausschuss Glassubstrat MonolIth. Versch. Defekt Test o. k.: Module CIGS auf PI Ausschuss: Polyimidband Flex. Solarzellen 10

11 3.1. Anwendungsbeispiele für flexible Dünnschichtsolarmodule Beispiele für Nischenmärkte Raumfahrt spezifische Leistungen von > W/kg sind realisierbar Luftfahrt Energieversorgung für Bordsysteme und Antriebe, z.b. fliegende Relaisstationen, Luftschiffe Automobilbau Anpassung an gekrümmte Flächen bei homogener, attraktiver Optik ESA Anwendungen der Consumer-Elektronik Textilindustrie, Smart-Cards Webasto Massenmarkt Substitutionsprodukt von Siliziumzellen BIPV (Building integrated PV) 11

12 3.2. Entwicklung geeigneter Barrierefolien zur Verkapselung v. Dünnschichtsolarmodulen Anforderungen an einen Barriereverbund: Wasserdampfdurchlässigkeit: < 1 x 10-5 g/m 2 d Sauerstoffdurchlässigkeit: < 1 x 10-5 cm³/m²d Transparenz: > 90% 12

13 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Alcatel Webasto 13