Flexible Solarmodule zur direkten Verklebung mit dem Dachmaterial

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1 Flexible Solarmodule zur direkten Verklebung mit dem Dachmaterial Erik Theilig PVflex Solar GmbH Synergien mit Stahl, 14. November 2007

2 Agenda (1) Unternehmensprofil PVflex Solar GmbH (2) Der Weltstrombedarf betrachtet in Solarflächen (3) Der Photovoltaikmarkt 2010 (4) Unternehmen aus dem Bereich Dünnschichttechnologie (5) Aufbau der CIGS Zelle der PVflex (6) Anforderungen an das Trägerband (7) Voraussichtlicher Stahlband Bedarf 2

3 Unternehmensprofil der PVflex Geschäftsfeld: Herstellung und Vertrieb von flexiblen Solarmodulen zur Dachintegration (BIPV) Drei-Stufen-Modell zur Erreichung der vollständigen Fertigungstiefe: 1. Fremdfertigung kristalliner, leichter PV-Module zur direkten Verklebung auf Metalldächern 2. Entwicklung und Produktion flexibler PV-Module unter Verwendung zugekaufter flexibler Dünnschicht-Solarzellen (CIGS) 3. Entwicklung und Produktion einer eigenen flexiblen Dünnschicht- Solarzelle (CIGS) mittels Non-Vacuum-Verfahren Kapazität: 2006: 0 MW 2007: 3 MW 2008: 5 MW Mitarbeiterzahlen: 2006: : ca : ca. 50 Zielkunden: Geschäftsführung: Dachmaterialhersteller (Bitumen, Kunststoff & Metall) Neubau PV Großhändler & Solarinstallateure Nachrüstung Zielmärkte: Europa und USA Dr. Klaus Schlemper (techn. Geschäftsführer) Erik Theilig (kaufm. Geschäftsführer) 3

4 Der Weltstrombedarf betrachtet in Solarflächen Zur Erzeugung des weltweiten Strombedarfs ist eine Solarmodulfläche von m² notwendig, das entspricht in etwa der Fläche der Benelux- Staaten Im Jahr 2007 werden weltweit etwa MWp produziert m² Modulfläche Für 2010 wird eine Produktionskapazität von MW prognostiziert m² 4

5 Der Photovoltaikmarkt 2010 eine Perspektive Gesamtmarkt Neue Technologien Produktionskapazitäten ,0 7,6 10,4 2 1,5 1 0,5 0 2,0 1,5 1,1 0,7 0,15 0, ,2 1,7 2,4 3,4 Marktanteil Bis 2010 wird das weltweite Produktionsvolumen auf ca. 10,4 GW ansteigen Der Anteil der neuen Technologien wird ca. 19% betragen

6 Unternehmen aus dem Bereich Dünnschichttechnologie Unternehmen Technologie Trägerband Entwicklungsstatus CIS Solartechnik CIS CIS Pilotlinie FlexCell GlobalSolar Odersun PVflex Scheuten Solar a-si CIGS CIS CIGS CIS Polyimid Edelstahl Kupfer Edelstahl Metall Pilotlinie 40 MWp 5 MW Pilotlinie Pilotlinie Solarion Unisolar CIGS a-si Polyimid CIS Pilotlinie 30 MWp Würth Solar CIS Edelstahl Pilotlinie Im Bereich der flexiblen Zell- und Modulherstellung gibt es mehrere Unternehmen Diese befinden sich noch im Entwicklungsstatus Den Ausgangspunkt für flexible Dünnschichttechnologien in diesen Unternehmen bieten Verfahren die auf amorphem Silizium, CIS oder CIGS basieren Dabei variiert das Material des metallischen Trägerbandes

7 Schichtenaufbau der CIGS-Zelle der PVflex Der Prozess der PVflex erfolgt überwiegend galvanisch. Zur Optimierung des Wirkungsgrades wird Gallium zugesetzt. Fensterschicht, n-isolierend, meist ZnO(Al) Fensterschicht, isolierend, meist ZnO Pufferschicht, meist CdS-CBD Precursor chalkogenitisch Precursor metallisch Sperr- und Kontaktschicht Mo, Ch, Ti Trägerband z.b. Edelstahl Rückseitenbehandlung

8 Anforderungen an das Trägerband Grundlagen Stahlband ist die Haftungsgrundlage für Schichten die durch Sputter- und Galvanikprozesse aufgebracht werden Bisherige Erfahrungen im Dünnschichtbereich hauptsächlich auf Glassubstrat Schichten werden sequentiell aufgebracht hohe Anforderung an die Oberflächenqualität Schichten sind max. 0,4 µm dick, die gesamte Zelle hat eine Dicke von 2-3 µm Zielsetzungen Oberflächenrauhigkeit Ra<0,1 µm, Rmax<1,0µm Reinigung des Stahlbandes herstellerseitig erforderlich: keine schwerlöslichen Fette sowie Staub- und Ölfreiheit, (z.b Bürstungsreinigung) Ausdehnungskoeffizient: α < 10 x 10-6 bei Temperaturen bis zu 600 dürfen keine Elemente ausdiffundieren sowie keine gravierenden Eigenschaftsänderungen auftreten Rückseite muss durch eine hoch absorbierende Schicht für Infrarotstrahlung z.b. Kupfer oder Selenid geschwärzt werden

9 Voraussichtlicher Stahlband Bedarf Das verwendete Stahlband hat die Abmessungen: Stärke 0,1-0,15 mm x Breite 35 mm Um 1 Watt Elektrizität zu erzeugen, sind 30 g des Substratbands notwendig In Abhängigkeit der Produktionstätigkeit der PVflex besteht zukünftig ein Bedarf in Höhe von ca Tonnen Tonnen kg 30 g 9 kg 1 Watt 1 Kilowatt 1 Megawatt Geplante Produktionskapazität der PVflex: 100 Megawatt in 2010

10 Zusammenfassung Der Aufbau der flexiblen Dünnschichtproduktionen hat gerade erst begonnen. Es kann noch nicht gesagt werden, welche Technologie sich durchsetzen wird: Metallband oder Polyimidfolie Interessant ist die Belieferung veredelter Stahlbänder mit einer Dicke von 0,1 bis 0,15 mm und einer Breite von 35 mm 10

11 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 11