DCTI Spezial Photovoltaik v1.2

© DCTI 2010 | SPEZIAL | Photovoltaik 17© DCTI 2010 | SPEZIAL | Photovoltaik KAPITELIII Imageprobleme bereitet den Herstellern in letzter Zeit vor allem das in der CdTe-Verbindung enthaltene Schwermetall Cadmium, das als sehr giftig gilt. In den Modulen wird durch die Kom- bination von Tellur und Cadmium jedoch eine stabile Verbindung hergestellt, die über einen hohen Schmelzpunkt verfügt und sich nicht in Wasser löst. Zudem sichert bei First Solar ein Re- cyclingsystem, die Rückführung und Weiterverwertung der Rohstoffe am Ende der Lebensdauer der Module. Kupfer-Indium-Selen (CIS) und Kupfer-Indium-Gallium-Selen (CIGS) CIS- und CIGS-Zellen zählen zu den jüngsten bereits kommerziell eingesetzten Dünnschicht- Technologien. Sie stellen aber nach Ansicht von Marktexperten die attraktivste Technologie dar, wenngleich der Marktanteil noch relativ niedrig ist. Bei der Herstellung der Zellen wird die Kupfer-Indium-Selen-Verbindung synchron auf einen Glasträger oder einen flexiblen Träger aufgebracht und ersetzt damit die Funktion des Rohstoffs Silizium als Halbleiter. Während bei kristallinen Solarzellen die Dicke des Halbleiters mindestens 120 μm beträgt, ist eine ausreichende Absorption des einfallenden Lichts bei CIS-Modulen schon bei einer Schichtdicke von 2 μm möglich. Zudem ist beim Herstellungsprozess von CIS-Modulen der Energieaufwand relativ niedrig, so dass ein Modul innerhalb von zwei Jahren die Energie- menge erzeugt, die zur Herstellung nötig war. In Hinblick auf den Wirkungsgrad liegen CIS- Modulen vor den alternativen Dünnschichttechnologien, die auf amorphes Silizium (aSi) oder Cadmium-Tellurid (CdTe) setzen. In der Großserienproduktion ist heute ein Wirkungsgrad von rund 12 Prozent möglich, damit ist die Technologie fast auf Augenhöhe mit polykristallinen Modulen. Dieser Fortschritt bei den Wirkungsgraden führt dazu, dass CIS-Module mittlerweile auch für Aufdachanlagen eine Alternative zu kristallinen Modulen sind. Beim Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff- Forschung Baden-Württemberg (ZSW) gelang es 2009 mit einer effizienteren Beschichtungs- technik im vorindustriellen Maßstab einen Wirkungsgrad von 20 Prozent zu erreichen. Dement- sprechend dürfte der Wirkungsgrad von kommerziellen CIS-Modulen in den nächsten Jahren auf 14 bis 15 Prozent ansteigen [ZSW: 2009, S. 1]. CIS-Module werden somit zukünftig auch in Bereichen zum Einsatz kommen, die bisher kristallinen Modulen vorbehalten waren. Ähnlich wie beim Rohstoff Tellurium befürchten einige Experten bei einem massiven Ausbau der Produktion eine Verteuerung der seltenen Rohstoffe Indium und Gallium. Schätzungen zufolge betragen die weltweiten Indiumreserven rund 50.000 t [Mikolajczak: 2009]