Think big: VDMA-Technologie-Roadmap zeigt Photovoltaik-Trends

Die International Technology Roadmap for Photovoltaic (ITRPV) soll Technologietrends in der auf kristallinem Silizium basierenden Photovoltaikindustrie identifizieren. Das soll der Branche helfen, rechtzeitig auf Veränderungen zu reagieren und Standards zu formulieren. Die VDMA Fachabteilung Photovoltaik Produktionsmittel die Roadmap jährlich. Nun liegt bereits die 14. Ausgabe der Technologie-Roadmap vor. Grundlage für die Zusammenstellung der Photovoltaik-Trends sind vor allem Daten der Herstellerseite: Siliziumproduzienten, Waferlieferanten, Zell- und Modulhersteller, PV-Maschinenbauer, Materialhersteller. Auch Informationen von  Forschungsinstituten und Beratern fließen ein. Insgesamt seien Daten von 61 Institutionen enthalten und mehr als 100 Parameter dargestellt, heißt es vom VDMA.

Photovoltaik-Preise auch 2022 gesunken

Die Liefermenge für Photovoltaik im Jahr 2022 beziffert die Roadmap mit 295 Gigawatt. Damit steige die weltweit installierte Leistung auf gut 1,98 Terawatt. Die Preise zum Jahresende 2022 lägen um 7 Prozent niedriger als zum Jahresende 2021. Dafür betrachtet der VDMA den gewichtete durchschnittliche Spotmarktpreis für kristalline Siliziummodule. Die Lernkurve, also die Senkung des Verkaufspreises im Verhältnis zur produzierten Menge, liege bei 24,4 Prozent, gerechnet von 1976 bis 2022.

Im Vorjahr hatte die Technologie-Roadmap erstmals konstatiert, dass die Systempreise für Photovoltaik nicht gesunken waren.

Große Wafer, große Module….

Zu den Langzeit-Trends der Photovoltaik gehören immer größere Wafer. Mittlerweile würden Wafer im Format von mindestens M10, also mit einer Kantenlänge von 182 Millimetern, den Markt dominieren. Wafer des Formats M2 (166 mm Kantenlänge) verlören Marktanteile, noch kleinere Größen würden noch in diesem Jahr verschwinden. Stattdessen rechnet das Autorenteam ab 2025 mit Waferformaten mit 210 mm Kantenlänge und mehr (G12). Im Jahr 2033 sollen die Riesenwafer einen Marktanteil von 6 Prozent erreichen.

Mit den Wafern seien auch die Module gewachsen. Bei Aufdach-Module seien 1,8 bis 2 m² Fläche die häufigste Größe, bei Freiflächen-Anlagen 2,5 bis 3 m².

… große Photovoltaik-Fabriken

Bei den meisten neuen Zellfabriken nach 2026 rechnet der VDMA mit Produktionskapazitäten von mehr als 5 GW. So sollen Skaleneffekte genutzt werden. Doch selbst im Jahr 2033 würden auch noch einige kleine Zellfabriken gebaut, zum Beispiel für Spezialanwendungen oder bestimmte Regionen. Bei Modulfabriken sei der Trend ähnlich. Die Spezialfabriken mit weniger als 2 GW Fertigungskapazität würden etwa 4 Prozent ausmachen, schätzt das Autorenteam.

Technologie-Trends: TOPcon verdrängt perspektivisch PERC-Zellen aus der Photovoltaik

Monokristalline Wafer hatten 2022 in der Silizium-Photovoltaik einen Marktanteil von rund 97 Prozent. Der VDMA prognostiziert, dass es in naher Zukunft keine Massenproduktion von multikristallinen Wafern mehr geben wird. Der Marktanteil von n-Typ Mono-Si Wafer Materialien liege derzeit bei 15 Prozent. Er werde jedoch auf etwa 65 Prozent im Jahr 2033 steigen. Galliumdotierte p-Typ Materialien würden noch bis 2025 dominieren.

Bei den Zelltechnologien bleibe PERC mit 70 Prozent Marktanteil im Jahr 2023 dominierend. Trotzdem würden Tunneloxid-passivierte Kontakten (TOPCon) und Silizium-Heterojunction (SHJ) die PERC-Zelle zurückdrängen. Für 2033 rechnet der VDMA mit rund 60 Prozent TOPcon-Zellen, 19 Prozent SHJ-Zellen und 5 Prozent Rückkontaktzellen (z. B. IBC).

Massenproduzierte Tandem-Silizium-Zellen erwartet das Autorenteam erst nach 2026

Materialverbrauch: Weniger Silizium, weniger Silber

In allen Schritten und Technologien sei die Reduzierung des Materialverbrauchs ein wichtiges Thema. Fortschritte gebe es bei geringerem Polysiliziumverbrauch durch dünnere Wafer. Der Silberverbrauch sinke durch den Feinliniendruck. Die Verbindung von einer Zelle zur nächsten und zwischen den Strings werde weiterhin vor allem mit Kupferdrähten geschehen.

Der Download ist kostenfrei möglich. Wer nicht VDMA-Mitglied ist, muss sich dafür allerdings registrieren. Zur Download-Seite geht es hier.

9.5.2023 | Quelle: VDMA | solarserver.de © Solarthemen Media GmbH