Der durchschnittliche
Siliziumverbrauch für die Herstellung multi- und monokristalliner
Solarzellen wird von 4,8 Gramm pro Watt (g/W) im vergangenen Jahr um 25 %
auf 3,6 g/W im Jahr 2020 sinken.
Dies ist das Ergebnis eines neuen Szenarios, das die
Polysilizium-Marktforschungsfirma Bernreuter Research entwickelt hat.
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| © bernreuter.com | Der spezifische Siliziumverbrauch der Solarindustrie wird sich von 2010 bis 2020 halbieren. |
"Neben dem wachsenden Marktanteil monokristalliner Zellen mit ihren
höheren Wirkungsgraden wird vor allem die rasche Verbreitung von
Diamantdrahtsägen den spezifischen Siliziumverbrauch pro Watt erheblich
nach unten treiben", sagt Johannes Bernreuter, Chef von Bernreuter
Research und Autor des Polysilicon Market Outlook 2020.
Diamantdrahtsägen in der Produktion monokristalliner Wafer bereits weit verbreitet
Im Vergleich zu traditionellen Drahtsägen, die mit einer den Draht
benetzenden Suspension (Slurry) aus Siliziumkarbid-Partikeln arbeiten,
erlauben Diamantdrahtsägen nicht nur einen höheren Durchsatz und
geringere Kosten in der Waferproduktion, sondern auch die Verwendung
eines dünneren Drahts. Während die technische Grenze von
Slurry-basierten Drahtsägen bei einer Drahtdicke von 100 Mikrometern
(µm) liegt, kann Diamantdraht bis zu 60 µm dünn sein und so den
Sägeverlust bedeutend reduzieren.
Diamantdrahtsägen haben bereits einen großen Marktanteil gewonnen in
der Produktion monokristalliner Wafer, die folglich gegenüber der
multikristallinen Variante konkurrenzfähiger geworden sind. Zudem treibt
LONGi Green Energy Technology, der größte Hersteller monokristalliner
Wafer, die monokristalline Technologie mit einem massiven Ausbau seiner
Produktionskapazität voran. Bernreuter Research geht deshalb davon aus,
dass der Marktanteil monokristalliner Wafer von 27 % im vergangenen Jahr
auf 47 % im Jahr 2020 steigen wird.
Multikristalliner Sektor holt durch angepasste Ätzprozesse auf
Die wachsende Konkurrenz hat den multikristallinen Sektor gezwungen,
das technische Problem zu lösen, das bisher den Einsatz von Diamantdraht
beim Sägen multikristalliner Wafer verhindert hat: Ihre Oberfläche wird
so glatt, dass sie mit der sauren Standard-Ätzlösung nicht texturiert
werden kann.
Inzwischen bieten die Anlagenbauer Schmid, RENA und RCT Solutions
angepasste Ätzprozesse mit einem Metallkatalysator oder anderen
Zusatzstoffen an, die Diamantdraht-gesägte multikristalline Wafer
texturieren können. GCL-Poly, der weltgrößte Hersteller
multikristalliner Wafer, sowie die großen integrierten
Solarmodul-Produzenten wie Jinko und Canadian Solar haben bereits
begonnen, von Slurry-basierten auf Diamantdraht-Sägen umzustellen.
"Experten schätzen, dass der Umstieg für die gesamte Industrie vier oder
fünf Jahre brauchen wird", sagt Bernreuter. "Daher erwarten wir, dass
2020 mehr als 90 % der multikristallinen Wafer mit Diamantdraht gesägt
werden."
Detailliertes Szenario des spezifischen Siliziumverbrauchs in der Solarindustrie
Selbst mit viel konservativeren Annahmen errechnet Bernreuter
Research einen durchschnittlichen Siliziumverbrauch von 4 g/W für 2020.
Analyst Bernreuter warnt: "Die Polysiliziumindustrie muss sich auf die
Tatsache vorbereiten, dass die Nachfrage an zwei Fronten nachlässt: Die
jährliche Wachstumsrate der weltweiten Photovoltaik-Installationen geht
zurück, und der Polysiliziumverbrauch für jedes neu installierte
Gigawatt wird 2020 nur noch halb so groß sein wie 2010."
Der Polysilicon Market Outlook 2020 enthält ein detailliertes
Szenario des spezifischen Siliziumverbrauchs in der Solarindustrie
zwischen 2014 und 2021, mit Daten zu Ingot-, Wafer- und Zellausbeuten,
Waferdicke, Sägeverlust und Marktanteil von Diamantdrahtsägen,
Zellwirkungsgraden und Marktanteilen von Zelltechnologien. Der
70-Seiten-Report liefert auch Bottom-up-Szenarien zu
Polysilizium-Angebot und -Nachfrage, detaillierte Prognosen zu
Polysilizium-Preisen und Produktionskosten bis 2020 sowie die jüngste
Entwicklung in der Fließbettreaktor-Technologie. Mehr Informationen über
den Report finden Sie hier
Quelle BERNREUTER RESEARCH 2017
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