Effizienzpotenziale in der Photovoltaik

Solargeneratoren für die Raumfahrt:

Die Betrachtung der Effizienzpotentiale für Raumfahrt Solargeneratoren bezieht neben der Photovoltaik auch Aspekte der Zuverlässigkeit, der Mechanik, des Gewichts und der Massenverteilung ein.

Nach 40 Jahren Raumfahrt Tätigkeit sind die angewandten Technologien schon sehr weit verfeinert. Effizienzpotentiale sind weiterhin vorhanden, aber große Schritte sind nicht zu erwarten.

Vor Einführung einer neuen Zelle sind vielerlei Aspekte zu berücksichtigen. Zum einen muss der Zellenhersteller eine zuverlässige und wirtschaftliche Umsetzung erreichen und nachfolgend muss die weitere Verarbeitung bei Solargenerator überprüft werden.

Der Zuverlässigkeitsaspekt hat eine große Bedeutung in der Raumfahrt. Dies prägt das Bild, dass Raumfahrt sehr "konservativ" ist und neue Komponenten umfangreichen und teilweise langwierigen Testreihen unterworfen werden müssen, bevor sie akzeptiert werden können.

In der Vergangenheit hat die Terrestrik von den Innovationen in der Raumfahrt profitiert. Gegenwärtig scheint sicht der Trend, insbesondere aufgrund des Markpotentials und des Kostendrucks in der Terrestrik auszugleichen, bzw. umzukehren.

Themen sind u. a.:

• EREC – European Renewable Energy Council
• World PV Application Segmentation
• Technology PV Evolution
• c-Si Technology
• Thin Film Technologies
• Historical Market Development by Regions
• Development of the German PV-market
• Subsidy schemes of important European PV markets
• Competitiveness between Electricty Generation Cost PV and Electricity Price
• Seasonal Electricity Prices
• Future Growth of the Global PV Solar Electricity Market in GWp and bn€ turnover
• World Electricity Production Forecast
• Development of the Various PV Market Segments
• Primary Energy Allocation in 2050+0
• The World Wide Super Grid

Silicium ist das Schlüsselelement für die Halbleiter- und die Solarindustrie. Wacker ist einer der Weltmarktführer im Bereich Polysilicium.

• PV hat eine kurze Energierücklaufzeit
• PV wird ständig wettbewerbsfähiger
• PV produziert nachhaltig Energie

Aktuelle Herausforderungen der PV-Wechselrichter-Industrie:

• Die Erschließung neuer regionaler Märkte, insbes. Nordamerika, stellt die Hersteller vor erhöhte F&E- bzw. Zertifizierungskosten.
• Der Einfluss der Energieversorger („BDEW-Mittelspannungs-Richtlinie“) stellt einige Hersteller vor technische Probleme bzw. erfordert neue F&E Anstrengungen. Dies begründet gleichzeitig die wachsende Bedeutung 3-phasiger Wechselrichter.
• Die intensiven Forschungen zur Weiterentwicklung der Modultechnik und –qualität und zur Senkung der Modulkosten führen zu einer immer breiteren Varianz im angebotenen Spektrum.
• Aufgrund der instabilen politischen Fördersituation und der „Dynamik“ bzgl.technischen Richtlinien bergen größere Neuentwicklungen mit längerer Laufzeit hohe wirtschaftliche Risiken.
• Anbieter mit hoher technischer Flexibilität und Lösungsorientierung sind im Vorteil.

Cost Reduction Potentials

• Cell Thickness Reduction: 70 μm decrease in thickness leads to approx. 10-15 % increase in wafer output or 10-15 % cost reduction.
• Higher Cell Efficiency: 1 % increase in cell efficiency leads to approx. 7 % cost reduction at all levels of value chain.
• Improved Processes: More efficient process equipment with less investment and consumables consumptions.
• Economies of Scale: Cost degression due to increase of production.
• Other (cell production): Increase in throughput, breakage reduction, increasing rate of A-cells, increase in uptimes.
• Solar Grade Silicon Feedstock

Improvements in technology offer significant cost saving potential!

Neue marktfähige technische Lösungsansätze zur Effizienzsteigerung der Konzentratortechnologie sind die Voraussetzung zur Realisierung von leistungsfähigen und kosteneffektiven Systemen.
Kernstück dieser Entwicklungen bleibt weiterhin die Effizienz- und Produktivitätssteigerung der Halbleiter-Zellen hin zu höherem Ertrag. Die Optimierung und die automatische Fertigung der gesamten „Optical Solar Engine“ bedarf an Entwicklungspotenzial um eine lange Lebensdauer unter Umwelteinflüssen gewährleisten zu können.

Moderation

• Dr. Vesselinka Petrova-Koch 
• Dr. Norbert Ammann, IHK für München und Oberbayern 

Ehrengäste

• Prof. Rudolf Hezel, München (Gründer vom ISFH, Hameln)