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Multikristalline Solar-Module 30 bis 40 Prozent günstiger fertigen

Raffinierte Versiegelungstechnik ersetzt den Modulrahmen

6. Juni 2012, 10:02 Uhr | Karin Zühlke

Die »photovoltaic’tpa« von Bystronic glass ist die weltweit erste Maschine, die Dünnschichtmodule mit hochviskosem Butyl im 24-Stunden-Dauerbetrieb verkapseln und abdichten kann.

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Diesen Klebeprozess hat Bystronic glass in einem Pilotprojekt mit dem Fraunhofer ISE nun auch auf waferbasierte Module übertragen, die dadurch deutlich günstiger zu produzieren sind.

Wie lassen sich multikristalline Module kostengünstiger fertigen? Dieser Frage sind Bystronic Glass und das Fraunhofer ISE in einem gemeinsamen Projekt auf den Grund gegangen: »Die Aufgabe war, ein multikristallines Modul zu entwickeln, das 30 bis 40 Prozent kostengünstiger ist als konventionelle Module dieser Art«, schildert Tobias Neff, Produktmanager von Bystronic Glass, die Herausforderung. »Das Projekt ist teilfinanziert durch das Bundesumweltministerium und kommt genau zur richtigen Zeit, denn der Markt braucht günstige Alternativen«, so Neff. Bystronic brachte in das Projekt seine Maschine und seiner Expertise für Versiegelungs- und Klebeprozesse mit ein.

Genau in diesem Prozess liegt laut Neff auch der Schlüssel zum Erfolg des Projektes: Denn das von Bystronic und dem Fraunhofer ISE entwickelte TPedge-Modul kommt ganz ohne Rahmen aus. Dass die Zellen trotzdem »in Form« bleiben, dafür sorgt der Zwei-Komponenten-Acrylklebstoff: Die Zellen werden konventionell verstringt und anschließend zwischen zwei Glasscheiben fixiert. »Wir verzichten aber ganz auf den Einsatz von EVA-Folien und das Laminieren«, erklärt Neff. Die Versiegelung bzw. Randabdichtung übernimmt die photovoltaic’tpa-Maschine (tpa = Thermo Plastic Applikator): Sie appliziert den Acrylkleber, der bei 130 °C sofort ausgehärtet wird und Grund- und Deckglas des Moduls miteinander verklebt.

Ein Rahmen ist dadurch also gar nicht erforderlich. Das, so Neff, spart Materialkosten und geht auch noch schneller als die traditionelle Fertigungsmethode für multikristalline Solar-Module: »Unser Klebe-Prozess dauert maximal 45 Sekunden pro Modul.« Den Wirkungsgrad des Moduls beziffert Neff derzeit auf 13,5 Prozent. »Aber wir gehen davon aus, dass künftige Folgeentwicklungen von verschiedenen Zellenherstellern den Wirkungsgrad noch steigern werden.«

Prinzipiell sind die Module überall einsetzbar. Neff geht allerdings davon aus, dass die Module nicht unbedingt auf dem Dach eines Einfamilienhauses verbaut werden, sondern eher auf größeren Flächen.  Der Fertigungsprozess für die TPEdge-Module steht, und er ist in einer kompletten Modulfertigung erprobt. In Serie will Bystronic Glass die Module allerdings nicht produzieren: »Wir sind keine Modulfertiger und wollen das auch in Zukunft nicht werden.« Das wollen Neff und seine Kollegen anderen überlassen. »Der Prozess lässt sich leicht adaptieren. Einmal aufgesetzt, ist er problemlos zu beherrschen«, erklärt Neff. Die Maschine lässt sich nicht nur in neue Anlagen, sondern auch in bestehende Systeme integrieren.

Derzeit ist Bystronic glass zudem in Verhandlungen mit einem Turn-Key-Partner, der die photovoltaic’tpa in eine komplette TPEdge-Fertigungslinie integrieren und den schlüsselfertigen Prozess verkaufen will. Den Namen des potenziellen Partners will Neff allerdings noch nicht preisgben. Die Aufmerksamkeit ist dem TPEdge-Modul jedenfalls bereits sicher: Es gibt Interessenten aus Asien, aber auch aus Europa. Durch die Partnerschaft mit einem Turn-Key-Anbieter könnte sich der Kundenzugang weltweit aber noch einmal deutlich erhöhen.  Dass gerade Bystronic Glass dieses Projekt mit umgesetzt hat, kommt nicht von ungefähr: Das Unternehmen kommt aus der Isolierglasbranche und ist es daher »gewohnt, mit hochviskosen Klebstoffen zu hantieren«, wie Neff betont. Das Versiegelungsverfahren, das Bystronic entwickelt hat, kommt welttweit zum Einsatz. »Unsere Kunden haben insgesamt schon ca. 30 Mio. Isolierglaseinheiten mit unserem TPS-System hergestellt«, erläutert der Produktmanager. So basiert auch die Technik der photovoltaic’tpa-Maschine auf jahrzehntelanger Erfahrung mit der Konstruktion von Maschinen zur Isolierglasproduktion. Hier appliziert man das thermoplastische Material als Abstandhalter zwischen die Glastafeln.