[1]Spricht man mit den Pionieren der deutschen PV Branche, wie zum Beispiel mit Herrn Udo Möhrstedt oder mit den ersten Teilnehmern des Symposiums in Kloster Banz, so blickt man in gewisser Hinsicht mit funkelnden Augen auf die Anfangsjahre zurück. Ein konkretes Beispiel liefert der Vergleich zwischen den damaligen und heutigen Wafergrößen. Als „Wafer“ wird das nur circa 200 µm dicke Ausgangsmaterial für die Herstellung der kristallinen Solarzellen bezeichnet. Zwar gab es diesbezüglich im Laufe der Jahre immer wieder Anpassungen, jedoch ist mittlerweile leider die Kontinuität verschwunden. So sind gerade in den letzten Monaten unzählige neue Wafergrößen auf dem Markt erschienen. Etwas, das die PV Branche bisher noch nicht erlebt hat. Zudem fehlt eine einheitliche Bezeichnung. Wir wollen mit diesem Beitrag zumindest ein wenig Licht ins Dunkle bringen und neben einem Rückblick in die Geschichte der Zellgröße, die derzeit gängigen Bezeichnungen im Vergleich darstellen.
Ein Blick in die Vergangenheit
Die ersten Module hatten im Jahr 1983 eine Leistungsklasse von 48 Watt. Hierbei kamen 36 Zellen mit den Abmaßen 100 x 100 mm zum Einsatz. Bis etwa 1996 gab es diese Zellgröße auf dem Markt. Die ersten IBC Megaline Module mit 120 Watt, gefertigt in den USA, basierten im Anschluss auf den Abmaßen 125 x 125 mm. Dies galt für viele Jahre als das Standardmaß – auch für Hersteller aus Südkorea und Japan. So basierte das erste 156 Watt Modul, gefertigt von BP, auch auf diesem 125x 125 mm Maß.
Im Anschluss folgte das für mehr als 10 Jahre prägende Standardmaß von 156 mm. Im Sprachgebrauch hat sich hierfür über die Jahre die Bezeichnung „M0“ Wafermaß etabliert und wurde sukzessiv durch die Einführung der M2 Variante mit 156,75 mm abgelöst. Mit Bezug zu diesen Abmaßen ergab sich im Schnitt eine Modulmaß von 1640 bzw. 1650 x 992 mm (Länge x Breite) für ein 60-zelliges Vollzellenmodul.
Neue und chaotische Zeiten – Die Qual der Wahl
Die Zeiten, in denen sich Modulmaße über einen längeren Zeitraum auf dem Markt hielten und als Standard festgelegt wurden, sind mittlerweile vorbei. Immer neue Wafergrößen erscheinen auf der Bildfläche, sodass der Begriff „Standard“ nicht mehr einheitlich festgelegt werden kann. Diesbezüglich sind allein in dem Jahr 2019 drei neue Wafergrößen auf dem Markt erschienen.
So gibt es die M3 Variante. Mit dieser wurden die Wafer nochmal um 2 mm auf insgesamt 158,75 mm erweitert. Wichtig hierbei ist zu erwähnen, dass sich durch die Verwendung der Halbzellentechnologie (HC) nur die Modullänge vergrößert. Die Modulbreite bleibt im Vergleich zur Verwendung einer Vollzelle konstant. Auf diesem M3 Wafermaß basieren aktuell zum Beispiel die IBC Modultypen IBC MonoSol MS-HC [2] und das IBC MonoSol RS-HCC.
[3]Zur Intersolar 2019 hatten wir bereits das schwarze IBC MonoSol ZL-MB Black [4] mit der Wafergröße M4 eingeführt. Unser taiwanesischer Zellhersteller ist damals direkt von Typ M2 auf M4 mit einer Größe von 161,7 mm gegangen, um zusammen mit der Multi Busbar Variante [5] notwendige Investitionsanschaffungen nur einmal vornehmen zu müssen.
Ende Q3/2019 brachte erstmalig der weltweit größte Mono Waferhersteller, Longi Solar [6], eine weitere Variante auf den Markt: M6. Diese hat eine Wafergröße von 166 mm. Hierbei ergeben sich bei der Halbzellenvariante ein Modulmaß von 1776 x 1052 mm. Diese Variante findet sich in unserem Portfolio in dem neuen IBC MonoSol OS6-HC [7].
Ein Ende in Sicht?
Für das Jahr 2020 wird in Europa aller Wahrscheinlichkeit nach das M3 Format als das Standardmaß im Modulbereich festgelegt werden. Aufgrund der enormen Waferkapazität von Longi, werden und müssen allerdings weitere Zell- und Modulhersteller neben M2 und M3 auch die M6 Variante im Portfolio aufnehmen. Auf der weltweit größten Solarmesse SNEC in Shanghai [8] gingen im Sommer 2019 einige Hersteller sogar noch einen Schritt weiter und präsentierten die Einführung von einer Variante mit 210 mm, dem sogenannten M12. Von derartigen Modulgrößen ist eine Anwendung in Europa durch die aktuellen Halterungskonzepte jedoch derzeit unwahrscheinlich.
[9]Somit bleiben allen Akteuren in der PV Branche für die nächsten Monate eine Mischung aus Modulgrößen der Varianten M2 (156, 75), M3 (158,75) und M6 (166) nicht erspart. Es bleibt spannend welche Variante sich im Rennen am Ende durchsetzen wird.
Autor: René Schüler (Product Manager)