Mit Robotersystemen Solarzellen kostengünstiger produzieren

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Von Beginn an dabei ist Elisabeth Schärtl, die heutige Projektleiterin der Solartechnik. Sie unterstreicht den hohen Anspruch, indem sie die Qualität, Schnelligkeit sowie Präzision der eigenen Anlagen und Maschinen hervorhebt. Albert Vontz, Product Group Manager, ergänzt ihre Aussagen und betont, dass „nur eine sehr hohe Genauigkeit bei der Solarzellenfertigung für einen kontinuierlichen und hohen Wirkungsgrad der Zellmodule über einen sehr langen Zeitraum von mehr als 20 Jahren sorgen kann.“

Wie ernst und schon sehr erfolgreich die Augsburger das Solartechnikgeschäft angehen, belegen die bisherigen Aufträge zum Bau von Produktionsanlagen mit Leistungen von immerhin insgesamt 450 MW pro Jahr. Zusammen mit der amerikanischen Spire Corporation wurde im Jahr 2007 eine automatische Produktionsanlage für eine Leistung von 100 MW/Jahr vorgestellt. Doch auch in Europa ist Kuka schon mit den renommiertesten Herstellern wie Schott Solar, Oerlikon Solar oder CIS-Solartechnik im Geschäft.

Vor allem die jung sprießende Solartechnik von CIS — CIS steht dabei für Kupfer (Cu), Indium (In) und Selen (Se) — könnte, wenn dem Bremerhavener Unternehmen der Durchbruch gelingt, die Solartechnik revolutionieren. CIS hat auf Basis der genannten chemischen Elemente Dünnschichtsolarzellen entwickelt, die im Vergleich zu Silizium weniger Halbleitermaterial und Energie zu ihrer Produktion benötigen. Dies soll letztendlich nicht nur die Herstellkosten drastisch senken, sondern auch die Umweltbilanz der CIS-Solarzellen im Vergleich zu heutigen Produkten verbessern.

Solarzellen wachsen nicht auf den Bäumen

Denn nur Öko-Fanatiker denken, Solarzellen wachsen auf Bäumen und müssen nicht — auch unter großem Energieverbrauch — aufwändig hergestellt werden. Die Bremerhavener versuchen, bei der Herstellung vorwiegend mit Non-Vakuum-Verfahren, also einer eher simplen Technik zu arbeiten und setzen auf flexible Metallfolien als Trägermaterial. Dies sollen ideale Voraussetzungen für schnelle und einfach hochskalierbare Fertigungsprozesse für die neuartigen Solarzellen sein.

Die Funktionsschichten der CIS-Solarzelle werden nacheinander auf einem Trägerband aufgebracht. Auf der derzeitigen Pilotlinie läuft ein etwa 4 cm breites Trägerband, das bei maximaler Länge von etwa 2000 m auf Spulen aufgewickelt wird. Dieses Band wird kontinuierlich beschichtet bis das fertige Solarband vorliegt.

Die eingesetzten galvanischen Verfahren mit ihrer sehr hohen Materialausbeute zum Fertigen des Halbleiters benötigen keine Reinraumumgebung. Andere Prozesse wie die Herstellung von Rückkontakt und Fensterschicht sind heute technisch noch nicht mit Non-Vakuum-Prozessen reproduzierbar möglich. Daher kommt dort noch die klassische Sputtertechnik zum Einsatz. Zukünftig sollen in diesem Bereich kostengünstigere Alternativen eingesetzt werden.

Nach den Beschichtungsschritten wird das Solarband mit Oberflächen-Kontaktdrähten (Grid) versehen und in Solarzellen unterschiedlicher Abmessungen (Breite 4cm und Längen von 5 bis 60 cm) sowie Leistungen konfektioniert.

Ende 2009 soll eine Produktionsanlage von zunächst 30 MW aufgebaut werden. Mit Sicherheit wird Kuka dann für die notwendige Automation sorgen.

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