Anreise mit Begrüßungsbeutel

Am 30.11.2023 zu 10:00 reisten mehrere private Fahrzeuge zu Qcells in Bitterfeld-Wolfen an. Prof. Franke hatte über seinen Kontakt zu Qcells eine Besichtigung für mehr als 15 Personen ermöglicht. Zu 10:15 erfolgte die erste Sicherheitseinweisung (Arbeitsschutz, Betriebsgelände, Alarme, …) und ein allgemeines Handy- und Fotoverbot. Es mussten alle Geräte mit Ton oder Kamerafunktion im Aufenthaltsraum gelassen werden. Qcells gab jedem Gast einen Merchandising-Beutel mit klassisch Kugelschreiber und Atemerfrischer-Bonbons, aber ganz besonders war eine kleine Kühltasche, in die das eine oder andere Grillgut für den Sommer passen wird. Dies reiht sich in die Firmenevents wie z.B. Teilnahme am Firmenlauf und Grillen wunderbar ein. Durch die Personalabteilung gab es den Hinweis für Praktika, Ausbildungsplätze und vor allem Abschlussarbeiten an die Studierenden.

Was ist und macht Qcells?

Dr. Markus Fischer (Vice President R&D Operation) brachte einen Fachvortrag mit. Dieser zeigte den globalen Aufbau des Unternehmens mit Standorten in Korea, USA, China, Deutschland, Malaysia, … und die unterschiedlichen zugehörigen Fachgebiete. Dabei zeigte Dr. Fischer auf, dass die Wertschöpfungskette über die Herstellung der Zellen, benötigter Folien, Maschinen für die Produktion, … erstreckt. Dabei macht der Standort Bitterfeld-Wolfen vor allem Entwicklung und bringt so die nächste Generation von Solarzellen und Produktionsabläufen für den Konzern hervor. Unter ständiger Berücksichtigung der Stromgestehungskosten.

Solarzellen-Entwicklung

Die aktuellen Herausforderungen für die notwendige Effizienzsteigerung der nächsten Generationen wurde mit der Funktionsweise von einer Solarzelle erläutert. Dazu wurden die Effizienzsteigerungen der letzten Entwicklungen z.B. Q.ANTUM, Q.ANTUM Neo, … gezeigt und in eine zeitliche Reihenfolge gebracht. Ebenfalls wird durch den Forschungs- und Entwicklungsschwerpunkt die Notwendigkeit von Kooperationen wie z.B. mit potenziellen Partnern wie dem HZB in Berlin angesprochen.

Der Ausblick für eine CO2 freie Energiewirtschaft lässt sich mittlerweile gut ermitteln. Dazu werden voraussichtlich mindestens 25 PWh/a (Petawattstunden pro Jahr) weltweit an Photovoltaik-Fläche benötigt. Dies stellt für Qcells und auch andere Unternehmen einen großen Markt dar, welcher mit neuen Entwicklungen und Investitionen in den nächsten Jahren deutlich weiterwachsen wird.

Führung durch die Produktionslinie

Die Gruppe wurde in zwei Teile geteilt und durch das Fachpersonal von Qcells herumgeführt, unter anderem durch Dr. E. Jarzenbowski, Dr. B. Pohl-Hampel, M. Köhler, C. Götzel, A. Grimm, … Beide Gruppen liefen entgegengesetzt durch die Produktion, die eine von Anfang zum Ende und die andere vom Ende zum Anfang. Die Fertigungsschritte können oft nachgelesen werden. Das komplizierte ist deren Implementierung und Optimierung für einen Massenproduktion. Somit wurde uns eine Übersicht aller notwendigen Arbeitsschritte gezeigt, welche aber für jede Solarzelle notwendig sind. Dazu zählen Sinteröfen für die Härtung mit einer Spitzentemperatur von bis zu 750 °C für eine gute spätere Silberkontaktausbildung. Es folgten Stationen zum Siebdruck im Mikrometer-Bereich für die Wafer-Bestückung mit mehreren Schichten und Druckschritten. Dazu kommt noch eine Nasschemische-Prozessierung mithilfe von Nassbänken, um die Wafer-Rohlinge für die späteren Solarzellen aufzubereiten. Dabei gibt es je nach Fertigungsparametern große und kleine Produktionsausbeuten, dies kann zum Teil durch kleine Änderungen einen großen Einfluss auf die Produktionsmenge nehmen, welche später weiterverarbeitet werden kann. Es ging weiter vorbei an verschiedenen Automaten und Pressen, bis am Ende eine fertige Solarzelle bzw. einzelne Module für eine spätere Reihen- und Parallelverbindung vor uns aus der Maschine kam. Dabei ist auch hier der ständige kritische Blick auf die Kosten und Leistung der Solarzellen mit dabei. Dies ist nicht nur eine Frage der Materialien und deren Beschaffungskosten, sondern auch immer die passende Maschine zu finden, welche für den genauen Produktionsabschnitt kostengünstig und ausreichend präzise arbeitet.

Es folgte nach dem Mittagessen noch ein weiterer Teil. Es war für uns möglich durch Sichtscheiben in die Modulmaschine hineinschauen zu können, welche aus einzelnen Bauteilen die und einzelnen Zellen kleine Module vorbereitet, welche später zu einem großen Modul z.B. für eine Dachmontage zusammengesetzt werden. Dabei werden die Prozesse für die Halbzellenmodule ständig evaluiert und z.B. jede Lötstelle geprüft. Dabei kommt auch Software für Fotoanalysen zum Einsatz, welche eine deutliche Entlastung für die Facharbeiter ist, um sich anderen Aufgaben zu widmen.

Zum Abschluss zur Automatisierung und dem Testing-Bereich

Hier sollen neue Technologien durch Langzeittests auf deren Beständigkeit hin geprüft werden. Dabei wird vor allem nach Fehlern gesucht, welche bei der normalen Nutzung der Produkte auftreten könnten. Es wird unter anderem durch gezielte Provokation der Anlagen versucht die in der Industrie zeitlich willkürlich auftretenden Fehler zu reproduzieren, um deren Ursachen zu ermitteln. Dazu zählen Batterien, Inverter, Steuerungen, … welche für die Produktionsanlagen gebraucht werden. Hier bewegen sich die Anwendungen im Niederspannungsbereich von bis zu 1500 V .

Qcells bot uns einen vollen Tag mit diversen Themengebieten und zeigte allen Studierenden viele Möglichkeiten in der Solar-Branche tätig zu werden. Wir bedanken uns im Namen der VDE-Hochschulgruppe bei Prof. Franke für die Möglichkeit Qcells aufzusuchen und auch bei allen Personen, die so rege zu den Fragen antworteten. Denn auch Qcells ist auf Nachwuchssuche und freut sich, wenn Studierende der Verfahrenstechnik, Elektrotechnik, Automatisierung, … sich bewerben und aus der Region Halle-Leipzig kommen.

_{Foto: Copyright@Christin Dölz}