Angetrieben durch das Ziel der Klimaneutralität wächst die Photovoltaikbranche jährlich um über 20 % und gestaltet das globale Energiesystem neu. China installierte im Jahr 2024 zusätzliche 277,57 GW und hält damit 38 % des Weltmarkts. Hinter diesem rasanten Wachstum steht Organosilicium als Schlüsselmaterial, das durch seine herausragenden Eigenschaften in alle Bereiche der PV-Wertschöpfungskette eindringt und Effizienz sowie Lebensdauer entscheidend verbessert.

1. Materialrevolution durch technologische Transformation
Mit dem Übergang von P-Typ- zu N-Typ-Zellen und dem Aufstieg von Hochleistungstechnologien wie TOPCon und HJT steigen die Anforderungen an Verpackungsmaterialien. Organosilicium überzeugt durch hohe Lichtdurchlässigkeit, geringe Wasserdampfdurchlässigkeit und Stabilität unter Extrembedingungen:

• Verkapselungsfolie: Fluor-siliziummodifiziert, Wasserdampfdurchlässigkeit unter 0,5 g/(m²·Tag), über 92 % Lichtdurchlässigkeit, Leistungsverlust um 40 % reduziert.

• Leitfähiger Klebstoff: Mit nanoskaligem Silber gefüllt, spezifischer Widerstand unter 1×10⁻⁴Ω·cm, beständig gegen Temperaturen von -40 bis 150 °C – ideal für Niedrigtemperaturprozesse.

• Strukturkleber: Selbstheilend, Dehnungsbruchgrenze über 300 %, hält 25 Jahre über 90 % der Anfangshaftkraft – minimiert Mikrorisse in Zellen.

2. Anwendung über den gesamten Lebenszyklus

• Herstellung: UV-härtender Silikonkleber reduziert Lötzeit auf 0,8 s pro Zelle, Ausbeute auf 99,2 % gesteigert; Silikon-Trennmittel minimieren EVA-Rückstände.

• Außeneinsatz: Selbstreinigende Silikonbeschichtung (Kontaktwinkel >160°) steigert Tagesleistung um 2–3 %; tieftemperaturbeständiger Vergusskleber funktioniert bis -60 °C, ideal für Polarregionen.

• Recycling: Depolymerisierbare Silikonmaterialien ermöglichen über 95 % Rückgewinnung mittels Mikrowellen-Katalyse – Grundlage für einen geschlossenen PV-Kreislauf.

3. Kooperative Innovation stärkt die Branche

• Wissenschaft & Industrie: Das gemeinsame Labor der Chinesischen Akademie der Wissenschaften mit Hoshine entwickelt eine neue Generation von Silikon-Polyolefin-Verbundfolien – dreifach erhöhte UV-Beständigkeit.

• Anlagentechnik: Spezielle Laminatoren mit ±1 °C Prozessgenauigkeit erhöhen die Ebenheitsrate auf 99,5 %.

• Normung: Der von LONGi geführte Branchenstandard für Silikon-Dichtstoffe wurde in das IEC-System aufgenommen – 23 zentrale Leistungskennzahlen abgedeckt.

4. Blick in die Zukunft: Neue Technologiefelder

• Flexible PV: Elastomere mit über 500 % Dehnung, beständig gegen 100.000 Biegezyklen – geeignet für tragbare PV-Anwendungen.

• Intelligente Materialien: Temperatursensitive Silikon-Mikrokapseln öffnen bei >85 °C automatisch Wärmekanäle und senken die Betriebstemperatur um 10–15 °C.

• Biobasierte Materialien: Aus Strohzellulose gewonnenes Silikon reduziert den CO₂-Fußabdruck um 60 %, erfüllt EU-Klimazölle.

Organosilicium entwickelt sich vom Hilfsmaterial zur strategischen Schlüsselressource der Photovoltaikinnovation. Mit kontinuierlichen Durchbrüchen in der Materialforschung schaffen chinesische PV-Unternehmen globale Wettbewerbsvorteile und fördern den breiten Einsatz sauberer Energie. Fortschritte wie bei Silizium-Quantenpunkten durch das Team der Jiaotong-Universität Xi’an könnten eine neue Effizienzära einläuten – ein Meilenstein auf dem Weg zur klimaneutralen Zukunft.