Die Busbar-Technologie bildet das Rückgrat der Stromabfuhr in Solarzellen. In den letzten Jahren hat sie einen rasanten Wandel durchlaufen – von groben 2-Busbar-Layouts über Multi-Busbar-Varianten (MBB, SMBB) bis hin zu komplett busbarlosen 0BB-Lösungen. Dieser Fortschritt wird von drei zentralen Zielen getrieben: höhere Effizienz, geringerer Materialeinsatz (insbesondere Silber) und niedrigere Produktionskosten. Der folgende Artikel fasst die wichtigsten Fakten, Kennzahlen und Marktprognosen zusammen, die ausschließlich aus den bereitgestellten Quellen stammen.
Seiteninhalte
- Von klassischen Busbars zu Multi-Busbar (MBB) und Super-Multi-Busbar (SMBB)
- Die busbarlose 0BB-Technologie – ein Quantensprung
- Entwicklungstabelle der Busbar-Technologien
- Marktentwicklung und Prognosen bis 2035
- Matrix-Schindelmodul – busbarlose Alternative aus der Praxis
- Risiken und Gegenüberlegungen
- FAQ
- Fazit
Von klassischen Busbars zu Multi-Busbar (MBB) und Super-Multi-Busbar (SMBB)
Die klassische Entwicklung begann mit 2-Busbar-Designs (2007) und steigerte sich schrittweise bis zu 5-Busbars (2015). 2018 wurde die Multi-Busbar-Technologie (MBB) eingeführt, die 9-12 feine Busbars nutzt. 2022 folgte die Super-Multi-Busbar-Variante (SMBB) mit mindestens 16 Busbars und noch schmaleren Fingerstrukturen.
Leistungs- und Ertragssteigerungen durch MBB
- Leistungssteigerung: 2 % – 2,5 % im Vergleich zu 4-6-Busbar-Modulen.
- Ertragszuwachs: 1 % – 2 % im Jahr 2024, bedingt durch kürzere Stromwege.
- Reduzierte Stromdichte pro Busbar senkt Widerstandsverluste und erhöht die mechanische Belastbarkeit.
- Gleichmäßigere Stromverteilung verbessert die Leistung bei schwachem Licht und minimiert Mikrorisse.
Die MBB-Technologie erhöht die Busbar-Anzahl auf 9-16 und reduziert die Stromdichte, was zu den genannten Effizienzgewinnen führt. SMBB erweitert diesen Trend, optimiert TOPCon -Zellen und erzielt ebenfalls 1-2 % Ertragszuwachs bei schwachem Licht.
Die busbarlose 0BB-Technologie – ein Quantensprung
0BB eliminiert sämtliche Busbars und verbindet die metallisierten Finger direkt mit Kupferbändern. Dadurch wird die Abschattung der aktiven Zellfläche reduziert und die elektrischen Widerstände verkürzt.
Effizienzgewinne und Materialeinsparungen
- Effizienzsteigerung: 1 % – 2 % gegenüber traditionellen Busbars.
- Schattierungsreduktion: bis zu 2 % weniger Abschattung.
- Reduzierter Silberverbrauch dank Wegfall der Silberpaste für Busbars.
- Verbesserte Teilverschattungstoleranz durch gleichmäßige Stromabnahme.
Die direkte Finger-Kupfer-Verbindung verkürzt die Strompfade erheblich und steigert damit die Energieumwandlung. Studien bestätigen den 1-2 % Effizienzgewinn gegenüber klassischen Designs.
Entwicklungstabelle der Busbar-Technologien
| Technologie | Einführungsjahr | Fingerbreite (µm) | Anzahl Busbars | Besonderheiten |
|---|---|---|---|---|
| 2BB | 2007 | >60 | 2 | Hohe Fingerbreite, größere Abschattung |
| 3BB | 2010 | 50-60 | 3 | Verbesserte Stromverteilung |
| 4BB | 2013 | 45-50 | 4 | Weniger Widerstand durch zusätzliche Busbar |
| 5BB | 2015 | 40-45 | 5 | Standardisierung in Massenproduktion |
| MBB | 2018 | 35-40 | 9-12 | Multi-Busbar-Technik, verbesserte Effizienz |
| SMBB | 2022 | <35 | ≥16 | Sehr feine Finger, geringste Abschattung |
| 0BB | 2024 | n/a | 0 | Busbarlos, innovative Kontaktierung nötig |
Marktentwicklung und Prognosen bis 2035
Im Jahr 2024 machten Solarzellen mit bis zu 12 Busbars rund 49 % des Marktes aus. Die ITRPV-Prognose sieht bis 2035 einen drastischen Rückgang auf nur noch 6 % für diese Designs vor. Gleichzeitig steigt der Anteil busbarloser 0BB-Lösungen auf erwartete 47 %.
Weitere Marktkennzahlen:
- Dual Printing (getrennter Druck von Finger und Busbar) hält 2024 einen Marktanteil von 95 % und wird laut ITRPV bis 2035 alleiniger Standard sein.
- Fingerbreite reduziert sich von 25 µm (2024) auf 12 µm (2035); in Ultra-Fine-Line-Technologien sogar auf 7 µm.
- Ausgerichtungsgenauigkeit von bis zu 5 µm (±3σ) wird für zukünftige Fertigungsprozesse prognostiziert.
Matrix-Schindelmodul – busbarlose Alternative aus der Praxis
Im Fraunhofer -ISE-Projekt „Shirkan“ entwickelte M10 Industries das Matrix-Schindelmodul, das klassische Busbars durch eine Schindelverklebung ersetzt. Diese Bauweise erhöht die aktive Solarfläche und liefert bei Teilverschattung höhere Erträge als herkömmliche 5-Busbar-Halbzellen-Module.
- Effizienzgewinn bei Verschattung: höher als bei 5BB-Halbzellen.
- Erhöhte mechanische Robustheit durch Wegfall der Busbar-Strukturen.
Risiken und Gegenüberlegungen
- Hohe Anfangsinvestitionen: Die Umstellung auf 0BB erfordert präzise Fertigungslinien und neue Kontaktierungstechnologien.
- Abhängigkeit von Silberpreisen: Trotz Reduktion bleibt Silber ein Kostenfaktor; Prognosen wie von ITRPV basieren auf Modellen, die Preisentwicklungen nicht exakt abbilden können.
Leser sollten die langfristige Amortisation gegenüber den Umrüstkosten sorgfältig abwägen, um die Realisierbarkeit in ihrem Produktionsumfeld einzuschätzen.
FAQ
Wie funktioniert MBB genau?
MBB verwendet 9-16 feine Busbars zur Stromsammlung, reduziert Widerstandsverluste und erhöht die Effizienz um 1-2 % durch kürzere Wege.
Bringt 0BB wirklich 1-2 % mehr Effizienz?
Ja, durch Beseitigung von Schattierung und direkte Finger-Kupfer-Verbindung; Studien bestätigen einen 1-2 % Gewinn gegenüber traditionellen Designs.
Was ist das Matrix-Schindelmodul?
Eine busbarlose Alternative aus dem Fraunhofer-ISE-Projekt Shirkan, bei dem Schindelverklebung die aktive Fläche erhöht und die Verschattungsleistung verbessert.
Fazit
Die Busbar-Entwicklung in der Photovoltaik ist ein klarer Indikator für die Innovationskraft der Branche. Multi-Busbar-Technologien (MBB, SMBB) haben bereits messbare Leistungs- und Ertragsgewinne von bis zu 2,5 % erzielt und setzen neue Standards für Stromverteilung und mechanische Belastbarkeit. Die busbarlose 0BB-Technologie geht noch einen Schritt weiter: Sie reduziert die Abschattung um bis zu 2 %, spart Silber ein und liefert bei Teilverschattung verbesserte Ergebnisse. Marktprognosen zeigen, dass bis 2035 die Mehrheit der installierten Zellen busbarlos sein wird – ein Trend, der durch Projekte wie das Matrix-Schindelmodul praktisch bestätigt wird. Trotz hoher Anfangsinvestitionen und Preisrisiken überwiegen langfristig die Vorteile in Effizienz, Kosten und Nachhaltigkeit, wodurch die Busbar-Entwicklung einen entscheidenden Beitrag zur Skalierbarkeit und Wettbewerbsfähigkeit der Solarenergie leistet.
