Solarstrom hat sich von einer Nischenlösung zu einer tragenden Säule der weltweiten Energiewende entwickelt. Effizienzsteigerungen sind dabei der größte Hebel, um die Kosten pro Kilowattstunde weiter zu senken und neue Anwendungsfelder zu eröffnen.
Perowskit-basierte Revolution
Perowskit-Halbleiter absorbieren Licht extrem effektiv und lassen sich auf flexible Substrate drucken. In mehrschichtigen Tandemzellen, in denen Perowskit eine Silizium-Basis überlagert, entstehen Synergie-Effekte: Silizium nutzt vor allem infrarotes Licht, Perowskit das sichtbare Spektrum. LONGi demonstrierte 2025 ein großflächiges Modul mit 33 % Wirkungsgrad; im Labor erreichte das Unternehmen sogar 34,85 %. Parallel lizenziert Oxford PV sein Tandem-Patentportfolio an große Hersteller und rüstet Pilotfabriken für die Serienproduktion aus. Diese Fortschritte zeigen, dass Perowskit-Silizium-Tandems kein Forschungstraum mehr, sondern eine unmittelbare industrielle Realität sind
Auch reines Silizium bleibt innovationsfähig. Bei TOPCon-Zellen (Tunnel Oxide Passivated Contact) minimiert eine ultradünne Oxidschicht Rekombinationsverluste. JinkoSolar meldete im Juni 2025 einen zertifizierten Wirkungsgrad von 27,02 % für ein n-Typ-TOPCon-Element. In Kombination mit rückseitigen Kontakten und bifazialer Lichtnutzung nähert sich Silizium damit seinem theoretischen Limit, ohne auf rare oder toxische Materialien zurückzugreifen
Kupfer-Indium-Gallium-Selenid (CIGS) und Kupfer-Zinn-Sulfid bieten niedrige Temperaturen in der Fertigung und hohe Absorptionskoeffizienten. Der nächste Entwicklungsschritt sind Quantenpunkt-Zellen, in denen Nanokristalle Lichtenergie feiner aufteilen, so dass Spannungsverluste sinken. Prognosen sehen für diesen Markt ein zweistelliges Wachstum und Wirkungsgrade jenseits der 20-Prozent-Marke in den kommenden Jahren.
Transparente und bifaziale Module
Forscherinnen und Forscher der UNIST demonstrierten 2024 transparente Perowskit-Zellen, die sich nahtlos in Fensterglas integrieren lassen. Gleichzeitig setzt sich die bifaziale Architektur durch: Hier sammeln Zellen Licht von Vorder- und Rückseite, wodurch Flachdachanlagen und schwimmende Photovoltaik bis zu 35 % Mehrertrag erzielen. Erste Konsumentenprodukte wie ein Solarschirm mit Perowskit-Segmenten illustrieren den Sprung von industriellen Demonstratoren in den Alltag
Neue Verkapselungsmaterialien, UV-absorbierende Beschichtungen und ionische Additive erhöhen die Perowskit-Stabilität auf mehr als 30 Jahre und reduzieren den Leistungsverlust unter Feuchte- und Hitzezyklen. Silizium profitiert parallel von Laser-Kontaktdruck und thermischer Passivierung, die Mikrorisse verhindern und PID-Effekte eindämmen.
Ausblick
Die Materialforschung verschiebt Effizienzrekorde im Jahrestakt. Entscheidend ist nun der Transfer in kosteneffiziente Massenproduktion: Roll-to-Roll-Beschichtungen, Tandem-Stacks auf gängigen Zellgrößen und recyclebare Polymere sollen bis 2030 den LCOE unter zwei Eurocent pro Kilowattstunde drücken. Damit werden Solarpanels zu einer Alltagsoberfläche, die nicht nur Strom, sondern auch Sensorik und Datenkommunikation bereitstellt.
