Fraunhofer ISE neues Labor für Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen

(03.06.2026) Durch das Aufbringen einer nur 500 Nanometer dünnen Perowskit-Zelle auf eine herkömmliche Silizium-Solarzelle steigt das theoretische Wirkungsgradlimit von 29,4 auf 43,3 %. Um dieser Tandem-Technologie den Weg in die industrielle Umsetzung zu ebnen, hat das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE am 5. Mai 2026 ein neues Labor eröffnet. „Tandemsolarzellen sind der entscheidende Hebel für noch mehr Effizienz”, so Prof. Dr. Stefan Glunz, Bereichsleiter Photovoltaik am Fraunhofer ISE.

Das Pero-Si-SCALE überführt die Zelldesigns aus dem Labor auf industrielle Zellformate bis zur Wafergröße von 210 Mal 210 m². (Bild: Fraunhofer ISE / Foto: Michael Spiegelhalter) 

Pero-Si-Scale: Offene FuE-Infrastruktur für die europäische PV-Industrie

Das kürzlich vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE eröffnete Labor „Pero-Si-Scale” bietet eine unabhängige FuE-Infrastruktur, die der deutschen und europäischen Photovoltaikindustrie zur Verfügung steht. Das Pero-Si-Scale knüpft an die Entwicklung aus dem Labor (Technologiereifegrad TRL1–TRL4) an. Innovative Zelldesigns werden hier mithilfe skalierbarer, hochdurchsatzfähiger Prozesse auf industrielle Formate bis zu einer Wafergröße von 210 × 210 mm übertragen. Ergänzend zur Prozess- und Modulentwicklung von Perowskit-Silizium-Solarzellen und -modulen verfügt das Pero-Si-Scale über eine umfangreiche Charakterisierungs- und Analyseumgebung.

Zwei Jahrzehnte PV-TEC als Fundament

„Die neue Laborinfrastruktur baut auf 20 Jahren Erfahrung in der industrienahen Entwicklung von Silizium-Photovoltaik im Photovoltaik Technologie Evaluations Center PV-TEC auf”, erläutert Priv.-Doz. Dr. Ralf Preu, Bereichsleiter Photovoltaik am Fraunhofer ISE. „Das PV-TEC gewährleistet auch die Versorgung des Pero-Si-SCALE mit optimierten Silizium-Bottom-Zellen, sowie einer engen Anbindung an heutige Produktionsprozesse.”

Hybrid-Route erreicht bereits Spitzenwirkungsgrade von über 33 %

Beim Herstellungsverfahren setzt das Fraunhofer ISE auf die sogenannte Hybrid-Route, bei der weiterhin texturierte Silizium-Solarzellen aus der Serienproduktion eingesetzt werden können. Das Verfahren kombiniert Vakuum- und nasschemische Prozesse. im Labormaßstab wurden damit durch das Institut bereits Spitzenwirkungsgrade von über 33 % erreicht.

Chance für einen Wiedereinstieg in die europäische Solarfertigung

Institutsleiter Prof. Dr. Andreas Bett sieht in der Technologie darüber hinaus eine industriepolitische Chance: Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen könnten den (Wieder-)Einstieg in eine europäische Solarzellfertigung ermöglichen. Angesichts des anhaltenden Drucks auf die heimische Solarindustrie durch Marktanteilsverluste soll die Forschungsarbeit des ISE, gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE), die Position hiesiger Industriepartner stärken.