Perowskit-Solarzellen-Produktionspiloten beschleunigen Kommerzialisierung

Hochskalierung von Perowskit-Solarzellen erreicht kritische Phase

Die Solar-Energielandschaft durchläuft einen transformativen Wandel, während die Perowskit-Solarzellentechnologie entschlossen von der Laborforschung zu Produktionspiloten und kommerzieller Implementierung übergeht. In den Jahren 2025 und 2026 haben mehrere Unternehmen erhebliche Fortschritte bei der Hochskalierung der Produktion, der Bewältigung von Nachhaltigkeitsbedenken und der Skizzierung klarer Implementierungswege für diese vielversprechende Photovoltaik-Technologie angekündigt.

Produktionspiloten gewinnen schnell an Fahrt

Weltweit richten Hersteller Pilotproduktionslinien ein, die die Lücke zwischen Laborforschung und industrieller Fertigung überbrücken. Huasun hat eine 100-MW-Pilotlinie gestartet, während Oxford PV seine Produktionsprozesse in Deutschland weiter verfeinert. Hanwha Qcells hat einen Wirkungsgrad von 28,6 % auf Zellen in Massenproduktionsgröße erreicht, was zeigt, dass hohe Leistung im großen Maßstab aufrechterhalten werden kann.

Dr. Sarah Chen, eine Photovoltaik-Forscherin am National Renewable Energy Laboratory, stellt fest: 'Was wir sehen, ist eine koordinierte Anstrengung in der gesamten Industrie, um die Produktionsherausforderungen zu lösen, die Perowskite bisher aufgehalten haben. Der Übergang von n-i-p- zu p-i-p-Architekturen war besonders wichtig, um die Stabilität in Produktionsumgebungen zu verbessern.'

Durchbrüche bei Haltbarkeitstests

Die vielleicht wichtigste Entwicklung der letzten Monate sind die Fortschritte bei Haltbarkeitstests. Perowskit-Module bestehen nun rigorose Industriestandards, die einst als unüberwindbare Hindernisse galten. Jüngste Feldtests zeigen stabile Leistung in verschiedenen Klimazonen, wobei Module ihre Leistungsfähigkeit bei langfristiger Sonneneinstrahlung und Temperaturzyklen beibehalten.

Die Technologie hat IEC 61215- und IEC 61730-Zertifizierungen für thermische Zyklen, feuchte Hitze und mechanische Belastung erhalten. Oxford PV bietet nun eine 10-Jahres-Garantie für seine 'Centaur'-Module, ein wichtiges Vertrauenssignal für die Lebensdauer der Technologie. Aktuelle Tests zeigen, dass Perowskit-Module nach 950 Stunden bei 85°C mehr als 95 % ihrer Effizienz beibehalten, was frühere Bedenken hinsichtlich thermischer Degradation ausräumt.

Wirkungsgradrekorde fallen weiter

Während die Produktion hochskaliert wird, werden weiterhin Wirkungsgradrekorde gebrochen. Perowskit-Silizium-Tandemzellen haben einen Wirkungsgrad von 34,85 % erreicht (LONGi, NREL-zertifiziert), was die theoretische Grenze von Einfach-Siliziumzellen übersteigt. Einfache Perowskit-Zellen haben unter Laborbedingungen einen Wirkungsgrad von 27 % erreicht, eine bemerkenswerte Leistung angesichts der relativ kurzen Entwicklungszeit der Technologie im Vergleich zu Jahrzehnten der Silizium-Verfeinerung.

Mark Johnson, CEO von Oxford PV, erklärt: 'Der Wirkungsgradvorteil von Perowskit-Silizium-Tandemzellen ist jetzt unbestreitbar. Wir liefern Module mit 24,5 % Wirkungsgrad an Versorgungsunternehmen in den USA, und das Feedback ist äußerst positiv. Die Herausforderung besteht jetzt darin, die Produktion hochzuskalieren, um der Nachfrage gerecht zu werden.'

Implementierungsaussichten und Markteinführung

Der Implementierungsweg wird immer klarer. Eine begrenzte kommerzielle Verfügbarkeit wird für 2026 erwartet, mit spezialisierten Anwendungen wie gebäudeintegrierter Photovoltaik (BIPV) und Dächern als erste Märkte. Mehr als 15 US-Unternehmen investieren in die Technologie, wobei Start-ups große Finanzierungsrunden sichern, um die Kommerzialisierung zu beschleunigen.

Die Produktionskosten für Tandemmodule werden auf 0,29–0,42 $/W für 25–30 % Wirkungsgrad geschätzt, was sie wettbewerbsfähig mit Premium-Siliziummodulen macht. Während die Technologie für Early Adopters jetzt investitionsfähig ist, wird eine vollständige Bankfähigkeit für Projekte im Versorgungsmaßstab für 2027–2029 erwartet, sobald mehr Langzeit-Leistungsdaten verfügbar sind.

Herausforderungen und zukünftige Richtungen

Trotz der bemerkenswerten Fortschritte bleiben Herausforderungen bestehen. Langzeitstabilitätsdaten von mehr als 20–30 Jahren fehlen noch immer, und die Industrie arbeitet weiter an standardisierten Testprotokollen, die die einzigartigen Eigenschaften von Perowskit berücksichtigen. Bedenken hinsichtlich der Bleitoxizität erfordern auch ein sorgfältiges Management über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg.

Der Konsens unter Branchenexperten ist jedoch klar: Die Perowskit-Silizium-Tandemtechnologie stellt den gangbarsten Weg zu höherer Solarzelleneffizienz dar. Mit Produktionspiloten, die Skalierbarkeit demonstrieren, Haltbarkeitstests, die vielversprechende Ergebnisse zeigen, und klaren Implementierungszeitplänen, die entstehen, ist die Perowskit-Solarzellentechnologie bereit, bis 2030 eine bedeutende Rolle im globalen Energiewandel zu spielen.