Die Forschung für siliziumbasierte Solarzellen eilt in hohem Tempo voran, die neueste Generation an Solarzellen, die abermals signifikant effizienter als die derzeit am Markt vorherrschenden n-Typ-Solarzellen sein wird, steht in den Startlöchern: Perowskit-Silizium-Tandem-Solarzellen.
Bei diesen Zellen werden schichtenweise die zwei Halbleitermaterialien Silizium und Perowskit miteinander kombiniert. So kann ein noch höheres Spektrum an Sonnenlicht in Strom umgewandelt werden, da die beiden Materialien leicht abweichende Spektren des Lichts auffangen können. Perowskit-Silizium-Tandem-Solarzellen versprechen Wirkungsgrade bis zu 45 Prozent – der Laborrekord des Herstellers Longi liegt derzeit bei 33,9 Prozent.
Laut einer Studie des Verbands Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) wird die Massenproduktion von Perowskit-Silizium-Tandemzellen voraussichtlich 2027 beginnen. Derzeit wird noch erforscht, wie diese hocheffizienten Zellen den Markteintritt bewerkstelligen und zu einem skalierbaren Standardprodukt werden können. Denn wie sich ein Solarprodukt in der kommerziellen Anwendung verhält, wie es mit seiner Haltbarkeit steht, ist ebenso wichtig wie die Effizienz der Zellen – worauf die Forschung bisher hauptsächlich ihr Augenmerk gerichtet hat.
Neben der technologischen und der ökonomischen Dimension muss beim Markteintritt neuer Solartechnologien eine passende Regulatorik vorhanden sein. Perowskite enthalten derzeit anteilsmäßig noch Blei – daher könnte die wirtschaftliche Verwertbarkeit der Tandem-Solarzellen in der EU aufgrund der RoHS-Richtlinie in Frage gestellt werden.
Ebenso wichtig für den Erfolg der Tandem-Solarzellen ist es, durch kontinuierliche Materialforschung seltene Materialien wie Indium zu ersetzen und Recyclingverfahren für umweltschädliche Materialien wie Blei zu etablieren. Nur somit kann die Branche auch ihrer Verantwortung als saubere Stromerzeugungstechnologie nachkommen.
Mit Markteinführung der Perowskit-Silizium-Solarzellen wird ein neues Zeitalter der Solartechnologie erwartet, dass nötig ist, um die Kosten abermals weiter zu senken und durch hohe Effizienzen die globale Stromerzeugung auf Basis von Solarenergie enorm auszuweiten.
