Perowskit-Solarforschung: vom Laborrekord zu Geld und Fertigung

Perowskit-Solarzellen galten jahrelang als Laborkuriosität mit einem Stabilitätsproblem. Diese Woche kamen Geld und Fertigungsdebatte gleichzeitig. Am 2. November teilte die imec-Ausgründung Noak mit, sie habe 5 Millionen Euro eingesammelt, um die Perowskit-Silizium-Tandemtechnologie zu skalieren, wie pv magazine Global berichtet.

Gemessen an Energiemaßstäben ist die Runde klein. Das Signal ist es nicht.

Noak ist eine Ausgründung des belgischen Forschungsinstituts imec. Das Unternehmen arbeitet an Tandemzellen, die eine Perowskitschicht auf Silizium stapeln. Diese Architektur ist die wichtigste kommerzielle Wette der Technologie. Silizium allein nähert sich seiner praktischen Wirkungsgradgrenze. Eine Perowskit-Deckschicht kann den blauen Bereich des Spektrums aufnehmen, den Silizium verliert. Das Geld soll die Arbeit von Laborkomponenten in Richtung Produktion bringen. pv magazine Global nannte die Summe von 5 Millionen Euro am 2. November. Electronics Weekly und New Electronics brachten dieselbe Runde am 3. November, Mercomindia bezifferte sie mit 5,6 Millionen Dollar, einer Währungsumrechnung desselben Eurobetrags.

Was die Laborergebnisse tatsächlich sagen

Die Forschungsbasis hinter diesen kommerziellen Hoffnungen bewegt sich weiter. In der vergangenen Woche brachten Fachzeitschriften und Preprint-Server Arbeiten zu Defektpassivierung, zinnbasierten Perowskiten und Tandemstabilität. Jüngste Schlagzeilen deuten auf mehrere Stränge: Zwitterionen als mehr als bloße Defektpassivatoren, eine Zinn-Perowskit-Zelle, die nach einem modellgeleiteten Redesign 10,76% erreichte, und ein Verfahren zur Lithiumentfernung, das die Lebensdauer von Zellen verlängert.

Keines dieser Ergebnisse ist ein Produkt. Sie passen aber zu den zwei Problemen, die entscheiden, ob Perowskit jemals in großem Maßstab ausgeliefert wird: Wirkungsgrad und Degradation. Eine Zelle, die einen Rekord aufstellt und nach Monaten stirbt, ist ein Paper, kein Panel.

Auf der Stabilitätsseite nennen jüngste Schlagzeilen flexible Zellen, die nach 1.044 Stunden Hitze- und Feuchtigkeitstest noch 92,5% ihres Wirkungsgrads halten. Andere Zellen hielten 1.000 Stunden extremer Hitze stand und behielten 95% Wirkungsgrad. Das sind Laborbelastungstests, keine Felddaten, und die Bedingungen zählen so viel wie die Zahl. Tausend Stunden sind dennoch ein anderes Gespräch als die wenigen hundert, die Forscher vor einigen Jahren beunruhigten.

Beim Wirkungsgrad nennen die Schlagzeilen ein Molekül, das in Clustern leuchtet und den Zellwirkungsgrad über 26% treibt. Dazu kommt eine am Computer entworfene Molekülfamilie, P3CPenT, die auf bessere Perowskitmaterialien hindeutet. Eine simulierte bleifreie Doppelschichtzelle erreichte auf dem Papier 28,5%; eine von Groningen geleitete Studie bezifferte eine Zinn-Blei-Perowskit-Zelle mit 25,86%. Simulierte und gemessene Ergebnisse stehen im selben Gespräch, was für schnelle Leser ein Problem ist. Es zählen die gemessenen.

Warum Tandem der kommerzielle Weg ist

Das Argument für Perowskit-Silizium-Tandems ist einfach. Siliziumzellen nähern sich ihrer theoretischen Obergrenze, und die Industrie hat bereits Siliziumfertigung im Gigawattmaßstab. Eine zusätzliche Perowskitschicht kann die Ausbeute derselben Waferfläche erhöhen, ohne die ganze Linie zu ersetzen. Deshalb wiegt Noaks Tandem-Fokus schwerer als ein weiterer Rekord bei Einfachzellen: Er passt zu den Fabriken, die es gibt.

Die Hindernisse sind ebenso konkret. Perowskitschichten reagieren empfindlich auf Feuchtigkeit, Hitze und Spannung. Tandems bringen eine weitere Komplikation: Die Deckschicht muss dieselbe jahrzehntelange Lebensdauer im Freien überstehen wie das Silizium darunter. Der Sprung von einem Quadratzentimeter zum vollen Modul verändert die Physik von Gleichmäßigkeit und Defektdichte. Die 5 Millionen Euro von Noak sind Frühphasengeld gegen diese Probleme, keine Lösung dafür.

Unabhängige Arbeiten greifen dieselben Fragen aus anderen Richtungen an. Eine Roboterplattform, die KI und schnelle Bildgebung kombiniert, um die Perowskitfertigung zu verbessern, zielt auf das Reproduzierbarkeitsproblem; Tech Xplore berichtete am 2. November. Menschliche Hände erzeugen ungleichmäßige Schichten, Maschinen weniger. Asia Research News behandelte denselben Robotik- und KI-Ansatz am selben Tag. Eine salzunterstützte Kristallwachstumsmethode, über die Nanowerk am 30. Oktober berichtete, zielt auf die Schichtqualität auf Kristallebene. Ein säurefreies Salzschmelzverfahren, das 94% des Silbers aus Solarzellen zurückgewinnt und am 28. Oktober in pv magazine Australia stand, betrifft das Lebensende. Das zählt, wenn Perowskite als saubere Technologie verkauft werden sollen und nicht als neuer Abfallstrom.

Das Geld liegt nicht nur in Europa

Perowskitforschung beschränkt sich nicht auf einen Kontinent. Jüngste Schlagzeilen nennen Arbeiten der Hanyang University zu Perowskitzellen für Weltraum, Unterwasser und andere extreme Umgebungen, berichtet im Juni. Sie erwähnen außerdem eine 4-GW-Kommerzialisierungspartnerschaft in einer Marktstudie. Das sind ältere Meldungen und als Hintergrund zu behandeln. Sie zeigen aber die Bandbreite der Anwendungen: Dächer, Satelliten und Orte, an denen konventionelle Module Schwierigkeiten haben.

Der Weltraum ist ein wiederkehrendes Thema. Das koreanische Unternehmen Flexell Space entwickelt Solarzellen auf Basis von CIGS und Perowskiten. Es hat mit dem singapurischen Unternehmen Satoro eine Vereinbarung über zwei Demonstrationen im Orbit unterzeichnet, eine im Jahr 2027 und eine im Jahr 2028, beide mit einer SpaceX Falcon 9 gestartet, wie SpaceNews am 28. Oktober berichtete. Zuvor führte das Unternehmen zwei Demonstrationsmissionen mit Koreas KSLV-II durch, im November 2025 und im Oktober 2026. Solarenergie im Weltraum ist ein kleiner Markt neben Dächern, aber ein nützliches Testfeld. Übersteht eine Perowskitzelle Start und Strahlung, sagt das etwas über ihre Robustheit.

Der terrestrische Markt ist der Ort, an dem die Größenordnung liegt. Deutschlands jüngste Ausschreibung für Dach-Solarenergie vergab 288 MW auf 143 Projekte zu einem mengengewichteten Durchschnittspreis von 0,0967 Euro/kWh, wie die Bundesnetzagentur am 3. November mitteilte und pv magazine Global berichtete. Der Preis liegt knapp unter der Obergrenze von 0,10 Euro/kWh. Er ist der Maßstab, den jede neue Zelltechnologie schlagen muss. Eine Tandemzelle, die pro Watt mehr kostet als der Marktpreis, verkauft sich nicht, so gut ihr Wirkungsgrad auch sein mag.

Was als Fortschritt zählen würde

Die Lücke zwischen einem Laborrekord und einer Fabriklinie misst sich in Jahren und in Fehlerarten. Bei Perowskiten sind die Fragen klar. Übersteht die Zelle Feuchte-Hitze-Tests und Zyklen? Behält das Modul seinen Wirkungsgrad beim Hochskalieren? Lässt sich der Fertigungsprozess eng genug steuern, um Defekte zu vermeiden? Die jüngsten Forschungsarbeiten behandeln Teile dieser Fragen, aber getrennt. Kein einzelner Artikel beantwortet alle drei.

Noaks Finanzierung ist eine Wette darauf, dass sich der Tandemweg schnell genug absichern lässt, um die nächste Runde anzuziehen. Das Unternehmen hat keinen Produktionszeitplan genannt, und der Bericht von pv magazine Global liefert keinen. Dieses Fehlen ist erwähnenswert: Eine Runde von 5 Millionen Euro ist ein Anfang, kein Zeitplan.

Der weitere Kontext ist eine Solarindustrie unter Preisdruck. Trina Solar meldete für die ersten neun Monate des Jahres 2026 einen Nettoverlust von 1,94 Milliarden Yuan (285 Millionen Dollar) bei einem Umsatz von 47,98 Milliarden Yuan. Das Unternehmen verhandelt über den Verkauf eines Anteils zwischen 51% und 70% an seinem Tracker-Geschäft an Shenzhen Nanshan Power, laut einer Ankündigung, über die pv magazine Global am 3. November berichtete. Wenn die etablierten Anbieter Geld verlieren, steigt die Hürde für eine neue Zelltechnologie. Perowskit muss billiger oder besser sein, am besten beides.

Dazu kommt ein politischer Hintergrund. In den Vereinigten Staaten verkürzte der One Big Beautiful Bill Act, im Juli 2025 unterzeichnet, die Fristen für Wind- und Solarprojekte, um die Investitionssteuergutschrift und die Produktionssteuergutschrift zu beanspruchen. Projekte müssen in den meisten Fällen bis Ende 2027 in Betrieb gehen, laut einem am 3. November veröffentlichten Bericht des Canary-Media-Forums. Die Unsicherheit um Steuergutschriften betrifft die Nachfrageseite, nicht das Labor, aber sie bestimmt, welche Technologien Geld bekommen.

Vorerst ist die Perowskit-Geschichte eine Folge kleiner Schritte: hier eine Finanzierungsrunde, dort ein Stabilitätsergebnis, eine in einer Fachzeitschrift veröffentlichte Fertigungsmethode. Der wichtigste Schritt, ein Tandemmodul, das jahrzehntelang im Freien übersteht und dabei wettbewerbsfähig bepreist ist, wurde nicht angekündigt. Bis dahin sind die Rekorde und die Runden Versprechen, und Versprechen hat die Branche schon gehört.