Der chinesische Photovoltaikhersteller LONGi hat im Juli 2026 einen neuen Weltrekord für Tandem-Solarzellen aus Silizium und Perowskit gemeldet und einen zertifizierten Wirkungsgrad von 35,5 Prozent erreicht. Die Bestmarke wurde auf einer Fachkonferenz in Shanghai präsentiert und von der European Solar Test Installation, dem Prüflabor der Gemeinsamen Forschungsstelle der Europäischen Kommission in Italien, geprüft.
Handelsübliche Solarmodule aus reinem Silizium stoßen an eine physikalische Grenze, die sich mit herkömmlichen Fertigungsmethoden kaum überwinden lässt. Mehr als rund 29 Prozent des einfallenden Sonnenlichts kann eine reine Siliziumzelle physikalisch bedingt nicht in elektrischen Strom umwandeln. Dieser harte Naturwert ergibt sich aus dem nach zwei amerikanischen Physikern benannten Shockley-Queisser-Limit, das Einzelmaterialien durch ungenutzte Wellenlängen und thermische Verlustmechanismen limitiert. Um diese Barriere zu brechen, setzt die moderne Forschung auf gestapelte Absorberschichten.
LONGi bricht den Weltrekord für Perowskit-Silizium-Tandemzellen
Der chinesische Hersteller LONGi stellte im Juli 2026 auf einer Fachkonferenz in Shanghai einen neuen Bestwert von 35,5 Prozent für eine zweipolige Tandemzelle aus kristallinem Silizium und Perowskit vor. Die im eigenen Forschungszentrum entwickelte Zelle teilt sich das Sonnenspektrum auf: Eine wenige hundert Nanometer dünne Schicht aus Perowskit fängt das kurzwellige blaue und grüne Licht ein, während die darunterliegende Siliziumschicht das langwellige rote und infrarote Licht verwertet.
Die Unabhängigkeit des Ergebnisses wurde durch die European Solar Test Installation bestätigt, dem Prüflabor der Gemeinsamen Forschungsstelle der Europäischen Kommission in Italien, wie das Unternehmen in seiner Mitteilung erklärt. Das Tempo der technologischen Entwicklung verdeutlicht der historische Vergleich: Noch im November 2023 lag die firmeneigene Bestmarke des Herstellers bei 33,9 Prozent, steigerte sich über Zwischenschritte von 34,6 und 34,85 Prozent und erreichte nun den aktuellen Rekord. Auch auf größeren, industrienahen Zellflächen von über 260 Quadratzentimetern wurden bereits 34,3 Prozent erreicht, während komplette Tandemmodule zertifizierte 31,4 Prozent schafften.
Fraunhofer ISE entwickelt Inline-Messverfahren für die Massenproduktion
Während im Labor neue Effizienzrekorde erzielt werden, kämpft die industrielle Fertigung mit völlig anderen Hürden. Forscher at Germany’s Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems haben deshalb ein rein elektrisches Verfahren entwickelt, um die Ströme beider Subzellen in Perowskit-Silizium-Tandemzellen innerhalb von Millisekunden zu bestimmen.
“Perovskite-silicon tandem cells are moving fast toward mass production, but manufacturers have lacked a way to check the current balance between the two subcells at production speed,”
Christoph Messmer, research project lead at Fraunhofer ISE, told pv magazine.
Bisherige Techniken wie spektrale Analysen oder spectrometric analysis erforderten komplexe optische Setups und nahmen Stunden in Anspruch, was sie für die Inline-Qualitätskontrolle unbrauchbar machte. Das neue Verfahren der Fraunhofer-Forscher schließt diese Lücke und nutzt stattdessen das inherent capacitive charge reservoir der Silizium-Bodenzelle. Durch einen kurzen Forward pre-bias und einen darauffolgenden Voltage step entsteht ein current overshoot, dessen Transientenanalyse beide Subzellströme aus einer einzigen Messung innerhalb von Millisekunden liefert.
Integration in bestehende Testprotokolle ohne Hardware-Änderungen
Ein entscheidender wirtschaftlicher Vorteil des neuen Messverfahrens liegt in der industriellen Kompatibilität. Da die Methode keine zusätzliche Hardware, light sources oder spectral filters erfordert, kann sie direkt in bestehende Inline-Tester integriert werden. Dies macht 100% inline sampling erstmals möglich, wodurch Hersteller Drift in der Perowskit-Deposition oder optical-stack variations in Echtzeit erkennen können, noch bevor es zu yield loss kommt.
In Experimenten an industriellen Zellen erzeugten schnelle Scans von rund 7 ms bis 12 ms zwei klare Plateaus, die präzise den Werten klassischer spektrometrischer Analysen entsprachen. Die Messungen waren zudem hochgradig reproduzierbar, mit einer relativen Standardabweichung unter 0,1 Prozent, wie das Forschungsteam mitteilte, was belegt, dass wiederholte schnelle Scans das Gerät nicht messbar schädigten.
Weg in die Massenfertigung und verbleibende Herausforderungen
Trotz der rasanten Fortschritte und eines theoretischen Potenzials der Tandemarchitektur von rund 43 Prozent bleiben Hürden bestehen. Die Langzeitstabilität der empfindlichen Perowskitschichten gilt in der Industrie weiterhin als die zentrale Herausforderung auf dem Weg in die Massenfertigung. Dennoch zeigt der Wert, wie viel Spielraum die Photovoltaik noch besitzt, und erste kommerzielle Tandemzellen werden bereits gefertigt.
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