Den Begriff Perowskit hast du im Zusammenhang mit Solartechnik sicher schon gehört. Viele Forschende sehen darin eine der spannendsten Entwicklungen seit der kristallinen Siliziumzelle. Aber wo stehen wir heute bei Wirkungsgrad, Haltbarkeit und Marktverfügbarkeit? Das hat die neueste Recherche von Solar-Mobility ergeben.
Was ist Perowskit überhaupt?
Perowskite sind eine Materialklasse mit einer bestimmten Kristallstruktur; in der Photovoltaik sind meist hybride Halogenid-Perowskite gemeint, die Licht sehr gut absorbieren und bei relativ niedrigen Temperaturen hergestellt werden. Sie versprechen:
- hohe Lichtabsorption
- einstellbare Bandlücken (man kann anpassen, welchen Teil des Sonnenspektrums sie nutzen)
- potenziell niedrigere Produktionskosten als Silizium (weil sie dünner und mit einfacheren Beschichtungsverfahren hergestellt werden können)
Perowskite bringen aber auch Herausforderungen mit sich: Stabilität (vor allem gegenüber Feuchtigkeit, Hitze und UV-Strahlung), Lebensdauer und teils Toxizität (Bleigehalt).
Wirkungsgrad: Wie gut sind sie heute?
Die jüngsten Fortschritte sind beeindruckend:
- Die University of Science and Technology of China (USTC) stellte mit 26,7 % zertifiziertem Wirkungsgrad einen neuen Rekord für Perowskit-Einfachzellen auf. en.ustc.edu.cn+1
- An der National University of Singapore erreichte eine invertierte Perowskitzelle von 1 cm² einen Wirkungsgrad von 24,35 %. ScienceDaily+2pv magazine International+2
- Tandem-Aufbauten (Perowskit auf Silizium) erreichen noch höhere Werte: im Labor zum Beispiel 33,7 % und mehr. pv magazine International+2pvtime.org+2
Diese Werte schließen die Lücke zu hochwertigen Siliziumzellen – besonders dort, wo Platz, Gewicht oder Leistung pro Fläche wichtig sind.
Lebensdauer & Stabilität: der eigentliche Test
Trotz hoher Laborwirkungsgrade ist es das Schwierigere, Perowskitzellen unter realen Bedingungen stabil zu halten. Die größten Sorgen: Abbau durch Feuchtigkeit, Hitze, UV-Licht, Strukturdefekte und chemische Instabilität.
So steht es um die Forschung:
- Neue Schutzbeschichtungen (etwa von der Northwestern University) haben die Haltbarkeit deutlich verbessert. In einem Test behielt eine Zelle mit robuster Schutzschicht nach 1.100 Stunden unter Hitze- und Lichtbelastung 90 % ihres Anfangswirkungsgrads. ScienceDaily
- Freilandtests auf Zypern und in Belgien (Minimodule) zeigten, dass die besten Perowskitmodule nach einem Jahr noch rund 78 % ihres Anfangswirkungsgrads hatten. pv magazine International
- Oft bauen die Zellen in der anfänglichen „Burn-in“-Phase (den ersten Monaten) schneller ab, bevor sie sich einigermaßen stabilisieren. pv magazine International
Zum Vergleich: Viele handelsübliche Siliziummodule sollen über 20 Jahre und mehr 80–90 % ihrer Leistung behalten. So weit ist Perowskit noch nicht, aber die Fortschritte beschleunigen sich.
Kann man Perowskit-Solarmodule schon kaufen?
Stand heute:
- Kleine Firmen und Forschungs-Start-ups stellen Pilotmodule und -paneele aus Perowskit her. Einige konzentrieren sich auf Tandemmodule aus Silizium und Perowskit.
- Ein aktuelles Beispiel: Mellow Energy hat ein 30 × 30 cm großes Perowskitmodul mit zertifiziertem Wirkungsgrad von ~24,36 % angekündigt. perovskite-info.com
- Großserien-Module mit langer Garantie (Jahrzehnte garantierte Lebensdauer) sind aber noch selten. Viele Produkte stehen noch im F&E-, Pilot- oder frühen Vermarktungsstadium.
Also ja – Perowskit-Solartechnik kann man in begrenztem Umfang kaufen, aber eine breite Verfügbarkeit mit hoher Haltbarkeit, wettbewerbsfähigen Preisen und Garantien wie bei Siliziummodulen entsteht gerade erst.
Was gelöst werden muss, bevor Perowskit massentauglich wird
Die wichtigsten offenen Hürden:
- Langzeitstabilität im echten Einsatz: Hitze, Feuchtigkeit, UV-Strahlung.
- Degradationsraten: Wie schnell verlieren sie im Außeneinsatz an Wirkungsgrad?
- Verkapselung / Schutz: Materialien und Designs finden, die Perowskit schützen, ohne Kosten oder Komplexität stark zu erhöhen.
- Skalierung / Fertigung: große Module zuverlässig herstellen können. Was auf Glasplättchen im Labor funktioniert, muss skaliert werden.
- Toxizität / Umweltauswirkungen: Viele Perowskite enthalten Blei; sichere Handhabung, Recycling oder bleifreie Varianten sind wichtig.
Wo stehen wir also „heute“ – für Solar-Mobility-Nutzer?
Für Solar-Mobility sieht Perowskit-Technik vielversprechend aus:
- Wenn du viel Leistung pro Fläche brauchst (z. B. für Solarräder, kleine mobile Anlagen oder Dächer mit wenig Platz), könnten Perowskit- oder Tandemmodule mehr leisten.
- Wenn du reist oder unter harten Bedingungen unterwegs bist (Hitze, Staub, Feuchtigkeit), achte darauf, dass die gekauften Module auf Stabilität getestet sind (mehr als 1 Jahr Freilandtest, nicht nur Laborfolien).
- Vorerst bleibt Silizium die bewährtere Lösung in Sachen Haltbarkeit und Kosten pro Watt (vor allem, wenn 20–25 Jahre Garantie zählen). Doch Perowskit holt schnell auf.
Fazit: Sind Perowskite bereit für dich?
Ja – teilweise. Wenn du Early Adopter bist, Technikfan oder an Projekten arbeitest, bei denen Gewicht, Größe oder Leistung pro Fläche wichtiger sind als jahrzehntelange Garantien, ist Perowskit schon jetzt eine echte Option.
Wer lange Lebensdauer und maximale Zuverlässigkeit braucht oder Solarmobilität unter „rauen“ Bedingungen betreibt, sollte noch warten.