Im Februar 2026 veröffentlichte das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE zwei neue Rekord-Wirkungsgrade für Tandem-Photovoltaik-Module, die beide auf III-V-Halbleitern basieren. Das III-V-Germanium-Modul erreichte 34,2 % Effizienz, das III-V-Silizium-Modul 31,3 %. Diese Werte übertreffen das theoretische Maximum von konventionellen Siliziumzellen (29,4 %) und die heute üblichen kommerziellen Module (etwa 24 %). Die Rekorde wurden im Rahmen der Forschungsprojekte „Vorfahrt“ und „Mod30plus“ erzielt und zeigen, dass Mehrschicht-Zellen das herkömmliche Silizium-Limit deutlich überschreiten können.
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Rekord-Wirkungsgrade im Überblick
- III-V-Germanium-Modul: 34,2 % (2026, 833 cm²)
- III-V-Silizium-Modul: 31,3 % (2026, 218 cm²)
- Labor-Zellrekord III-V/Si: 36,1 % (vor 2026)
- Theoretisches Maximum Siliziumzelle: 29,4 %
- Kommerzielle Siliziummodule (2026): ca. 24 %
Projekt Vorfahrt – III-V-Germanium-Modul
Im Vorfahrt-Projekt wurde ein 833 cm² großes Modul mit dreifachen III-V-Germanium-Zellen entwickelt. Die Zellen wurden speziell für das terrestrische Sonnenspektrum angepasst und von AZUR SPACE Solar Power koordiniert. Durch einen Nano-Imprint-Prozess von temicon auf der Glasoberfläche konnten Reflexionsverluste weiter reduziert werden. Das Ergebnis ist ein Modul mit einem Wirkungsgrad von 34,2 %, das laut Fraunhofer-ISE das weltweit effizienteste Modul seiner Klasse darstellt.
Technische Umsetzung und Partnerbeiträge
- Triple-Junction-Zellen von AZUR SPACE, optimiert für das Erdlichtspektrum.
- Nano-Imprint-Beschichtung von temicon zur Minimierung von Reflexionen.
- Modulgröße: 833 cm², geeignet für Shingle-kompatible Anwendungen.
Projekt Mod30plus – III-V-Silizium-Modul
Das Mod30plus-Projekt zielte auf die Serienproduktion von III-V-Silizium-Modulen mit mindestens 30 % Effizienz. Auf Basis eines Laborrekords von 36,1 % für eine III-V/Si-Solarzelle wurden kleine Module von 218 cm² hergestellt, die mit Shingle-Technologie interconnectet werden können. Das fertige Modul erreichte 31,3 % Wirkungsgrad, ein neuer Rekord in seiner Klasse.
Schlüsselmerkmale des Moduls
- Aufbau: III-V-Silizium-Tandem, basierend auf 36,1 % Laborzelle.
- Modulgröße: 218 cm², optimiert für Shingle-Kompatibilität.
- Projektziel: Skalierbare Produktion von Hochleistungstandmodulen.
Vergleich zu früheren Fraunhofer-Rekorden
Der bisherige Rekord lag bei 33,5 % für ein Tandem-Modul aus dem Jahr 2023. Das neue III-V-Germanium-Modul mit 34,2 % übertrifft diesen Wert deutlich und zeigt den anhaltenden Trend zu höheren Wirkungsgraden.
Fazit
Die im Februar 2026 veröffentlichten Rekordwerte von 34,2 % bzw. 31,3 % für III-V-Tandem-Module markieren einen Meilenstein in der Photovoltaik-Forschung und ebnen den Weg für kommerzielle Hochleistungs-Solarprodukte.
FAQ
Wie lange dauert es, bis solche Rekordmodule in den Markt kommen?
Der Übergang von Labor- zu Serienproduktion kann mehrere Jahre dauern, da Skalierung, Kostenreduktion und Zertifizierung erforderlich sind.
Was bedeutet ein höherer Wirkungsgrad für Endverbraucher?
Ein höherer Wirkungsgrad ermöglicht mehr Strom pro Quadratmeter, wodurch weniger Fläche für die gleiche Leistung benötigt wird und die Systemkosten sinken können.
