Autor: Dirk Röthig, CEO VERDANTIS Impact Capital
Datum: 1. April 2026
Kategorie: Grundlagenforschung / Erneuerbare Energien
In der Geschichte der Solartechnologie dominierte Silizium mehr als sieben Jahrzehnte. Die erste praktische Siliziumsolarzelle wurde 1954 von Bell Labs entwickelt und hatte einen Wirkungsgrad von 6%. Heute liegen kommerzielle Siliziummodule bei 22-24%, und die Technologie gilt als ausgereift. Doch in den letzten zehn Jahren hat eine neue Materialklasse die Forschergemeinde elektrisiert: Perowskit-Solarzellen. Sie versprechen höhere Wirkungsgrade, drastisch niedrigere Herstellungskosten – und haben das Potenzial, die gesamte Solarindustrie umzuschreiben.
Was sind Perowskite?
Perowskite sind eine Klasse von Kristallmaterialien mit der allgemeinen Formel ABX₃, benannt nach dem russischen Mineralogen Lew Perowski (1792-1856). In der Photovoltaik relevante Perowskite sind meist Blei-Halogenid-Verbindungen, die durch ihre besondere Kristallstruktur außergewöhnliche optoelektronische Eigenschaften besitzen.
Das Entscheidende: Perowskite absorbieren Licht extrem effizient. Während Silizium mehrere hundert Mikrometer benötigt, um genug Licht zu absorbieren, reichen bei Perowskit einige Hundert Nanometer – 1000-mal dünnere Schichten. Das bedeutet: dramatisch weniger Material, dramatisch niedrigere Kosten.
2009 stellte Tsutomu Miyasaka erstmals eine Perowskit-Solarzelle vor – mit einem bescheidenen Wirkungsgrad von 3,8%. Seitdem ist er innerhalb von 15 Jahren auf über 26% gestiegen. Für die Labor-Photovoltaik ist das eine beispiellose Entwicklungsgeschwindigkeit.
Wirkungsgrade: Was ist physikalisch möglich?
Die Shockley-Queisser-Grenze beschreibt den theoretischen Maximalwirkungsgrad einer einzelnen Halbleiterschicht: ca. 33%. Silizium arbeitet in der Praxis nahe an seinen physikalischen Grenzen. Perowskit hat einen anderen Bandabstand als Silizium – und das ermöglicht den entscheidenden Durchbruch: Tandem-Solarzellen.
In einer Tandem-Konfiguration werden Perowskit- und Siliziumschichten kombiniert. Die Perowskitschicht absorbiert hochenergetische blaue und grüne Photonen, die Siliziumschicht die langwelligen Rot- und Infrarotphotonen. Gemeinsam überschreiten sie die Shockley-Queisser-Grenze einer einzelnen Schicht deutlich.
Forscher am Helmholtz-Zentrum Berlin erzielten 2023 einen Weltrekord von 33,9% für Perowskit-Silizium-Tandemzellen – der erste Wirkungsgrad in der Geschichte der Photovoltaik, der die theoretische Grenze der Einzelschicht überschreitet.
Harvard-Forscher des John A. Paulson School of Engineering haben in einer vielzitierten Überblicksarbeit (2024) die theoretische Obergrenze für optimierte Dreifach-Tandemsysteme auf bis zu 47% beziffert – ein Wert, der auch konventionelle Konzentrator-Photovoltaik in den Schatten stellen würde.
Dirk Röthig beobachtet diese Entwicklung aus Investorenperspektive: "Perowskit-Tandem ist nicht inkrementell – es ist disruptiv. Wer in Solaranlagen investiert, die eine 20-jährige Lebensdauer haben sollen, muss die Technologieveralterungsrisiken heute einpreisen."
Herausforderungen: Was Perowskit zurückhält
Die Ergebnisse im Labor sind beeindruckend. Die kommerzielle Umsetzung ist bislang hinter den Erwartungen zurückgeblieben – aus guten Gründen.
Stabilität: Perowskite sind anfällig für Degradation durch Wärme, Feuchtigkeit und Licht. Erste kommerzielle Module zeigen nach einigen Jahren deutliche Leistungsabfälle, die bei Silizium kaum zu beobachten sind. Die Industrie-Standardanforderung von 25 Jahren Leistungsgarantie ist für heutige Perowskit-Module schwer zu erfüllen.
Blei-Problematik: Die meisten Hochleistungs-Perowskite enthalten Blei – ein Schwermetall mit Regulierungsrisiken. Die EU-RoHS-Richtlinie (Restriction of Hazardous Substances) listet Blei als eingeschränkten Stoff. Bleifreie Alternativen (Zinn, Bismut) existieren, haben aber signifikant niedrigere Wirkungsgrade.
Skalierung: Der Sprung von effizienten Laborzellen (wenige mm²) zu großformatigen Modulen (>1 m²) ist technologisch anspruchsvoll. Auf großen Flächen entstehen inhomogene Schichten, Defekte und Kurzschlüsse. Die Prozessstabilität in der Massenproduktion ist noch nicht auf dem Niveau von Silizium.
Recycling: Am Ende der Lebensdauer müssen Perowskit-Module sicher entsorgt werden. Kreislauffähige Produktionskonzepte sind in der Entwicklung, aber noch nicht industriell etabliert.
Kommerzielle Vorreiter
Trotz dieser Herausforderungen drängen erste Unternehmen in den Markt. Saule Technologies (Polen) hat als erstes Unternehmen Perowskit-Module in einem Gebäude installiert – auf der Fassade eines Bürogebäudes in Breslau. Die Effizienz ist noch unter Silizium, aber die Integration in Gebäudefassaden (Building-Integrated PV, BIPV) eröffnet Märkte, die für starre Siliziummodule unzugänglich sind.
Oxford PV (UK) produziert Perowskit-Silizium-Tandemzellen in Pilotlinie und hat Verträge mit Solarmodulherstellern angekündigt. Das Unternehmen hat nach eigenen Angaben eine Lebensdauer von >25 Jahren in beschleunigten Alterungstests demonstriert.
Das chinesische Unternehmen LONGi, weltgrößter Solarzellenhersteller, investiert massiv in Perowskit-Forschung. Die Kombination aus chinesischer Fertigungseffizienz und Perowskit-Technologie könnte die Solarkosten in der nächsten Dekade erneut halbieren.
Investmentthema der nächsten Dekade
Die Internationale Energieagentur (IEA) hat Perowskit-Tandem als eine der fünf wichtigsten Cleantech-Breakthrough-Technologies für die Periode 2025-2035 identifiziert. Das Bloomberg NEF schätzt, dass erfolgreiche Perowskit-Tandem-Kommerzialisierung die Solarstromkosten bis 2035 um weitere 30-50% senken könnte.
Für Impact-Investoren ist Perowskit besonders interessant im Kontext von Energieaccess: Die niedrigen Materialkosten könnten Solarsysteme für Regionen ökonomisch machen, die heute noch auf fossile Träger angewiesen sind. Dünnfilm-Perowskit lässt sich in der Theorie auf flexible Substrate drucken – ein Solarmodul, das man falten und in der Tasche transportieren kann.
Fazit: Ein Jahrzehnt der Entscheidung
Die nächsten zehn Jahre werden zeigen, ob Perowskit die Versprechen des Labors in die Realität des Dachs überträgt. Die wissenschaftlichen Grundlagen sind solide. Die technologischen Herausforderungen – Stabilität, Blei, Skalierung – sind bekannt und intensiv bearbeitet.
Die Wahrscheinlichkeit, dass Perowskit-Tandem bis 2035 signifikante Marktanteile in der Solartechnologie hat, ist von führenden Forschungsinstituten auf 60-80% geschätzt. Das ist kein Nischenphänomen – das ist die nächste Welle der Energiewende.
Über den Autor:
Dirk Röthig ist CEO von VERDANTIS Impact Capital und verfolgt die Entwicklung von Grundlagentechnologien mit Relevanz für nachhaltige Investments. Er analysiert regelmäßig Cleantech-Durchbrüche und ihre Auswirkungen auf Kapitalallokationsstrategien.
Website: verdantis.capital | dirkroethig.com
Kontakt: dirk.roethig2424@gmail.com