Solarzellen der Zukunft: Was Effizienz-Rekorde für Solarmodule im Eigenheim bedeuten – Ein Blick auf Rückkontakt- und Tandemtechnologie

Solarpaneele senken nicht nur die Stromrechnung. Sie werden zu einer langfristigen Investition in die Energieunabhängigkeit des Eigenheims. Denn mit jedem Entwicklungssprung bei der Effizienz bzw. dem Wirkungsgrad von Solarzellen wird die eigene Solaranlage leistungsfähiger, kompakter und zukunftssicherer. In diesem Frühjahr verkündete der Solartechnologieführer Longi nicht nur einen, sondern gleich zwei neue Wirkungsgrad-Weltrekorde. Das gibt einen Vorgeschmack auf die Solarpaneele der Zukunft, die bald noch mehr sauberen Strom auf den Dächern produzieren werden.

Rückkontakt-Technologie und Tandem derzeit effizienteste Solartechnik

Im Mai erreichte Longi einen Wirkungsgrad von 27,81% bei einer Solarzelle, die die Rückkontakt-Technologie HIBC (Heterojunction Interdigitated Back Contact) verwendet. Das Ergebnis wurde vom Deutschen Institut für Solarenergieforschung in Hameln (ISFH) unabhängig verifiziert und stellt nun den weltweit höchsten Wirkungsgrad für eine monokristalline Silizium-Photovoltaikzelle dar.  

Gleichzeitig stellte Longi mit seiner Tandem-Solartechnologie einen neuen Weltrekord auf. Es kombinierte zwei Schichten, Silizium und Perowskit, und erreichte einen bestätigten Wirkungsgrad von 34,85%.    

Solche Entwicklungen sind auch ein Zeichen dafür, wohin sich der Solarmarkt entwickeln wird: mehr Strom auf kleineren Dächern, verbesserte Ästhetik ohne sichtbare Vorderseitenverdrahtung und bessere Leistung bei unterschiedlichen Lichtverhältnissen.

Warum Rückkontakt-Technologie den Stromertrag auf dem Dach erhöht

Bei Rückkontakt-Solarzellen (Back Contact, BC) werden sämtliche Kontakte und Drähte auf die Rückseite der Zelle verlegt. Das verbessert die Lichtausbeute und erhöht den Wirkungsgrad. Das gilt insbesondere in Situationen, in denen der Platz begrenzt ist, wie bei kleineren Hausdächern. Für Hausbesitzer bedeutet das einen höheren Energieertrag pro Quadratmeter, eine bessere Langzeitleistung und eine höhere Zuverlässigkeit. Denn die Module können hohen Schneelasten und starkem Wind standhalten, ohne zu brechen. In diesem Jahr hat Longi seine neue EcoLife-Serie mit einem Verschattungsoptimierer ausgestattet, der auch bei Teilverschattung – etwa durch Zweige oder Blätter – nahezu die volle Leistung des Moduls ermöglicht. Bei herkömmlichen Modulen wirkt sich eine Teilverschattung häufig auf die Leistung des gesamten Moduls aus.  

Im Zeiten von New Energy gilt die Ästhetik als neuer Trend. Solarpaneele müssen hohe Erträge liefern und sich nahtlos in die bestehende Hausarchitektur einfügen. Die Rückkontakt-Technologie ermöglicht besonders ästhetische Designs – etwa die zunehmend beliebten, komplett schwarzen Solarmodule, die immer häufiger zum Einsatz kommen. Da es auf der Vorderseite keine Drähte gibt, schaffen die Module einen rein-schwarzen Look. Das ermöglicht nur die Rückkontakt-Technologie.

Warum die Tandemtechnologie das nächste große Ding sein wird

Rückkontakt-Technologie gilt als die Solar-Technologie der Zukunft. Dazu wird eine weitere Entwicklung kommen: Tandem-Module. Bei Tandem-Solarzellen werden zwei Schichten übereinandergelegt, in der Regel eine Siliziumbasis mit einer Perowskit-Deckschicht, um einen breiteren Bereich des Sonnenspektrums zu erfassen. Das Ergebnis: mehr Leistung auf der gleichen Fläche. Der kürzlich von Longi erzielte Wirkungsgrad mit Tandem-Solarzellen von 34,85% nähert sich der theoretischen Grenze der Solartechnologie für sogenannte Single-Junction-Solarzellen, also Zellen mit nur einer aktiven Schicht, die Sonnenlicht in Strom umwandelt. Ihr Wirkungsgrad wird durch das so genannte Shockley-Queisser-Limit begrenzt. Er liegt bei 33,7%. Die Rekordentwicklung von Longi zeigt, wie schnell sich die Forschung in der Praxis umsetzen lässt.

Die Tandemtechnologie befindet sich zwar noch in der Entwicklung für den Heimbereich, doch ihr praktischer Einsatz rückt zunehmend in greifbare Nähe. Für Hausbesitzer heißt das: Solarmodule der Zukunft könnten auf gleicher Dachfläche deutlich mehr Energie liefern. Das ist besonders relevant bei wenig Platz oder zeitweiser Verschattung.

Endkunden sollten auf die eingesetzte Solarzellentechnologie achten

Nicht alle Solarmodule sind gleich. Mit der zunehmenden Verbreitung von Solarmodulen werden die Unterschiede zwischen den einzelnen Technologien für den Endverbraucher immer wichtiger.  

Wer sich heute für ein hocheffizientes Solarmodul entscheidet, kann mit weniger Modulen mehr Strom erzeugen, profitiert von einer höheren Investitionsrendite und kann sich auf eine dauerhaft stabile Leistung über viele Jahre hinweg verlassen. Das ist besonders wichtig in Märkten mit Einspeisebeschränkungen, Batteriespeichern oder hohen Eigenverbrauchszielen.  

Die Rückkontakt-Technologie bringt derzeit die höchsten Effizienzwerte und gilt als eine der fortschrittlichsten Lösungen für Solaranlagen in Wohngebäuden. Das liegt nicht nur an der Leistung, sondern auch der langfristigen Zuverlässigkeit und hohen Widerstandsfähigkeit – all das in Verbindung mit einem ästhetischen Design.

Der Wert „Watt pro Quadratmeter“ ist der neue Indikator, auf den man achten sollte

Die jüngsten Erfolge von Longi bei der Weiterentwicklung der Zellen sind keine Einzelfälle. Seit 2021 hat das Unternehmen 21 Weltrekorde bei der Zelleffizienz aufgestellt und viele bedeutende Entwicklungen in der globalen Solarindustrie vorangetrieben. Seine Forschungs- und Entwicklungsabteilung ist eine der größten in der Branche. Das Unternehmen investiert jedes Jahr fünf Prozent seines Jahresumsatzes in Forschung und Entwicklung.

Was bedeutet das für Hauseigentümer? Sie profitieren von diesen Fortschritten und Effizienzsteigerungen. Die tatsächliche Leistungsfähigkeit eines Moduls lässt sich nicht an der Gesamtleistung in Watt ablesen, sondern an der Leistung pro Quadratmeter. Für den Eigenheimbesitzer bedeutet es daher, eine Technologie zu wählen, die langlebig ist und einen hohen Wirkungsgrad hat. Im Zeitalter von New Energy wird hochwertige, hocheffiziente und designorientierte Solartechnik den Markt bestimmen. Ein besseres Verständnis der Solar-Technologie hilft Endkunden, Entscheidungen zu treffen, die sich langfristig auf die Wirtschaftlichkeit ihrer Solaranlage auswirken.