Kurzfassung

Forschende der Empa und weiterer Institutionen analysieren in einer Studie, warum vielversprechende Solarzellen-Technologien den Weg vom Labor auf den Markt nicht schaffen. Am Beispiel von CIGS- und Perovskit-Solarzellen zeigen sie: Hohe Effizienzrekorde allein reichen nicht aus. Entscheidend sind stattdessen Stabilität, Zuverlässigkeit und Kosteneffizienz. Die zentrale Empfehlung lautet, dass Forschung und Industrie deutlich früher zusammenarbeiten müssen.

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Themen

  • Solarzellenentwicklung und Kommerzialisierung
  • CIGS- und Perovskit-Technologien
  • Forschungs-Industrie-Zusammenarbeit
  • Nachhaltige Energieproduktion

Clarus Lead

Neue Solarzellen-Technologien scheitern häufig nicht an fehlender wissenschaftlicher Leistung, sondern an mangelnder Praxisorientierung. Eine in Nature Energy veröffentlichte Studie der Empa zeigt am Beispiel von CIGS-Solarzellen und Perovskiten, dass die Industrie andere Prioritäten setzt als die Forschung. Während Wissenschaftler Effizienzrekorde anstreben, benötigt die Wirtschaft robuste, langlebige und kostengünstig herstellbare Produkte. Die Autoren fordern eine frühere und intensivere Zusammenarbeit zwischen akademischen Instituten und Unternehmen.

Detaillierte Zusammenfassung

Die CIGS-Solarzellen erlebten ihren Höhepunkt in den 1990er- und 2000er-Jahren. Angetrieben durch hohe Siliziumpreise, setzten diese Dünnschicht-Zellen wiederholt Effizienzrekorde und zogen weltweit bedeutende Investitionen an. Doch der komplexe und aufwändige Herstellungsprozess erwies sich für viele Unternehmen als wirtschaftlich nicht skalierbar – besonders nachdem sich die Siliziumpreise erholten. Die etablierte Silizium-Technologie verdrängte schliesslich den vielversprechenden Neuankömmling vom Markt.

Perovskit-Solarzellen befinden sich noch in einem früheren Entwicklungsstadium, erzielen aber bereits hohe Effizienzwerte und lassen sich potenziell kostengünstiger mittels Druckverfahren herstellen. 2025 flossen über 500 Millionen US-Dollar in diese Technologie. Allerdings zeigen Perovskite erhebliche Stabilitätsprobleme: Sie reagieren empfindlich auf Umwelteinflüsse und wurden – im Gegensatz zu CIGS-Zellen – bisher kaum unter realen Bedingungen über längere Zeit getestet.

Die Forschenden empfehlen, den Fokus von weiteren Effizienzrekorden auf Widerstandsfähigkeit, Stabilität und Nachhaltigkeit zu verlagern. Langfristige Feldstudien sollten Vorrang vor kurzfristigen Laborerfolgen erhalten. Zudem müsse die Industrie transparenter mit gescheiterten Experimenten umgehen, damit die Forschung schneller vorankommt. Umgekehrt sollten Wissenschaftler die industriellen Anforderungen bereits in frühen Phasen berücksichtigen.

Kernaussagen

  • Effizienzrekorde sind kein Erfolgskriterium für die Marktreife; Zuverlässigkeit, Lebensdauer und Herstellungskosten sind für die Industrie entscheidender
  • CIGS-Solarzellen scheiterten nicht an der Technologie, sondern an fehlender wirtschaftlicher Skalierbarkeit trotz hoher Investitionen
  • Perovskite zeigen Potenzial, aber Stabilitätsprobleme und mangelnde Langzeittests gefährden die Kommerzialisierung
  • Frühere Zusammenarbeit zwischen Forschung und Industrie ist notwendig, um Marktchancen zu erhöhen
  • Tandem-Technologien (Silizium + Dünnschicht) bieten neue Effizienzsteigerungen und eröffnen spezialisierte Anwendungen

Kritische Fragen

  1. Datenqualität: Basiert die Analyse auf systematischen Vergleichen oder auf retrospektiven Fallstudien? Wie repräsentativ sind CIGS und Perovskite für andere gescheiterte Technologien?

  2. Interessenskonflikte: Inwiefern beeinflusst die Nähe der Empa zur Industrie die Empfehlungen? Könnte eine stärkere Industrieabhängigkeit langfristige Forschungsfreiheit gefährden?

  3. Kausalität: Ist die mangelnde Zusammenarbeit wirklich die Hauptursache für das CIGS-Scheitern, oder spielten externe Faktoren (Rohstoffpreise, Marktdynamiken) eine übergeordnete Rolle?

  4. Umsetzbarkeit: Wie können Forschungsinstitute ihre Anreizstrukturen konkret umgestalten, um Stabilität statt Rekorde zu belohnen, ohne dabei internationale Wettbewerbsfähigkeit zu verlieren?

  5. Risiken: Könnte eine zu frühe Industriebeteiligung Forschungsrisiken erhöhen oder experimentelle Freiheit einschränken?

  6. Validierung: Wie lange müssen Perovskit-Solarzellen unter realen Bedingungen getestet werden, um Marktreife nachzuweisen – und wer trägt diese Kosten?

  7. Alternativen: Werden andere Dünnschicht-Materialien (Cadmium-Tellurid, organische Halbleiter) in dieser Analyse ausreichend berücksichtigt?

Quellenverzeichnis

Primärquelle: Neuartige Solarzellen erfolgreich kommerzialisieren: Wenn Rekorde nicht reichen – news.admin.ch (24. Februar 2026) https://www.news.admin.ch/de/newnsb/UjnympgInshPLx6ZDlXnM

Wissenschaftliche Publikation: M Dimitrievska, E Saucedo, S De Wolf, BJ Stanbery, V Bermudez Benito: Lessons from copper indium gallium sulfo-selenide solar cells for progressing perovskite photovoltaics; Nature Energy (2026); doi: 10.1038/s41560-025-01936-0

Kontakt: Dr. Mirjana Dimitrievska, Empa – Transport at Nanoscale Interfaces Tel. +41 58 765 45 32 | [email protected]

Verifizierungsstatus: ✓ 24. Februar 2026

Dieser Text wurde mit Unterstützung eines KI-Modells erstellt. Redaktionelle Verantwortung: clarus.news | Faktenprüfung: 24. Februar 2026