#51 Perowskit und Tandemzellen - Die nächste Modulgeneration

00:00:02: Was, wenn die Solarmodule auf deinem Dach in einigen Jahren fast die Hälfte mehr Strom liefern könnten – und das auf exakt derselben Fläche, ohne ein einziges Modul mehr?

00:00:12: Kein Science-Fiction, sondern ein Material mit einem seltsamen Namen, das die Solarwelt gerade auf den Kopf stellt: Perowskit.

00:00:21: Forscher überschlagen sich mit Effizienzrekorden, und die ersten dieser Wunderzellen verlassen schon die Labore.

00:00:29: Heute schauen wir, was wirklich dran ist – und ob du deshalb mit deiner eigenen Anlage lieber noch warten solltest.

00:00:35: Herzlich willkommen beim Solarsorglos-Podcast, hier ist eure Solaria.

00:00:40: Heute wagen wir einen Blick in die Zukunft der Solarzelle selbst.

00:00:44: Es geht um Perowskit- und Tandemzellen – die nächste Generation der Photovoltaik.

00:00:49: Du erfährst, was dieses geheimnisvolle Material kann, warum das Stapeln von Zellen so viel bringt, wo die ehrlichen Haken liegen und – ganz wichtig – ob es sich lohnt, mit dem Kauf zu warten.

00:01:02: Und natürlich ist unser Experte Maik Marx wieder dabei.

00:01:06: Maik, schön, dass du da bist!

00:01:10: Hallo Solaria, hallo an alle da draußen.

00:01:13: Ja, das ist ein faszinierendes Thema, weil es zeigt, dass die Solartechnik längst nicht fertig entwickelt ist – im Gegenteil, es kommt gerade ein gewaltiger Sprung auf uns zu.

00:01:25: Aber genau bei solchen Zukunftsthemen ist es mir wichtig, die Begeisterung mit einer ordentlichen Portion Ehrlichkeit zu verbinden.

00:01:34: Denn zwischen einem Laborrekord und dem Modul auf deinem Dach liegt oft noch ein weiter Weg.

00:01:42: Dann lass uns ganz vorne anfangen.

00:01:43: Aus was bestehen die Solarmodule, die wir heute kaufen, eigentlich?

00:01:46: Praktisch alle Module, die heute auf den Dächern liegen, bestehen aus Silizium.

00:01:52: Das ist im Grunde hochreiner Sand – ein Material, das es im Überfluss gibt.

00:01:57: Silizium-Solarzellen sind über Jahrzehnte perfektioniert worden, sie sind extrem zuverlässig, halten dreißig Jahre und länger, und ihre Herstellung ist heute spottbillig.

00:02:09: Das ist die große Stärke.

00:02:12: Die Schwäche ist: Silizium nähert sich langsam seiner physikalischen Grenze.

00:02:17: Eine reine Siliziumzelle kann von dem Sonnenlicht, das auf sie trifft, höchstens etwa zweiundzwanzig bis vierundzwanzig Prozent in Strom umwandeln.

00:02:28: Mehr geht mit Silizium allein kaum.

00:02:31: Und genau hier kommt Perowskit ins Spiel.

00:02:34: Was genau ist denn dieses Perowskit?

00:02:36: Der Name klingt fast ein bisschen exotisch.

00:02:38: Der Name kommt von einem Mineral, aber in der Solartechnik meint man damit eine ganze Klasse von Materialien mit einer bestimmten Kristallstruktur.

00:02:47: Das Spannende daran: Perowskit kann man bei niedrigen Temperaturen herstellen, sehr günstig, und man kann es sogar als hauchdünne Schicht auf andere Materialien aufdrucken oder aufdampfen.

00:03:01: Es ist also potenziell billiger und flexibler als Silizium.

00:03:05: Und es hat eine besondere Eigenschaft: Es nutzt einen anderen Teil des Sonnenlichts besonders gut – nämlich genau den Teil, mit dem Silizium sich schwertut.

00:03:16: Und das ist der Schlüssel zur eigentlichen Revolution.

00:03:20: Das klingt, als würden sich die beiden Materialien perfekt ergänzen.

00:03:23: Ganz genau, und daraus entsteht die geniale Idee der Tandemzelle.

00:03:29: Stell dir das wie zwei übereinandergelegte Filter vor.

00:03:32: Die obere Schicht aus Perowskit schnappt sich den Teil des Sonnenlichts, den sie am besten verwerten kann – das energiereiche, bläuliche Licht.

00:03:42: Was sie durchlässt, das rötliche Licht, fängt die darunterliegende Siliziumschicht ein, die genau darauf spezialisiert ist.

00:03:51: So nutzen die beiden zusammen einen viel größeren Teil des Sonnenspektrums als jede Schicht für sich allein.

00:03:59: Das ist, als würdest du zwei verschiedene Erntehelfer aufs Feld schicken, die jeweils das einsammeln, was der andere übrig lässt.

00:04:08: Am Ende ist die Ernte deutlich größer.

00:04:10: Und wie viel mehr Strom bringt das konkret?

00:04:12: Das ist der eigentliche Knaller.

00:04:15: Während reines Silizium bei etwa zweiundzwanzig bis vierundzwanzig Prozent steht, knacken Tandemzellen aus Perowskit und Silizium im Labor schon deutlich über dreißig Prozent, manche Rekorde liegen sogar bei dreiunddreißig Prozent und mehr.

00:04:33: Das klingt nach kleinen Zahlen, aber rechne es um: Das bedeutet grob ein Drittel bis fast die Hälfte mehr Strom aus derselben Modulfläche.

00:04:43: Für jemanden mit einem kleinen Dach ist das eine riesige Sache – plötzlich passt deutlich mehr Leistung auf die begrenzte Fläche.

00:04:52: Es ist der größte Effizienzsprung, den die Photovoltaik seit Langem gesehen hat.

00:04:58: Du hast gesagt, Perowskit ist günstig herzustellen.

00:05:00: Wie genau funktioniert das?

00:05:02: Das ist einer der größten Reize.

00:05:04: Während man Silizium bei sehr hohen Temperaturen aus Quarzsand schmelzen und in aufwendigen Schritten zu reinen Kristallen verarbeiten muss, kann man Perowskit aus einer Art flüssigen Tinte herstellen.

00:05:18: Man kann es im Prinzip drucken oder in hauchdünnen Schichten aufbringen, ähnlich wie beim Zeitungsdruck von Rolle zu Rolle.

00:05:27: Das braucht viel weniger Energie und viel weniger teure Spezialanlagen.

00:05:32: Wenn diese Verfahren erst einmal im großen Maßstab laufen, könnte Perowskit sehr billig werden.

00:05:38: Das ist neben der höheren Effizienz der zweite große Hebel, der diese Technik so attraktiv macht.

00:05:46: Das klingt fast zu schön.

00:05:47: Wo ist der Haken?

00:05:48: Du bist ja immer für die ehrliche Einordnung zuständig.

00:05:51: Und den gibt es, einen ganz wichtigen sogar.

00:05:54: Das große Problem von Perowskit ist bisher die Haltbarkeit.

00:05:59: Silizium ist unglaublich stabil – es trotzt dreißig Jahre lang Sonne, Hitze, Kälte und Feuchtigkeit.

00:06:07: Perowskit dagegen ist von Natur aus empfindlicher.

00:06:10: Es reagiert auf Feuchtigkeit und auf die ständige UV-Strahlung und kann sich mit der Zeit zersetzen.

00:06:17: Eine Solarzelle, die zwar dreißig Prozent Wirkungsgrad hat, aber nur fünf Jahre hält, nützt dir nichts.

00:06:27: Genau an dieser Stabilität arbeiten die Forscher mit Hochdruck, und sie machen große Fortschritte – aber das ist die Hürde, die über den endgültigen Durchbruch im Massenmarkt entscheidet.

00:06:38: Gibt es bei Perowskit auch Umwelt-Bedenken, über die man reden sollte?

00:06:42: Ja, und das gehört zur Ehrlichkeit dazu.

00:06:45: Viele der heute besten Perowskit-Zellen enthalten eine kleine Menge Blei, das man als Schwermetall natürlich nicht in die Umwelt entlassen will.

00:06:55: Es geht um sehr geringe Mengen, gut eingeschlossen im Modul, aber es ist ein Punkt, den die Forschung ernst nimmt.

00:07:03: Es wird intensiv an bleifreien Alternativen gearbeitet, an sicheren Verkapselungen, damit nichts austreten kann, und an guten Recyclingverfahren.

00:07:14: Das ist kein Grund zur Panik, aber es zeigt: Eine neue Technik muss nicht nur effizient sein, sondern auch sauber und sicher, bevor sie millionenfach auf die Dächer kommt.

00:07:27: Genau solche Fragen entscheiden mit, wie schnell der Durchbruch wirklich kommt.

00:07:32: Wie weit ist die Technik denn heute?

00:07:34: Reden wir noch von reiner Laborforschung oder kommt das schon auf den Markt?

00:07:37: Wir sind genau an der spannenden Schwelle.

00:07:39: Die ersten Hersteller haben angekündigt, Tandemmodule in die Serienproduktion zu bringen, und es gibt bereits erste kommerzielle Produkte und Pilotanlagen.

00:07:51: Aber die ganz große, flächendeckende Verfügbarkeit zu Preisen, die mit dem heutigen Silizium mithalten, das steht noch nicht im Baumarkt um die Ecke.

00:08:00: Realistisch gesehen reden wir über die nächsten Jahre, in denen diese Technik Schritt für Schritt in den Markt wächst.

00:08:08: Es ist keine ferne Zukunftsmusik mehr, aber es ist auch noch nicht der Standard.

00:08:13: Wir erleben gerade den Übergang in Echtzeit.

00:08:17: Und damit zur entscheidenden Frage, die sich jetzt sicher viele stellen: Soll ich mit dem Kauf meiner Solaranlage warten, bis es diese besseren Module gibt?

00:08:24: Das ist die wichtigste Frage der ganzen Folge, und meine Antwort ist ein klares Nein – und das sage ich als ehrlicher Berater, nicht als Verkäufer.

00:08:35: Warten ist fast immer die schlechteste Entscheidung, aus mehreren Gründen.

00:08:41: Erstens: Jedes Jahr, das du wartest, ist ein Jahr ohne eigene Stromproduktion, in dem du weiter den vollen, teuren Netzstrom bezahlst.

00:08:52: Dieses Geld ist unwiederbringlich weg.

00:08:55: Zweitens: Die heutigen Siliziummodule sind hervorragend, ausgereift und so günstig wie nie.

00:09:02: Sie rechnen sich schon jetzt glänzend.

00:09:05: Und drittens: Wenn man auf die nächste bessere Technik wartet, wartet man ewig, denn es kommt immer wieder etwas Neues.

00:09:14: Wer heute eine gute Anlage baut, spart ab dem ersten Tag Geld.

00:09:18: Aber ärgert man sich dann nicht, wenn ein paar Jahre später die besseren Module kommen?

00:09:22: Ein verständlicher Gedanke, aber nein.

00:09:25: Deine heutige Anlage produziert ja die ganze Zeit fleißig Strom und spart dir Geld – sie hat sich längst rentiert, bevor die neue Technik überhaupt bezahlbar verfügbar ist.

00:09:36: Und das Schöne: Die meisten dieser Tandemmodule werden in dieselben Rahmen und Anschlüsse passen wie heutige Module.

00:09:45: Wenn in zwanzig oder fünfundzwanzig Jahren deine alten Module getauscht werden, kannst du dann ganz einfach die dann beste verfügbare Technik einsetzen – auf der Anlage, die sich in der Zwischenzeit längst bezahlt gemacht hat.

00:10:00: Du verlierst also nichts.

00:10:02: Du gewinnst die ganzen Jahre dazwischen.

00:10:04: Gibt es neben der höheren Effizienz noch andere Dinge, die Perowskit ermöglichen könnte?

00:10:08: Ja, und die sind richtig spannend.

00:10:11: Weil Perowskit so dünn und potenziell flexibel ist, eröffnet es ganz neue Anwendungen, die mit starrem Silizium schwierig sind.

00:10:20: Denk an leichte, biegsame Solarfolien, die man auf gekrümmte Flächen kleben kann – auf Fahrzeuge, auf Zelte, auf unregelmäßige Dächer.

00:10:29: Oder an halbtransparente Module, die man in Fensterscheiben integriert, sodass ein Fenster gleichzeitig Strom erzeugt.

00:10:37: Perowskit könnte die Photovoltaik also nicht nur effizienter, sondern auch vielseitiger machen und in Bereiche bringen, an die wir heute noch gar nicht denken.

00:10:48: Das ist die wirklich aufregende Perspektive hinter dem ganzen Thema.

00:10:52: Du sagtest über dreißig Prozent.

00:10:54: Ist da dann Schluss, oder geht sogar noch mehr?

00:10:57: Da geht theoretisch noch deutlich mehr, und das ist das Faszinierende.

00:11:01: Mit der Tandem-Idee aus zwei Schichten sind über dreißig Prozent realistisch.

00:11:06: Aber Forscher arbeiten bereits an Dreifach-Zellen, bei denen drei verschiedene Materialien übereinandergestapelt werden, von denen jedes einen anderen Teil des Sonnenlichts erntet.

00:11:17: Damit rückt sogar die Marke von vierzig Prozent in den Bereich des Möglichen.

00:11:22: Wir reden hier also nicht über das letzte bisschen Optimierung, sondern über das Potenzial, fast doppelt so viel Strom aus einer Fläche zu holen wie mit den heutigen Standardmodulen.

00:11:34: Das verändert langfristig die ganze Rechnung der Solarenergie.

00:11:38: Was würde dieser Effizienzsprung für Gewerbekunden mit großen Flächen bedeuten?

00:11:42: Für die wäre das enorm wertvoll.

00:11:45: Stell dir ein Unternehmen vor, dessen Dachfläche begrenzt ist, das aber einen riesigen Strombedarf hat.

00:11:52: Mit effizienteren Tandemmodulen könnte es auf derselben Halle plötzlich ein Drittel mehr Strom erzeugen – ohne anzubauen, ohne zusätzliche Fläche.

00:12:03: Gerade dort, wo Fläche knapp und teuer ist, in Städten, auf Gewerbedächern, an Fassaden, ist jeder Prozentpunkt mehr Wirkungsgrad bares Geld wert.

00:12:14: Deshalb beobachten wir diese Entwicklung für unsere Gewerbekunden besonders aufmerksam.

00:12:20: Wenn die Technik reif ist, werden wir die Ersten sein, die sie sinnvoll einsetzen – aber eben erst, wenn sie sich auch in der Praxis wirklich bewährt hat.

00:12:31: Maik, du kennst mich – jetzt kommt mein Lieblingsmoment.

00:12:34: Fass das mal praktisch zusammen: Was bedeutet diese Zukunftstechnik für jemanden, der heute eine Entscheidung trifft?

00:12:41: Sehr gerne, ich mache es ganz konkret.

00:12:44: Erstens: Bau deine Anlage heute, wenn du sie brauchst.

00:12:48: Die aktuelle Technik ist top und rechnet sich sofort – aufs Warten zu setzen, kostet dich bares Geld.

00:12:55: Zweitens: Freu dich auf die Zukunft, aber als angenehme Zugabe, nicht als Bedingung.

00:13:02: Die neue Technik wird kommen und sie wird großartig sein, aber sie ist kein Grund, heute untätig zu bleiben.

00:13:10: Und drittens: Achte beim Bauen auf ein durchdachtes, modular aufgebautes System, bei dem sich einzelne Komponenten später leicht erneuern lassen.

00:13:21: So bist du für die Zukunft offen, ohne heute auf sie zu warten.

00:13:25: Das ist die clevere, entspannte Haltung.

00:13:28: Das ist eine wunderbar besonnene Botschaft.

00:13:30: An wen richtet sich das Ganze besonders?

00:13:32: An alle, die gerade über eine Anlage nachdenken und unsicher sind, ob jetzt der richtige Zeitpunkt ist – die Antwort ist ein klares Ja.

00:13:43: Und an alle Technikbegeisterten, die einfach verstehen wollen, wohin die Reise geht.

00:13:49: Wir bei Solarsorglos beobachten diese Entwicklungen ganz genau und beraten dich immer auf dem neuesten Stand.

00:13:56: Aber unser oberstes Prinzip bleibt: ehrlich rechnen.

00:14:00: Und die ehrliche Rechnung sagt heute fast immer, dass sich der Schritt in die Sonne jetzt lohnt – und nicht erst übermorgen.

00:14:09: Das ist ein wunderbar bodenständiger Blick auf eine Hightech-Zukunft.

00:14:13: Vielen Dank, Maik, dass du Begeisterung und Vernunft so schön zusammengebracht hast.

00:14:17: Sehr gerne, Solaria.

00:14:19: Die Zukunft der Solartechnik ist hell – aber die beste Zeit, mit der Sonne zu starten, war gestern, und die zweitbeste ist heute.

00:14:28: Bevor wir für heute Schluss machen, noch ein kurzer Ausblick.

00:14:32: In der nächsten Folge, Nummer zweiundfünfzig, bleiben wir bei den Modulen, drehen sie aber sozusagen um.

00:14:39: Es geht um bifaziale Module – Module, die das Sonnenlicht auf beiden Seiten einfangen und so noch mehr Strom ernten.

00:14:46: Wir hoffen, du bist auch dann wieder neugierig dabei.

00:14:49: Bis dahin, hab eine sonnige Zeit und bleib gespannt auf die Zukunft.

00:14:53: Macht's gut und bis bald!

00:14:54: Die in diesem Podcast geteilten Informationen dienen deiner allgemeinen Information über Perowskit- und Tandem-Solarzellen.

00:15:01: Sie stellen keine Energie-, Finanz- oder Unternehmensberatung dar.

00:15:05: Die Planung einer Solaranlage erfordert eine detaillierte fachliche Analyse durch qualifizierte Fachplaner und Installateure.

00:15:12: Alle Angaben erfolgen ohne Gewähr.