Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme hat einen neuen Rekord für die Effizienz von Solarmodulen aufgestellt. Durch eine optimierte Verschaltung einzelner Solarzellen erreicht ein weiterentwickeltes System einen Wirkungsgrad von 34,4 Prozent. Die verwendete Schindel-Matrix-Technologie wurde für den Einsatz auf der Erde angepasst und stammt ursprünglich aus der Weltraumtechnik.
Ein Forscherteam des Fraunhofer-Instituts hat im Rahmen des Forschungsprojekts „Vorfahrt“ ein Solarmodul mit einer Gesamtfläche von 833 Quadratzentimetern entwickelt. Das System erzielte Anfang 2026 einen Wirkungsgrad von 34,2 Prozent. Die technische Basis dafür bilden dreifache III-V-Germanium-Zellen. Der Projektkoordinator AZUR SPACE Solar Power entwickelte diese speziellen Solarzellen für das Modul jedoch weiter.
Der Hersteller passte die für den Weltraumeinsatz optimierte Dreifach-Solarzellentechnologie an das terrestrische Sonnenspektrum an. Denn durch diesen Entwicklungsschritt könne die Produktion in vergleichbaren Stückzahlen erfolgen. Zudem nutzt AZUR SPACE Solar Power für die Fertigung dasselbe Wafer-Format wie in der Raumfahrt. Einige Monate nach diesem Rekord steigerte das Team den Wirkungsgrad dann auf 34,4 Prozent.
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34,4 statt 34,2 Prozent: Das effizienteste Solarmodul der Welt
Für diese Steigerung nutzte das Forscherteam die sogenannte Schindel-Matrix-Technologie zur Verschaltung der Solarzellen. Das Fraunhofer-Institut entwickelte diese Methode vor einigen Jahren gemeinsam mit einem deutschen Partner aus dem Maschinenbau. Das Verfahren kommt bereits bei kommerziellen, in Deutschland gefertigten Modulen zum Einsatz. Der Ansatz stellt dabei eine grundlegende Abkehr vom traditionellen Aufbau von Photovoltaik-Modulen dar.
Mit der Schindel-Matrix-Technologie schnitten die Forscher die Solarzellen in schmale Streifen. Anschließend wurden diese Segmente schindelartig, überlappend und zueinander versetzt angeordnet. Die Verbindung der einzelnen Streifen erfolgt mithilfe von elektrisch leitfähigen Klebstoffen. Diese Architektur ermöglicht einen direkten Kontakt von Zelle zu Zelle.
Keine Kupferbänder mehr: Warum das den Wirkungsgrad erhöht
Dadurch werden traditionelle lötbeschichtete Kupferbänder im gesamten Modulaufbau überflüssig. Durch den Wegfall dieser Zellverbinder müsse keine aktive Zellfläche mehr abgeschattet werden. Der daraus resultierende besonders hohe Flächenausnutzungsgrad war ein wesentlicher Erfolgsfaktor für den erreichten Rekordwirkungsgrad. Neben den Solarzellen kamen spezielle Antireflexstrukturen auf dem Vorderseitenglas zum Einsatz.
Die Strukturen auf dem vorderen Glas entwickelte das Unternehmen temicon. Das fertige Modul soll auf der Fachmesse Intersolar beziehungsweise der Veranstaltung The Smarter E im präsentiert werden. Das Institut zeigt die Entwicklung am eigenen Messestand mit der Bezeichnung A1.440.
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