Fraunhofer-Solarzellen 2026: Kupfer statt viel Silber

Weniger Silber bei leistungsfähigen Solarzellen: Daran arbeitet das Fraunhofer ISE auch 2026. Kupferbasierte Kontakte können den Bedarf an dem teuren Edelmetall deutlich reduzieren. Hinter dem Schlagwort „Super-Solarzelle“ steht jedoch kein einzelnes Wundermodul, sondern die Weiterentwicklung industrieller Fertigungsschritte.

Was wurde 2026 tatsächlich erreicht?

In einer Mitteilung vom 8. April 2026 berichtet das Fraunhofer ISE über TOPCon-Solarzellen mit einem Silberbedarf von 1,1 Milligramm je Watt Spitzenleistung. Als Vergleich nennt das Institut für diese Zelltechnologie durchschnittlich 10 bis 12 Milligramm je Watt. Die gefertigten Zellen im M10-Format erreichten 24 Prozent Wirkungsgrad.

Erprobt wurde ein Verfahren auf Pilotanlagen von RENA Technologies. Es verbindet eine Strukturierung mit ultrakurzen UV-Laserimpulsen und die elektrochemische Abscheidung von Nickel, Kupfer und Silber. Die Meldung beschreibt daher eine starke Silberreduktion; die betreffende Zellvariante ist nicht vollständig silberfrei.

Warum brauchen Solarzellen metallische Kontakte?

Die Solarzelle wandelt Licht in elektrische Energie um. Metallische Leiter sammeln den erzeugten Strom und führen ihn aus der Zelle heraus. Diese Kontakte sollen gut leiten und zugleich möglichst wenig aktive Fläche verschatten. Ihre Herstellung muss außerdem zur empfindlichen Zelloberfläche und zu den nachfolgenden Produktionsschritten passen.

Bei einer Kostenbetrachtung zählt deshalb mehr als der Kilopreis des Metalls. Materialmenge, Kontaktqualität, Produktionsgeschwindigkeit, Ausschuss und zusätzliche Anlagenkosten beeinflussen die Wirtschaftlichkeit. Ein deutlich günstigerer Rohstoff macht das fertige Solarmodul nicht im selben Verhältnis günstiger.

Wie hilft die Galvanik?

Bei der galvanischen Metallisierung werden Metallschichten elektrochemisch auf vorbereiteten Bereichen abgeschieden. Das Ziel sind schmale, leitfähige Kontakte mit geringem Materialeinsatz. Die einzelnen Schichten erfüllen unterschiedliche Aufgaben; Kupfer darf die elektrischen Eigenschaften des Siliziums nicht schädigen.

Das Fraunhofer-Arbeitsgebiet zur Kupfermetallisierung behandelt mehrere Wege für TOPCon-, Heterojunction- und Tandemzellen. Dazu gehören Druckverfahren mit kupferhaltigen Pasten und galvanische Ansätze. Für Heterojunction-Zellen arbeitet die Ausgründung PV2+ an einem Verfahren mit Aluminium-Maskierung und galvanischer Kupferabscheidung. Das Institut beschreibt hierfür einen Entwicklungsstand von TRL 5–6, also eine Erprobung vor einer breit etablierten Serienfertigung.

Was bedeutet das für Modulpreise?

Aus den Forschungsergebnissen lässt sich keine feste Preissenkung für eine Dachanlage ableiten. Zu einem fertigen Modul gehören neben den Zellen unter anderem Glas oder andere Abdeckungen, Einbettungsmaterialien, Verbindungstechnik und Anschlusskomponenten. Bei einer kompletten Anlage kommen Wechselrichter, Unterkonstruktion, Planung, Elektroarbeiten und Montage hinzu.

Als reine Rechenhilfe: Sinkt bei einem hypothetischen Produkt ein Kostenanteil von zehn Prozent um die Hälfte, verringern sich die Gesamtkosten rechnerisch um fünf Prozent, sofern alle anderen Kosten gleich bleiben. Ob ein Hersteller Einsparungen weitergibt, hängt zusätzlich von Wettbewerb und Vertragsbedingungen ab. Das Beispiel ist keine Prognose für Fraunhofer-Technik.

Welche Schritte stehen vor einer breiten Anwendung?

• Produktionsmaßstab: Der Prozess muss mit gleichbleibender Qualität viele Zellen verarbeiten.
• Zuverlässigkeit: Kontakte und Modulverbund müssen Temperaturwechsel, Feuchtigkeit und mechanischen Belastungen standhalten.
• Integration: Die Metallisierung muss mit bestehenden oder neuen Fertigungslinien zusammenpassen.
• Wirtschaftlichkeit: Materialersparnis und zusätzliche Prozesskosten müssen gemeinsam betrachtet werden.
• Produktnachweise: Ein kaufbares Modul benötigt konkrete Datenblätter, Prüfungen und Garantiebedingungen.

Worauf Anlagenkäufer 2026 achten sollten

Ein Zellwirkungsgrad aus einer Forschungsmitteilung ist nicht mit dem Wirkungsgrad eines kompletten Moduls gleichzusetzen. Für Ihr Dach zählen die tatsächlich angebotene Modulleistung, die verfügbare Fläche, der Temperaturkoeffizient und die Systemplanung. Fragen Sie bei Werbeaussagen nach dem konkreten Produkt und dem Nachweis, auf den sich die Aussage bezieht.

Die Kupferkontaktierung ist ein relevanter Fortschritt bei Materialbedarf und Fertigung. Einen verbindlichen Liefertermin oder eine bestimmte Ersparnis für Endkunden belegen die genannten Ergebnisse jedoch nicht. Eine anstehende Anlagenentscheidung sollte deshalb auf verfügbaren Angeboten und der Eignung für das eigene Dach beruhen.

Quellen und weiterführende Informationen

• Fraunhofer ISE: Silberreduktion bei TOPCon-Solarzellen, April 2026
• Fraunhofer ISE: Kupfermetallisierte Siliziumsolarzellen