Halid-Perowskit-Photovoltaik-Herstellung im Jahr 2025: Disruptive Technologien, Markterweiterung und der Weg zur kommerziellen Dominanz. Erforschen Sie, wie zukünftige Solar-Materialien die Zukunft der sauberen Energie gestalten.

Zusammenfassung: 2025 Überblick & Schlüsselbefunde
Globale Markgröße, Wachstumsrate und Prognosen für 2025–2030
Durchbrüche in der Halid-Perowskit-PV-Technologie
Herstellungsprozesse: Innovationen und Herausforderungen bei der Skalierung
Schlüsselfirmen und strategische Partnerschaften (z.B. oxfordpv.com, firstsolar.com)
Kostenwettbewerbsfähigkeit im Vergleich zu Silizium- und Tandem-Technologien
Lieferketten-Dynamik und Rohstoffbeschaffung
Kommerzialisierungsmeilensteine und Pilotprojekte
Regulatorische, Umwelt- und Zertifizierungslandschaft (z.B. iea-pvps.org)
Zukunftsausblick: Markttreiber, Barrieren und 5-Jahres-Szenarioanalyse
Quellen & Referenzen

Zusammenfassung: 2025 Überblick & Schlüsselbefunde

Die Herstellung von Halid-Perowskit-Photovoltaik (PV) tritt 2025 in eine entscheidende Phase ein, gekennzeichnet durch eine rasche technologische Reifung, erhöhte Produktion im Pilotmaßstab und die ersten kommerziellen Modulstarts. Der Sektor wechselt von Labor-B Durchbrüchen zu industrieller Umsetzung, wobei mehrere Unternehmen und Konsortien bedeutende Meilensteine und Investitionen bekannt gegeben haben. Diese Zusammenfassung bietet einen Überblick über die aktuelle Landschaft und die wichtigsten Befunde für 2025 mit einem Ausblick auf die kommenden Jahre.

Im Jahr 2025 wird die globale Perowskit-PV-Industrie von einer Handvoll bahnbrechender Unternehmen geprägt, die auf eine Kommerzialisierung hinarbeiten. Oxford PV, ein britisch-deutsches Unternehmen, bleibt an der Spitze und hat den Beginn der kommerziellen Produktion von Perowskit-auf-Silizium-Tandemsolarzellen in seinem Werk in Brandenburg, Deutschland, bekannt gegeben. Ihre ersten Produktionslinien zielen auf Modulwirkungsgrade über 25 %, mit Plänen zur Skalierung auf Gigawatt-Kapazitäten in den kommenden Jahren. Die Technologie von Oxford PV nutzt die einstellbare Bandlücke von Perowskit, um die Effizienz herkömmlicher Siliziumzellen zu steigern, eine Strategie, die allgemein als der vielversprechendste Weg zur Markteinführung angesehen wird.

Weitere bemerkenswerte Akteure sind Microquanta Semiconductor in China, das die Pilotproduktion von Perowskitmodulen gemeldet hat und aktiv an der Skalierung der Herstellungsprozesse arbeitet. Solliance, ein europäisches Forschungs-Konsortium, unterstützt weiterhin industrielle Partner mit F&E und Pilotproduktion, wobei der Schwerpunkt auf Roll-to-Roll- und Sheet-to-Sheet-Abscheidungstechniken für flexible und starre Module liegt. Währenddessen entwickelt Tandem PV in den USA eine eigene Tandem-Perowskit-Silizium-Technologie mit Pilotlinien und Partnerschaften, die auf eine kommerzielle Einführung abzielen.

Zu den wichtigsten Befunden für 2025 gehören:

Die ersten kommerziellen Perowskit-Silizium-Tandemmodule kommen auf den Markt, mit zertifizierten Wirkungsgraden über 25 % und dem Potenzial für weitere Verbesserungen.
Herausforderungen in der Herstellung – wie Langzeitstabilität, skalierbare Abscheidungsverfahren und Blei-Management – werden durch Materialinnovationen und Prozessengineering angegangen.
Wesentliche Investitionen fließen in Pilot- und vorkommerziellen Produktionslinien, insbesondere in Europa und China, mit der Erwartung von Anlagen im Mehrhundert-Megawatt- bis Gigawattbereich bis 2026-2027.
Zusammenarbeit zwischen Technologiele Entwicklern, Ausrüstungsanbietern und etablierten PV-Herstellern beschleunigt den Weg zur Massenproduktion.

In den kommenden Jahren wird erwartet, dass es zu einer schnellen Kapazitätserweiterung, Kostensenkungen und dem Aufkommen neuer Geschäftsmodelle kommt, die die einzigartigen Eigenschaften von Perowskit nutzen – wie leichte, flexible und halbtransparente Module. Der Verlauf des Sektors wird von kontinuierlichem Fortschritt in Haltbarkeit, Umweltverträglichkeit und Entwicklung der Lieferkette abhängen, wobei führende Unternehmen wie Oxford PV, Microquanta Semiconductor und Solliance das Tempo für die globale Kommerzialisierung vorgeben.

Globale Markgröße, Wachstumsrate und Prognosen für 2025–2030

Der globale Markt für die Herstellung von Halid-Perowskit-Photovoltaik (PV) steht 2025 vor einer entscheidenden Phase, in der der Übergang von Labor-B Durchbrüchen zur frühen kommerziellen Bereitstellung erfolgt. Während Silizium-basierte PV weiterhin dominiert, werden Perowskit-Solarzellen (PSCs) zunehmend für ihr Potenzial zur Störung des Sektors anerkannt aufgrund ihrer hohen Energieumwandlungswirkungsgrade, der Verarbeitung bei niedrigen Temperaturen und der Kompatibilität mit flexiblen Substraten. Im Jahr 2025 bleibt die Gesamtinstallationskapazität von Perowskit-PV im Vergleich zu Silizium bescheiden, aber der Sektor erlebt ein schnelles Wachstum, mit mehreren Pilotlinien und ersten kommerziellen Modulen in Produktion.

Wichtige Akteure der Branche bauen ihre Produktionskapazitäten aus. Oxford PV, ein britisch-deutsches Unternehmen, ist ein globaler Marktführer in der Perowskit-Silizium-Tandemtechnologie und hat die Skalierung seiner Produktionslinie in Deutschland angekündigt, mit dem Ziel, 2025 kommerzielle Modullieferungen anzustreben. Der Plan des Unternehmens umfasst eine Produktion im Multi-Gigawatt-(GW)-Bereich bis Ende der 2020er Jahre, um sowohl Zell- als auch Modulhersteller zu beliefern. Ähnlich ist Microquanta Semiconductor in China, die die Pilotproduktion vorantreibt mit dem Ziel, in den kommenden Jahren die Massenproduktion zu erreichen. Saule Technologies in Polen hat eine Roll-to-Roll-Produktionslinie für flexible Perowskitmodule ins Leben gerufen, die sich auf gebäudeintegrierte Photovoltaik (BIPV) und IoT-Anwendungen konzentriert.

Die Schätzungen zur Markgröße für 2025 variieren aufgrund der frühen Phase der Kommerzialisierung, aber die Branchenkonsens sagt voraus, dass der globale Perowskit-PV-Markt über 100 Millionen US-Dollar an jährlichem Umsatz überschreiten wird, mit einer jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von über 30 % bis 2030, während die Herstellung skaliert und neue Anwendungen entstehen. Bis 2030 wird prognostiziert, dass die jährliche Produktionskapazität mehrere Gigawatt erreichen könnte, wobei Perowskit-PV einen wachsenden Marktanteil im globalen Solarmarkt erfasst, insbesondere in den Tandem- und BIPV-Segmenten.

Die Perspektiven für 2025–2030 werden durch fortlaufende Verbesserungen in der Stabilität der Geräte, im Blei-Management und in skalierbaren Herstellungsprozessen geprägt. Branchenkonsortien und Forschungsallianzen, wie das National Renewable Energy Laboratory (NREL) und das Helmholtz-Zentrum Berlin, arbeiten mit Herstellern zusammen, um die Kommerzialisierung zu beschleunigen und technische Barrieren zu überwinden. Da immer mehr Unternehmen Pilotlinien und Partnerschaften ankündigen, wird erwartet, dass der Sektor verstärkte Investitionen anziehen wird, was die Kosten weiter senkt und Marktchancen erweitert.

2025: Kommerzielle Lieferungen beginnen von führenden Herstellern; Marktgröße über 100 Millionen US-Dollar.
2025–2030: CAGR über 30 % prognostiziert, mit Multi-GW-Produktionskapazität, die von großen Akteuren angestrebt wird.
Wichtige Wachstumstreiber: Tandemzelleffizienz, flexible/BIPV-Anwendungen und Herstellungsskala.

Durchbrüche in der Halid-Perowskit-PV-Technologie

Die Herstellung von Halid-Perowskit-Photovoltaik (PV) befindet sich 2025 in einem raschen Wandel, angetrieben durch bedeutende Durchbrüche sowohl in der Materialwissenschaft als auch in skalierbaren Produktionstechniken. Die einzigartigen optoelektronischen Eigenschaften von Halid-Perowskiten – wie hohe Absorptionskoeffizienten, einstellbare Bandlücken und Lösungsverarbeitung – haben die Entwicklung von Solarzellen ermöglicht, deren Energieumwandlungswirkungsgrade (PCE) mit denen traditioneller Silizium-basierter Geräte konkurrieren und in einigen Fällen diese sogar übertreffen. Im Jahr 2025 arbeiten mehrere Unternehmen und Forschungsconsortien aktiv daran, die Herstellung von Perowskit-PV zu skalieren, um die Lücke zwischen Labor-Leistungsfähigkeit und kommerzieller Lebensfähigkeit zu schließen.

Einer der bemerkenswertesten Fortschritte ist der Übergang von kleinen, spin-beschichteten Geräten zu großflächigen Modulen, die mithilfe skalierbarer Methoden wie Slot-Dye-Coating, Blade-Coating und Inkjet-Druck hergestellt werden. Diese Techniken sind mit der Roll-to-Roll (R2R) Fertigung kompatibel, die hohe Durchsatzraten und niedrigere Produktionskosten verspricht. Oxford PV, ein führendes Unternehmen in der Perowskit-Silizium-Tandemtechnologie, hat die Inbetriebnahme seiner ersten Volumenproduktionslinie in Deutschland angekündigt, mit dem Ziel, kommerzielle Modulproduktionen mit PCEs von über 28 % anzustreben. Der Ansatz des Unternehmens integriert Perowskit-Schichten auf herkömmlichen Siliziumzellen, wobei die bestehende Siliziuminfrastruktur genutzt und die Gesamteffizienz erhöht wird.

Inzwischen beobachten First Solar und Hanwha Solutions die Entwicklungen im Bereich Perowskit genau, wobei beide Unternehmen in Forschungskooperationen und Pilotlinien investieren, um die Integration von Perowskit-Materialien in ihre Produktportfolios zu evaluieren. In Asien erkunden TCL und GCL Technology die Herstellung von Perowskit in großem Maßstab, mit Pilotprojekten, die sich sowohl auf Single-Junction- als auch Tandem-Architekturen konzentrieren.

Eine der zentralen Herausforderungen, die 2025 angegangen wird, ist die Langzeitstabilität von Perowskitmodulen. Hersteller setzen fortschrittliche Verkapselungstechniken und Zusammensetzungsengineering ein, um die Degeneration durch Feuchtigkeit, Wärme und UV-Bestrahlung zu mindern. Das National Renewable Energy Laboratory (NREL) arbeitet mit Industriepartnern zusammen, um standardisierte Testprotokolle zu etablieren und die Bankabilität von Perowskit-PV-Produkten zu beschleunigen.

Der Ausblick für die Halid-Perowskit-PV-Herstellung ist optimistisch. Branchenfahrpläne erwarten die ersten kommerziellen Installationen von Perowskit-Silizium-Tandemmodulen in Europa und Asien bis Ende 2025 oder Anfang 2026. Mit der Verbesserung der Produktionsausbeute und fallenden Kosten wird Perowskit-PV voraussichtlich eine entscheidende Rolle im globalen Übergang zu erneuerbaren Energien spielen und leichtere, flexiblere und hocheffiziente Alternativen zu etablierten Technologien bieten.

Herstellungsprozesse: Innovationen und Herausforderungen bei der Skalierung

Die Herstellung von Halid-Perowskit-Photovoltaik (PV) ist 2025 einem raschen Wandel unterzogen, da der Sektor von Labor-Durchbrüchen zur industriellen Produktion übergeht. Die einzigartigen optoelektronischen Eigenschaften von Perowskiten – wie hohe Absorptionskoeffizienten und einstellbare Bandlücken – haben ein erhebliches Interesse an ihrer Kommerzialisierung geweckt. Allerdings bringt die Skalierung von kleinen Geräten zu großen Modulen eine Vielzahl technischer und wirtschaftlicher Herausforderungen mit sich.

Eine der bedeutendsten Innovationen 2025 ist die Übernahme skalierbarer Abscheidungsverfahren. Während die Spin-Beschichtung in Forschungseinrichtungen weit verbreitet bleibt, setzen industriell tätige Hersteller zunehmend auf Methoden wie Slot-Dye-Coating, Blade-Coating und Inkjet-Druck. Diese Techniken ermöglichen die gleichmäßige Filmbildung über große Substrate und sind mit der Roll-to-Roll (R2R)-Verarbeitung kompatibel, die für eine hochproduktive, kostengünstige Herstellung von entscheidender Bedeutung ist. Unternehmen wie Oxford PV sind Vorreiter bei der Integration von Perowskit-Schichten auf Siliziumzellen mit skalierbaren Prozessen, um Tandemmodule mit Wirkungsgraden von über 28 % zu kommerzialisieren.

Ein weiterer Innovationsbereich ist die Entwicklung robuster Verkapselungs- und Barrieretechnologien, um die Empfindlichkeit von Perowskiten gegenüber Feuchtigkeit und Sauerstoff zu adressieren. Hersteller investieren in fortschrittliche Laminierungs- und Dünnfilmverkapselungslösungen, um die Lebensdauer der Geräte zu verlängern. First Solar, ein führendes Unternehmen im Bereich Dünnschicht-PV, untersucht hybride Ansätze, die Perowskit-Topzellen mit etablierten Modularchitekturen kombinieren und dabei ihre Expertise in der großflächigen Modulmontage und -verkapselung nutzen.

Die Material-Lieferkette und die Reinheit der Vorprodukte sind ebenfalls entscheidend für die Skalierung. Unternehmen wie Merck KGaA (auch bekannt als EMD Electronics in den USA) liefern hochreine Perowskitvorprodukte und Spezialchemikalien, die für industrielle Prozesse maßgeschneidert sind. Ihre Bemühungen konzentrieren sich darauf, die Konsistenz von Charge zu Charge sicherzustellen und Kontamination zu minimieren, was für die Ausbeute und langfristige Stabilität von entscheidender Bedeutung ist.

Trotz dieser Fortschritte bestehen mehrere Herausforderungen bei der Skalierung. Die Uniformität von Perowskitfilmen über große Flächen, die Defektpassivierung und die Integration von Perowskitschichten mit bestehenden Modullinien erfordern weitere Optimierung. Darüber hinaus steht die Branche regulatorischen und umwelttechnischen Prüfungen hinsichtlich des Einsatzes von Blei in Perowskitschaltungen gegenüber, was die Forschung nach bleifreien Alternativen und Recyclingstrategien anregt.

Mit einem Blick in die Zukunft ist der Ausblick für die Halid-Perowskit-PV-Herstellung in den nächsten Jahren vorsichtig optimistisch. Pilotlinien werden in Europa, Asien und den USA eingerichtet, wobei Unternehmen wie Oxford PV und Meyer Burger Technology AG sich auf kommerzielle Markteinführungen vorbereiten. Der Sektor wird voraussichtlich von intersektoralen Kooperationen, staatlicher Unterstützung und fortlaufenden Innovationen in Materialien und Prozessengineering profitieren, was den Weg für Perowskit-PV in die Mainstream-Solarmärkte ebnet.

Schlüsselfirmen und strategische Partnerschaften (z.B. oxfordpv.com, firstsolar.com)

Der Sektor der Halid-Perowskit-Photovoltaik (PV) entwickelt sich schnell, wobei 2025 ein entscheidendes Jahr für den Übergang von Labor-B Durchbrüchen zu kommerzieller Produktion darstellt. Mehrere Schlüsselakteure treiben diesen Wandel voran und nutzen strategische Partnerschaften zur Beschleunigung der technologischen Reifung, Skalierung und Markteinführung.

Eines der prominentesten Unternehmen in diesem Bereich ist Oxford PV, ein britisch-deutsches Joint Venture, das sich als führend in der Perowskit-Silizium-Tandem-Solarzellentechnologie etabliert hat. Im Jahr 2023 gab Oxford PV die Fertigstellung seiner ersten Volumenproduktionslinie in Brandenburg an der Havel, Deutschland, bekannt, mit dem Fokus auf die Integration von Perowskit-Schichten auf herkömmlichen Siliziumzellen, um rekordverdächtige Umwandlungswirkungsgrade zu erreichen. Die strategischen Partnerschaften des Unternehmens mit etablierten Silizium-PV-Herstellern und Ausrüstungsanbietern werden voraussichtlich die Skalierung der kommerziellen Produktion bis 2025 und darüber hinaus erleichtern.

Ein weiterer bedeutender Akteur ist First Solar, ein globaler Marktführer im Bereich Dünnschicht-Photovoltaik. Obwohl das Kerngeschäft von First Solar weiterhin aus Cadmiumtellurid (CdTe)-Modulen besteht, zeigt das Unternehmen Interesse an zukünftigen PV-Technologien, einschließlich Perowskiten, durch Forschungskooperationen und Investitionen. Die Expertise von First Solar in der großflächigen Modulherstellung und im Supply Chain Management positioniert es als möglichen Partner oder Käufer für aufstrebende Perowskit-Projekte, die eine Skalierung anstreben.

In Asien machen mehrere Unternehmen bemerkenswerte Fortschritte. TCL, ein großer chinesischer Elektronik- und Materialkonzern, hat in die Forschung und Pilotproduktionslinien für Perowskit-PV investiert, mit dem Ziel, seine Fertigungsinfrastruktur für eine schnelle Skalierung zu nutzen. Ebenso erkundet Hanwha Solutions (Muttergesellschaft von Q CELLS) Perowskit-Silizium-Tandemtechnologien, mit Pilotprojekten und Kooperationen mit Forschungsinstituten in Südkorea und Europa.

Strategische Partnerschaften sind zentral für den Fortschritt des Sektors. So hat Oxford PV beispielsweise mit führenden Ausrüstungsanbietern und Siliziumzellenherstellern zusammengearbeitet, um die Kompatibilität sicherzustellen und die Integration zu optimieren. Im Jahr 2024 wurden mehrere Joint Ventures und Lizenzverträge zwischen Perowskit-Technologie-Entwicklern und etablierten PV-Herstellern angekündigt, um den Kommerzialisierungszeitplan zu beschleunigen und die Produktionskosten zu senken.

Mit Blick auf 2025 und die folgenden Jahre wird erwartet, dass sich die Wettbewerbssituation verschärfen wird, da immer mehr Unternehmen in den Markt eintreten und bestehende Akteure ihre Kapazitäten erweitern. Der Erfolg dieser Bemühungen wird von einer kontinuierlichen Zusammenarbeit entlang der Wertschöpfungskette abhängen, von Materiallieferanten bis hin zu Modulmontierern und von der Fähigkeit, Stabilität und Bankabilität von perowskitbasierten Produkten in großem Maßstab zu demonstrieren.

Kostenwettbewerbsfähigkeit im Vergleich zu Silizium- und Tandem-Technologien

Die Halid-Perowskit-Photovoltaik (PV)-Produktion erreicht schnell einen kritischen Punkt hinsichtlich der Kostenwettbewerbsfähigkeit, insbesondere im Vergleich zu etablierten Silizium-basierten und aufkommenden Tandem-Solartechnologien. Im Jahr 2025 bleibt der globale PV-Markt von kristallinen Silizium (c-Si) Modulen dominiert, die von Jahrzehnten der Prozessoptimierung, massiven Skaleneffekten und einer ausgereiften Lieferkette profitieren. Dennoch nutzen Perowskit-PV-Hersteller einzigartige Materialeigenschaften und innovative Produktionsmethoden, um die Kosten zu senken und in einigen Fällen potenziell Silizium hinsichtlich der levelized cost of electricity (LCOE) in den nächsten Jahren zu übertreffen.

Der Hauptkostenvorteil von Halid-Perowskiten liegt in ihrer niedertemperatur- und lösungsbasierten Verarbeitung, die eine hochproduktive Fertigung auf flexiblen Substraten und Roll-to-Roll-Linien ermöglicht. Dies kontrastiert mit den energieintensiven, hochtemperaturprozessen, die für die Siliziumwaferproduktion erforderlich sind. Unternehmen wie Oxford PV und Microquanta Semiconductor befinden sich an der Spitze der Skalierung der Perowskit-Herstellung, mit Pilotlinien und frühen kommerziellen Modulen, die wettbewerbsfähige Effizienzen und vielversprechende Kostenprognosen demonstrieren. Oxford PV konzentriert sich beispielsweise auf Perowskit-auf-Silizium-Tandemzellen, die bereits zertifizierte Effizienzen von über 28 % erreicht haben und damit herkömmliche Siliziummodule übertreffen und einen Weg zu höheren Energierträgen pro Flächeneinheit bieten.

Was die Rohstoffkosten betrifft, verwenden Perowskit-Absorber erdreiche Elemente und benötigen pro Watt erheblich weniger Material als Silizium. Die vereinfachte Gerätearchitektur und die Möglichkeit der monolithischen Integration reduzieren darüber hinaus die Systembalance- und Installationskosten. Nach Branchendaten könnte die Herstellung von Perowskit-Modulen – sofern Stabilitäts- und Skalierungsherausforderungen bewältigt werden – Kosten von unter 0,20 USD/Watt im nahen Zeitraum erreichen, im Vergleich zu 0,20–0,25 USD/Watt für herkömmliche Siliziummodule.

Tandemtechnologien, besonders Perowskit-Silizium-Tandems, stehen im Mittelpunkt sowohl etablierter PV-Hersteller als auch neuer Marktteilnehmer. Hanwha Solutions und JinkoSolar investieren in Tandem-F&E, mit dem Ziel, die Zuverlässigkeit von Silizium mit der hohen Effizienz und Anpassungsfähigkeit von Perowskiten zu kombinieren. In den nächsten Jahren werden Pilotproduktionen und Feldtests von Tandem-Modulen erwartet, wobei mit kommerziellen Markteinführungen bis 2026-2027 gerechnet wird.

Obwohl die Herstellung von Perowskit-PV noch nicht voll mit Silizium in Bezug auf Kosten und Bankabilität gleichauf ist, deutet das rasche Tempo der Effizienzverbesserungen, Prozessinnovationen und Investitionen von großen Akteuren darauf hin, dass Halid-Perowskite innerhalb der nächsten Jahre eine kostengünstige – und potenziell disruptive – Technologie im globalen Solarmarkt werden könnten.

Lieferketten-Dynamik und Rohstoffbeschaffung

Die Lieferketten-Dynamik und die Rohstoffbeschaffung für die Herstellung von Halid-Perowskit-Photovoltaik (PV) entwickeln sich schnell, da die Technologie 2025 und darüber hinaus Kommerzialisierungsumfang erreicht. Halid-Perowskit-Solarzellen, die typischerweise eine Kombination aus Bleihaliden oder Zinnhaliden und organischen oder anorganischen Kationen verwenden, erfordern eine spezifische Menge an Rohstoffen im Vergleich zu traditionellen Silizium-PV. Die kritischsten Materialien umfassen hochreines Bleiiodid, Methylammonium- oder Formamidiniumsalze sowie verschiedene organische Lösungsmittel und Verkapselungen.

Im Jahr 2025 ist die Lieferkette für diese Materialien noch im Wachstumsprozess. Die meisten Perowskit-Vorproduktchemikalien werden derzeit von Spezialchemieherstellern produziert, von denen viele aus der pharmazeutischen oder Elektronikindustrie stammen. Unternehmen wie Merck KGaA (auch bekannt als EMD Performance Materials in den USA und Kanada) und Alfa Laval sind für ihre Expertise in hochreinen Chemikalien und Prozessanlagen bekannt und sind zunehmend in der Unterstützung der Perowskit-PV-Herstellung engagiert. Merck KGaA hat öffentlich zugesagt, ihr Portfolio an Perowskit-Materialien zu erweitern, einschließlich der Bereitstellung skalierbarer, photovoltaik-geeigneter Bleihalogenide und organischer Kationen.

Die geografische Verteilung der Rohstoffproduktion ist eine zentrale Überlegung. Blei und Zinn, die primären Metalle, die in Perowskit-Absorbern verwendet werden, sind global gehandelte Rohstoffe, mit großen Bergbau- und Raffineriebetrieben in China, Australien und Peru. Die ultra-hohe Reinheit, die für PV-Anwendungen erforderlich ist, erfordert jedoch zusätzliche Raffinierungsschritte, die häufig von spezialisierten Chemielieferanten in Europa und Ostasien durchgeführt werden. Jod, ein weiteres essentielles Element, wird überwiegend aus Chile und Japan beschafft, wobei Unternehmen wie SQM und Nippon Iodine zu den weltweit führenden Herstellern gehören.

Mit der Skalierung der Perowskit-PV-Herstellung werden Resilienz und Nachhaltigkeit der Lieferkette zu zentralen Anliegen. Mehrere führende Entwickler von Perowskit-Modulen, wie Oxford PV und Saule Technologies, arbeiten eng mit ihren Lieferanten zusammen, um eine konsistente Qualität sicherzustellen und Recycling- und Abfallmanagementprotokolle für bleihaltige Materialien zu entwickeln. Die Industrie untersucht ebenfalls alternative, weniger giftige Perowskit-Zusammensetzungen, obwohl diese noch nicht weit verbreitet kommerzialisiert werden.

Mit Blick auf die nächsten Jahre ist der Ausblick für die Rohstoffbeschaffung in der Halid-Perowskit-PV vorsichtig optimistisch. Der Eintritt etablierter chemischer und Materialunternehmen in die Lieferkette wird voraussichtlich sowohl Qualität als auch Skalierbarkeit verbessern. Der Sektor muss jedoch regulatorische Prüfungen im Hinblick auf die Verwendung von Blei ansprechen und robuste Strategien für das Lebensende entwickeln, um langfristige Nachhaltigkeit und öffentliche Akzeptanz zu gewährleisten.

Kommerzialisierungsmeilensteine und Pilotprojekte

Die Kommerzialisierung der Halid-Perowskit-Photovoltaik (PV) tritt in eine entscheidende Phase ein, die von bedeutenden Meilensteinen und der Skalierung von Pilotprojekten in die vorkommerzielle und frühe kommerzielle Produktion geprägt ist. Nach einem Jahrzehnt laborbasierter Durchbrüche hat sich der Fokus auf die Übersetzung hochwirksamer Technologien von Perowskit-Solarzellen (PSC) in skalierbare, zuverlässige und langlebige Module verschoben, die für den Einsatz in der Praxis geeignet sind.

Einer der prominentesten Akteure, Oxford PV, war an der Spitze dieses Übergangs. Im Jahr 2023 eröffnete das Unternehmen seine Pilotlinie in Brandenburg an der Havel, Deutschland, mit dem Ziel, Perowskit-auf-Silizium-Tandem-Solarzellen herzustellen. Bis 2025 wird von Oxford PV erwartet, dass die Kapazität weiter erhöht wird, mit einer angestrebten Jahresproduktion von mehreren zehn Megawatt und Plänen, Module für Demonstrationsprojekte und frühzeitige Anwender in Europa zu liefern. Ihre Technologie, die eine Perowskit-Schicht auf herkömmlichen Siliziumzellen integriert, hat bereits zertifizierte Wirkungsgrade von über 28 % erreicht, was sie zu einem Führer im Tandemzellenmarkt macht.

In Asien hat Microquanta Semiconductor in China ebenfalls bemerkenswerte Fortschritte gemacht. Das Unternehmen betreibt seit 2021 eine Pilotlinie und wird bis 2025 voraussichtlich seine Kapazität weiter erhöhen, wobei der Schwerpunkt auf großflächigen Perowskitmodulen für gebäudeintegrierte Photovoltaik (BIPV) und Anwendungen im Versorgungsmaßstab liegt. Die Module von Microquanta haben eine Außenstabilität von über 1.000 Stunden gezeigt, ein wichtiger Meilenstein für die kommerzielle Lebensfähigkeit.

Inzwischen spielt Solliance, ein europäisches Forschungsconsortium, weiterhin eine entscheidende Rolle bei der Überbrückung der Kluft zwischen Laborforschung und industrieller Fertigung. Die gemeinsamen Pilotprojekte von Solliance mit Industriepartnern haben roll-to-roll-beschichtete Perowskitmodule auf flexiblen Substraten hervorgebracht, wobei mehrere Industriepartner sich nun vorbereiten, diese Prozesse 2025 und darüber hinaus für die kommerzielle Bewertung auszuweiten.

Andere Unternehmen, wie Hunt Perovskite Technologies in den USA, treiben die Pilotproduktion von Einzeljoint-Perowskitmodulen voran, die sich auf Nischenmärkte wie tragbare und netzunabhängige Energie konzentrieren. Diese Bemühungen werden durch Partnerschaften mit etablierten PV-Herstellern und Regierungsbehörden unterstützt, mit dem Ziel, die Langzeitstabilität und Herstellbarkeit zu validieren.

Mit Blick in die Zukunft wird für 2025 die ersten kommerziellen Installationen von perowskitbasierten Modulen in Demonstrationsprojekten, insbesondere in Europa und Asien, erwartet. Der Ausblick der Branche ist vorsichtig optimistisch, mit fortlaufenden Bemühungen zur Behebung von Herausforderungen im Zusammenhang mit der Moduldauerhaftigkeit, dem Blei-Management und der großen Prozessintegration. Wenn Pilotprojekte in die kommerzielle Produktion übergehen, werden die nächsten Jahre entscheidend sein für das Tempo und den Umfang der weltweiten Einführung von Perowskit-PV.

Regulatorische, Umwelt- und Zertifizierungslandschaft (z.B. iea-pvps.org)

Die regulatorische, Umwelt- und Zertifizierungslandschaft für die Herstellung von Halid-Perowskit-Photovoltaik (PV) entwickelt sich schnell, da die Technologie 2025 und darüber hinaus Kommerzialisierungsumfang erreicht. Während Perowskit-PV von der Laborinnovation zur industriellen Produktion übergeht, konzentrieren sich Hersteller und Beteiligte zunehmend auf die Einhaltung internationaler Standards, Umwelt- und Produktsicherheit, um die Marktakzeptanz und langfristige Nachhaltigkeit zu gewährleisten.

Ein zentraler regulatorischer Treiber ist die Angleichung an etablierte Photovoltaikstandards, wie sie von der International Electrotechnical Commission (IEC) und dem International Energy Agency Photovoltaic Power Systems Programme (IEA PVPS) entwickelt wurden. Im Jahr 2024 begann die IEA PVPS Task 17, die einzigartigen Herausforderungen der Perowskit-PV zu adressieren, darunter beschleunigte Alterung, Stabilität und den Einsatz von Blei in vielen Perowskit-Formulierungen. Die IEC arbeitet ebenfalls daran, bestehende PV-Modulstandards (z.B. IEC 61215 und IEC 61730) anzupassen, um die spezifischen Merkmale von perowskitbasierten Geräten zu berücksichtigen, wobei von den Herstellern in 2025 mit ersten Entwürfen zu rechnen ist.

Umweltaspekte sind zentral für die regulatorische Diskussion, insbesondere in Bezug auf die Verwendung von Blei in Halid-Perowskit-Absorbern. Die Richtlinien der Europäischen Union zur Beschränkung gefährlicher Stoffe (RoHS) und die Registrierung, Bewertung, Genehmigung und Einschränkung von Chemikalien (REACH) sind besonders relevant für Unternehmen, die den europäischen Markt anvisieren. Hersteller wie Oxford PV – ein führender Entwickler von Perowskit-auf-Silizium-Tandemzellen – engagieren sich aktiv bei den Regulierungsbehörden, um sichere Verkapselungs- und Recyclingstrategien für das Lebensende zu demonstrieren, um das Risiko von Bleiflecken zu mindern. Oxford PV, das eine Pilotlinie in Deutschland betreibt, ist ebenfalls an Branchenkonsortien beteiligt, um Best Practices für Umweltschutz zu entwickeln.

Die Zertifizierung entwickelt sich zu einem kritischen Meilenstein für den Markteintritt. Im Jahr 2024 haben mehrere Hersteller von Perowskit-Modulen mit externen Tests zur IEC-Zertifizierung begonnen, und die ersten kommerziellen Zertifizierungen werden für 2025 erwartet. Unternehmen wie Saule Technologies (Polen) und Microquanta Semiconductor (China) zählen zu denjenigen, die öffentlich eine Zertifizierung für ihre flexiblen und starren Perowskitmodule anstreben. Diese Zertifizierungen werden voraussichtlich die Akzeptanz im Bereich der gebäudeintegrierten Photovoltaik (BIPV) und tragbaren Energieanwendungen beschleunigen.

Mit Blick in die Zukunft wird die regulatorische Landschaft voraussichtlich strenger werden, da die Herstellung von Perowskit-PV weiter skaliert. Die fortlaufende Zusammenarbeit zwischen Industrie, Regulierungsbehörden und Normungsorganisationen wird entscheidend sein, um Umweltbedenken anzusprechen, Zertifizierungsprotokolle zu harmonisieren und sicherzustellen, dass perowskitbasierte PV-Produkte die strengen Anforderungen des globalen Energiemarkts erfüllen.

Zukunftsausblick: Markttreiber, Barrieren und 5-Jahres-Szenarioanalyse

Die Zukunft der Halid-Perowskit-Photovoltaik (PV)-Herstellung wird durch ein dynamisches Zusammenspiel von Markttreibern, technologischen Barrieren und sich entwickelnden Branchenstrategien geprägt. Ab 2025 befindet sich der Sektor im Übergang von laborbasierten Durchbrüchen zu frühen kommerziellen Bereitstellungen, wobei mehrere Unternehmen und Konsortien aktiv die Produktion skalieren und Prozesse verfeinern.

Markttreiber: Der Haupttreiber ist die außergewöhnliche Energieumwandlungseffizienz (PCE) von Perowskit-Solarzellen, die in Laborumgebungen 25 % überstiegen hat und nun in Pilotmodulen 20 % erreicht. Diese Leistung, verbunden mit dem Potenzial für kostengünstige, niederthermische Fertigung und der Kompatibilität mit flexiblen Substraten, positioniert Perowskite als disruptive Alternative zu herkömmlichen Silizium-PV. Die wachsende Nachfrage nach leichten, hocheffizienten Solarpanels in Anwendungen wie gebäudeintegrierte Photovoltaik (BIPV), tragbare Energie und Tandem-Module beschleunigt zusätzlich das Interesse. Wichtige Akteure, einschließlich Oxford PV und Meyer Burger Technology AG, investieren in Perowskit-Silizium-Tandemtechnologien und zielen darauf ab, Module mit Wirkungsgraden von über 30 % in den nächsten Jahren zu kommerzialisieren.

Barrieren: Trotz rascher Fortschritte bleiben mehrere Herausforderungen bestehen. Die langfristige betriebliche Stabilität von Perowskit-Materialien unter realen Bedingungen – der Belastung durch Feuchtigkeit, Hitze und UV-Licht – bleibt ein kritisches Hemmnis. Die Massenproduktion erfordert auch Fortschritte in der gleichmäßigen Filmabscheidung, Verkapselung und dem Blei-Management, um Umweltschutz- und Sicherheitsstandards zu erfüllen. Die Entwicklung der Lieferkette für spezialisierte Vorprodukte und Ausrüstungen ist im Vergleich zur ausgereiften Silizium-PV-Industrie noch in der frühen Phase. Unternehmen wie First Solar und Hanwha Solutions beobachten die Entwicklungen im Bereich Perowskit genau, wobei einige hybride oder Tandem-Ansätze erkunden, aber die weit verbreitete Einführung wird von der Überwindung dieser technischen und regulatorischen Barrieren abhängen.

5-Jahres-Szenarioanalyse: Bis 2030 wird erwartet, dass sich die Landschaft der Perowskit-PV-Herstellung diversifizieren wird. Frühe kommerzielle Module – hauptsächlich in Nischen- oder Premium-Märkten – werden voraussichtlich von Marktführern wie Oxford PV entwickelt, die Pläne für die Gigawattproduktion in Europa angekündigt haben. Partnerschaften zwischen etablierten PV-Herstellern und Perowskit-Innovatoren werden voraussichtlich den Technologietransfer und Markteintritt beschleunigen. Wenn Stabilität und Umweltbedenken adressiert werden, könnten Perowskit-Silizium-Tandemmodule einen erheblichen Anteil neuer Solarinstallationen erobern, insbesondere in Märkten, die hohe Effizienz und leichte Lösungen priorisieren. Das Tempo der Einführung wird jedoch durch den Bedarf an robusten Felddaten, Zertifizierung und Bankabilität gebremst, mit der Erwartung, dass die Marktdurchdringung im Mainstream in der zweiten Hälfte des Jahrzehnts erfolgen wird.