Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg wurde 1981 von Prof. Adolf Goetzberger gegründet. Es war das erste außeruniversitäre Solarforschungsinstitut in Europa. 1993 übernahm Prof. Joachim Luther das Institut, das sich zu einem international führenden Forschungsinstitut in diesem Sektor entwickelt hat. 2006 schied Joachim Luther aus Altergründen aus dem Institut aus und übergab zum 1. Juli 2006 die Leitung des Instituts an Prof. Eicke R. Weber.

2001 ein neues Institutsgebäude
Nach stetigem Wachstum und räumlicher Verteilung auf diverse zunächst gemietete Gebäude erhielt Europas größtes Solarenergie-Forschungsinstitut 2001 ein eigenes Domizil. Es entstand ein Gebäude, in dessen energetische Konzeption das Forschungs- und Entwicklungswissen der Nutzer mit eingeflossen sind. Die Gruppe Solares Bauen am Fraunhofer ISE, die für Bauherren und Planer innovative Ingenieurleistungen für das Bauen mit der Sonne anbietet, arbeitete eng mit den Architekten und Haustechnikplanern zusammen.

Unter der Leitung von Prof. Adolf Goetzberger, damals Leiter des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Festkörperphysik IAF, erfolgt die Gründung des Fraunhofer ISE. Die frühen Schwerpunkte  waren: der Fluoreszenzkollektor FLUKO, die Transparente Wärmedämmung TWD sowie erste Schritte in Richtung hocheffizienter Silicium und III-V Solarzellen, Dünnschichtzellen sowie Solarsilicium.

Erste Arbeiten im Bereich der Energiespeicherung (Redox-Batterien) und Materialentwicklungen für Brennstoffzellen.

Aufnahme der Arbeiten an solaren Systemen (Steuerung, Regelung, Effizienz).

Das Kalibrierlabor des Instituts – heute » CalLab « - dringt in die Gruppe der sieben weltbesten PV-Kalibrierlabors vor. Heute befindet es sich auf den vordersten Plätzen.

1992
Einweihung des ersten energieautarken Solarhauses in Deutschland. Bei diesem Projekt wird erstmals ein Brennstoffzellensystem in ein Wohnhaus integriert und ein am ISE entwickelter Membrandruckelektrolyseur eingesetzt. Das Energieautarke Solarhaus bildet den Grundstein für zahlreiche Entwicklungen der Gruppe »Solares Bauen« für energieeffiziente Gebäude. Heute nutzen die ISE-Forscher das Solarhaus als Testplattform.

1994
Weltrekord-Wirkungsgrad von Cz-Siliciumsolarzellen: über 21,3%.

1996
Dünnschichtsolarzelle aus kristallinem Silicium auf isolierendem Substrat erreicht 19,2% Wirkungsgrad. Weltbestleistung für neuartige Technologie.

1998
Vom ISE entwickelte selektive Solarabsorberschichten für thermische Solarkollektoren gehen in die industrielle Fertigung.

2001
Erste solarautarke Klimatisierungsanlage in Deutschland konzipiert und in Betrieb genommen. Sie kühlt die Seminarräume der IHK Südlicher Oberrhein in Freiburg.

Monolithische Konzentratorzelle mit zwei Übergängen aus Ga0.35In0.65P/ Ga0.83In0.17As erreicht bei 300-facher Sonnenkonzentration den Weltrekord-Wirkungsgrad von 31,1%.

2002
Putze mit integrierten mikroverkapselten Paraffinen als wärmespeicherndes Baumaterial für klimaanlagenfreie Gebäude marktreif entwickelt.

2004
Weltrekordwirkungsgrad (20,3%) auf 1x1 cm² multikristalliner Silicium-Solarzelle erzielt.

Am ISE entwickelte selektive Absorberschicht für Vakuumreceiver (heute 50% des Weltmarktes) in Parabolrinnenkraftwerken bewähren sich in Praxistests.

Großflächige Herstellung von nanostrukturierten Oberflächen für Entspiegelungsschichten und Lichtmanagement.

2005
Verleihung des Deutschen Umweltpreises an Institutsleiter Prof. Joachim Luther

Organische Solarzelle mit invertiertem Aufbau stellt wesentlichen Schritt zur ITO-frei produzierbaren durchkontaktierten Solarzelle im Rolle-zu-Rolle-Verfahren dar.

Das erste FLATCON®-basierende PV-Konzentratorsystem (1 kW) speist Strom in das öffentliche Netz ein. Die ausgegründete Firma Concentrix Solar GmbH bringt die Technologie in den Markt.

Photovoltaik Technologie Evaluationscenter PV-TEC eingeweiht. Die größtenteils vom Bundesumweltministerium finanzierte Dienstleistungseinrichtung bietet auf 1 200 m² Fläche Forschung, Entwicklung und Service im Produktionsmaßstab und hilft so, den Technologietransfer in die Industrie zu beschleunigen.

21% Wirkungsgrad auf rückseitig kontaktierten Siliciumsolarzellen mit industriell relevanter Maskierungstechnologie (Laserablation und Siebdruck)

Kollektortestanlage für Wirkungsgradkennlinienmessungen bis 200 °C erfolgreich entwickelt und in Betrieb genommen.

2,4% Wirkungsgradverbesserung bei einem 3-phasigen Wechselrichter erreicht Rekordwirkungsgrad von 98,5% bei einem einphasigen 5kW-Wechselrichter unter Verwendung von SiC-MOSFETs.

Industrierelevantes Kristallisations- und Wafering-Technikum aufgebaut.

Maskendruck von 10 µm schmalen Öffnungen mittels Inkjet-Technologie realisiert.

GaAs Solarzelle mit einem im ISE CalLab gemessenen Wirkungsgrad von 25,4% (AM1.5g) hergestellt.

Aufbau des Fresnel-Demonstrationskollektors in Almería stellt Meilenstein dar für die Umsetzung des am ISE entwickelten Fresnelkonzepts für solarthermische Kraftwerke.

Laser-chemische Prozessierung (LCP) erfolgreich für die Herstellung selektiver Emitter für hocheffiziente Siliciumsolarzellen eingesetzt.

Vakuum-Isolations-Paneele (VIPs) als bautaugliche Wärmedämmung durch Industriepartner in den Markt gebracht.

Demonstrationsfassade mit gaschromer Schaltung des Sonnenschutzes realisiert. n-typ Siliciumsolarzelle mit Bor-Vorderseitenemitter erreicht 23,2 % Wirkungsgrad.

41,1 % Weltrekordwirkungsgrad für eine III-V-Konzentratorsolarzelle bei 454facher Sonneneinstrahlung.

Weltrekord für Fluoreszenzkollektoren mit 6,7 % elektrischem Wirkungsgrad.

98,8 % Wirkungsgrad für Photovoltaik-Wechselrichter mit Siliciumkarbid Bauelementen.

Direkt-Ethanol-Brennstoffzelle demonstriert.

VDE-Fraunhofer ISE-Testzentrum Photovoltaik (TZPV) für standardisierte Qualitätssicherung eröffnet, zur Prüfung und Zertifizierung von Solarstrommodulen nach den international anerkannten IEC-Normen.

SIMTEC – Silicium Material Technologie Evaluationscenter eröffnet. Schwerpunkte: Silicium-Kristallisation, Wafertechnologie sowie kristalline Silicium-Dünnschichttechnologie.

ConTEC – Concentrator Technology and Evaluation Center eröffnet. Schwerpunkte: Test von Konzentratorsolarzellen und -modulen, Entwicklung von Verbindungstechnologien, Durchführung von Alterungstests.

20.6% p-typ Siliciumsolarzelle mit gedruckten Vorderseitenkontakten (Aerosol + Galvanik)

20.3% p-typ Siliciumsolarzelle mit Kontakten aus abgeschiedenem Nickel

20.1% n-typ Siliciumsolarzelle mit Al-legiertem Rückseitenemitter

23.2% n-typ Siliciumsolarzelle mit Bor-Vorderseitenemitter

2009
Leistungsfähige Werkzeuge zur Betriebsdiagnose und Analyse der Betriebsführung von Gebäuden

Energiekonzept für Plusenergie-Einfamilienhaus der Firma »Sonnenkraft«

Dynamisches Tageslicht-Blendungsbewertungsverfahren entwickelt und validiert

Bestimmung des Solarenergiepotenzials von Dachflächen anhand von Laser-Scan-Daten

Projektionsschirme für 3D-Displays mit 50“ Bilddiagonale durch Interferenzlithographie hergestellt

Entwicklung von kostengünstigen transparenten Elektroden auf Silberbasis

Neuer Solarkollektor mit statischem Reflektor für hohe Effizienz bei Betriebstemperaturen >100 °C

Verbesserter Photovoltaik-Thermie-Kollektor zur gleichzeitigen Erzeugung von Strom und Wärme

Ausgründung der Firma »SolarSpring« im Bereich solarthermisch angetriebener Meerwasserentsalzungsanlagen auf Basis von Membrandestillation

Erster multikristalliner Siliciumblock für Feedstock-Evaluation mit 15 kg Gewicht kristallisiert

17,1 % Wirkungsgrad für eine großflächige (156 x 156 mm²) MWT-Solarzelle aus multikristallinem Silicium auf PV-TEC Demonstrationsniveau

18,8 % Wirkungsgrad für eine siebgedruckte EWT-Solarzelle

20,6 % Wirkungsgrad für eine Solarzelle mit gedrucktem Vorder- und Rückseitenkontakt und Laser-Fired-Contacts

23,5 % Wirkungsgrad für eine n-Typ Siliciumsolarzelle mit vorderseitigem Bor-Emitter

18,2 % Wirkungsgrad für eine großflächige (148 cm²) n-Typ Solarzelle mit einem siebgedruckten Aluminium Rückseitenemitter

18,5 % Wirkungsgrad für eine a-SiC/c-Si-Heterosolarzelle auf p-Typ Silicium

Fluoreszenzkonzentratorsystem mit 6,9 % Wirkungsgrad

Aufbau des Photovoltaik Modul-Technologiecenter (MTC)

41,1 % Weltrekordwirkungsgrad für eine III-V-Konzentratorsolarzelle bei 454facher Sonneneinstrahlung

29,6 % Konzentrator-Modulwirkungsgrad im realen Betrieb

5,4 % Wirkungsgrad für organische Solarzelle

5 % Effizienz für glaslotversiegeltes Farbstoffsolarzellenmodul (30 cm x 30 cm) auf aktiver Fläche

99,03 % Weltrekordwirkungsgrad für PV-Wechselrichter mit Sperrschicht-Transistoren (JFETs) aus Siliciumcarbid der Firma »SemiSouth«

Koordination des Fraunhofer-Verbundprojekts zur Entwicklung von innovativem Batteriesystem für Elektrofahrzeuge

Engagement im Bereich Elektromobilität: Potenzialermittlung für die Integration von Elektrofahrzeugen in Fahrzeugflotten; Entwicklung von intelligenten Steuerungskonzepten für ein ausgewogenes Last-, Speicher- und Erzeugungsmanagement

Smart Metering-Konzept für Smart Grids: InnoNet-Verbundprojekt DEMAX (Dezentrales Energie und Netz MAnagement mit fleXiblen Stromtarifen), innovatives Energiemanagement- und Kommunikationssystem, mit dem dezentrale Erzeuger und  Lasten aus dem gewerblichen und privaten Bereich am Energiemarkt teilnehmen können

Planare Brennstoffzelle in Multilayer-Keramik realisiert

Reformer-Brennstoffzellen-System: Stromerzeugung aus Bioethanol

Aufbau und Inbetriebnahme einer 1 kW Vanadium-Redox-Flow Batterie

Erfolgreicher Betrieb eines kommerziellen Gasbrenners mit Heizöl-Dampf aus patentiertem Öl-Verdampfer

Mobiles, vollautomatisches Reformer-Brennstoffzellen-System zur Stromerzeugung aus Bioethanol auf der Hannover Messe vorgestellt

Flüssiggas-Reformer in ein mobiles Stromversorgungssystem mit einer Hochtemperatur-Brennstoffzelle (SOFC) integriert und betrieben

CalLab PV Cells: Signifikant reduzierte Unsicherheitsangaben für die Kalibrierung von Solarzellen nach Erteilung der Akkreditierung als Kalibrierlabor gemäß ISO 17025 beim Deutschen Kalibrierdienst (DKD)

Ausbau Batterie-Prüflabor: Tests bis 250 KW möglich

Inbetriebnahme eines neuen Systemteststands für solarthermische Anlagen

Neuer Hageltest für PV-Module und solarthermische Kollektoren

Neuer mechanischer Lasttest für PV-Module

Neue Prüfkammer zur gleichzeitigen Bewitterung von ganzen PV-Modulen und Kollektoren mit UV und hoher Feuchtigkeit bei hohen Temperaturen