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Matthieu Chaigneau, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, hat mit seinem Poster zu den Umweltwirkungen von Wärmepumpen mit dynamischen Emissionsfaktoren den Preis für das beste Poster beim Symposium »Zukunft Wärme« in Kloster Banz gewonnen.

In einem Verbundprojekt haben Forschende der King Abdullah University of Science and Technology KAUST und des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE den Schritt der Rotationsbeschichtung bei der Produktion von Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen erfolgreich ersetzt. Stattdessen kombinierten sie Aufdampfen und Blade-Coating-Beschichtung (Klingenbeschichtung) zum Abscheiden der Perowskit-Solarzellen auf Silizium-Bottom-Zellen. Mit diesem „Hybridverfahren“ produzierten sie Tandemsolarzellen mit Wirkungsgraden nahe der 28 Prozent. Ihr Ergebnis ebnet den Weg für eine industrielle Produktion dieser vielversprechenden neuen Zelltechnologie.

Wissenschaftlern des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE ist es gemeinsam mit dem Unternehmen III/V-Reclaim gelungen, hochwertige Indiumphosphid-auf-Galliumarsenid-Substrate (InP-auf-GaAs-Wafer) mit einem Durchmesser von bis zu 150 mm herzustellen. Diese neuen Wafer können klassisches Indiumphosphid in einer Vielzahl von Anwendungen effektiv ersetzen und bieten einen skalierbaren Weg zu geringeren Kosten. Das Forschungsteam entwickelte ein Verfahren, um eine dünne Schicht aus hochqualitativem InP auf GaAs aufzubringen. Nach einer speziellen Oberflächenbehandlung werden diese Wafer für die Epitaxie breitgestellt, sodass Kunden direkt III-V-Strukturen aufwachsen und leistungsfähige Halbleiterbauelemente auf InP-Basis herstellen können.

Der Expertenrat für Klimafragen hat heute seinen Prüfbericht zur Berechnung der deutschen Treibhausgasemissionen für das Jahr 2024 und zu den Projektionsdaten 2025 veröffentlicht. Das Gremium unter Vorsitz von Prof. Hans-Martin Henning, Leiter des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE stellte fest, dass bis 2030 das im Klimaschutzgesetz festgelegte Emissionsbudget knapp eingehalten wird. Ab 2030 werden die Ziele zur Emissionssenkung nicht mehr eingehalten, sodass das Ziel der Klimaneutralität 2045 nicht zu halten ist.

Laut aktuellen Zahlen spielen rund 53 Prozent der Deutschen zumindest gelegentlich Computer- und Videospiele, in der Altersgruppe der unter 29-Jährigen sogar über 91 Prozent. Könnte dieses Medium genutzt werden, um das Bewusstsein für Nachhaltigkeit zu erhöhen? Im Projekt » Serious Gaming – Potenziale für Wissensvermittlung und Bewusstseinswandel für mehr Nachhaltigkeit« entwickelte das Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE in Kooperation mit Quantumfrog und im Auftrag des Umweltbundesamtes das Spiel »Little Impacts«. Es kommt bei Kindern und Jugendlichen gut an: Ende 2024 erhielt es den Kindermedienpreis TOMMI Awardund aktuell ist es die » App des Monats Mai 2025« der Deutschen Akademie für Kinder- und Jugendliteratur e.V.

Ohne eine starke Reduzierung des Silberanteils kann der weltweite Bedarf an Photovoltaik für ein klimaneutrales Energiesystem nicht bedient werden. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE haben nun Silizium-Heterojunction-Solarzellen (SHJ) mit einem Silberbedarf von nur 1,4 Milligramm pro Watt Peak hergestellt. Das ist in etwa ein Zentel dessen, was aktuell in der industriellen Produktion Standard ist. Um das zu erreichen, ersetzten sie das Silber in der Metallisierungspaste für die Vorderseite der Solarzellen zum Teil und für die Rückseite komplett durch Kupfer. Ein optimierter Druckprozess sorgte zusätzlich für besonders feine Metallkontakte. Die Kupfer-metallisierten SHJ-Solarzellen erreichten einen höheren Wirkungsgrad als ihre Referenzzellen mit Silber-Kontakten.

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE forscht seit über 20 Jahren an höchsteffizienten III-V-Mehrfachsolarzellen. Um die zukunftsträchtige Technologie weiterzuentwickeln und zum wirtschaftlichen Erfolg zu führen, erhält das Institut nun prominente Unterstützung: Die Werner Siemens-Stiftung wird das Projekt »Nachhaltige Energiewende durch höchsteffiziente Tandemphotovoltaik« bis 2032 mit 14 Millionen Euro fördern.

Am 3. April 2025 feierte Fraunhofer Chile mit einem Festakt den zehnten Jahrestag seines Center for Solar Energy Technologies (CSET). Das Forschungszentrum unterstützt die Entwicklung einer nachhaltigen Solarwirtschaft und die Energiewende in Chile. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE hatte die Gründung des CSET initiiert und kooperiert seit dessen Bestehen eng mit den chilenischen Partnern in unterschiedlichen Forschungsfeldern.

Für sein Promotionsvorhaben zum Einsatz von Photovoltaik-Zellen zur gleichzeitigen Daten- und Energieübertragung erhält Richard Nacke ab April 2025 für drei Jahre ein Stipendium der Stiftung Nagelschneider. Der Strombedarf für die zukünftige 6G Netzwerkinfrastruktur wächst dramatisch an, wenn konventionelle Funktechnik eingesetzt wird. Hier könnte die drahtlose optische Übertragung von Informationen mit ihrem geringeren Energiebedarf große Vorteile bieten. Die gleichzeitige drahtlose Energieübertragung über die optische Verbindung bietet zusätzliche Funktionalität, Flexibilität und Unabhängigkeit von lokalen Stromnetzen. Richard Nacke arbeitet im Rahmen seiner Forschung an der Universität Freiburg, dem Fraunhofer ISE und in Zusammenarbeit mit der Universität Cambridge insbesondere an Design, Modellierung und Charakterisierung der III-V Photovoltaikzellen als optische Empfänger.

Der Gebäudesektor überschreitet regelmäßig die im Klimaschutzgesetz festgelegten Emissionsziele. Bislang mangelt es an einem Konsens, wie schnell und mit welchen bevorzugten Instrumenten die Wärmewende vorangetrieben werden soll. Das neue Impulspapier „Wärmewende jetzt – Impulse aus der Wissenschaft“ des Kopernikus-Projekts Ariadne formuliert jetzt eine klare Empfehlung an die neue Bundesregierung: einen schnellen Umstieg auf fossilfreie und effizientere Heizungen und die konsequente Sanierung von Gebäuden. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE war maßgeblich an der Erstellung des Berichts beteiligt.