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Im Zuge der Energiewende nimmt der Anteil stromrichterbasierter Erzeugungsanlagen im Stromnetz rasant zu, während gleichzeitig konventionelle Kraftwerke vom Netz gehen. Ein Konsortium aus Forschung und Energiewirtschaft untersucht im Projekt »SUREVIVE« erstmals im deutschen Verteilnetz, wie netzbildende Wechselrichter und ein Großbatteriespeicher das Stromnetz stabilisieren. Zur Vorbereitung des Feldtests testet das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE die Anlagen in seinem Multi-Megawatt-Labor.

Anup Premaraj Kamath, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und Masterstudent an der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, erhielt den 1. »Bruno Scrosati Award« für seine herausragenden Leistungen auf dem Gebiet der Elektrochemie und Energiespeicherung. Der Preis für internationale Masterstudenten, die an einer nicht-italienischen Universität immatrikuliert sind, wird zu Ehren des verstorbenen Prof. Bruno Scrosati verliehen, einem Pionier der Entwicklung von Lithium-Ionen-Batterien.

Forschenden des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE ist es gelungen, Solarzellen basierend auf III-V Halbleitern zu entwickeln, die in Innenräumen einen Wirkungsgrad von über 40 Prozent erreichen. Durch die Optimierung des Designs und der Materialqualität des Absorbers, konnte das Forschungsteam auch bei sehr schwachen Lichtverhältnissen von nur 100 Lux außergewöhnlich hohe Effizienzen erzielen. Diese Ergebnisse machen die Technologie besonders vielversprechend für autonome Anwendungen im Internet der Dinge (IoT) in Innenräumen, die keinen Zugang zu einer externen Stromquelle haben. Die Ergebnisse wurden im Fachjournal Applied Physics Letters veröffentlicht.

Dr.-Ing. Jakob Ungerland vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE ist mit dem UMSICHT-Wissenschaftspreis 2025 ausgezeichnet worden. Er erhielt ihn für die Publikation »Evaluation of Equivalent Dynamic Active Distribution Network Models with Individual and Aggregated Consideration of Grid Forming Converters«, in der er die von ihm entwickelte Methodik zur Modellierung von Verteilnetzen beschreibt. Sie ermöglicht schnelle und aussagekräftige Untersuchungen zur Stabilität eines Stromnetzes mit einem hohen Anteil erneuerbarer Energien.

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.