2025

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.

Kann Photovoltaik auf wiedervernässten Moorböden die Flächennutzungskonkurrenz in Deutschland reduzieren und die Wiedervernässung für Landwirtschaftsbetriebe attraktiver machen? Diese Frage wollen Forschende der Universitäten Greifswald und Hohenheim zusammen mit dem Johann Heinrich von Thünen-Institut und dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE beantworten. Im Projekt »MoorPower« soll die generelle Machbarkeit von Photovoltaikanlagen auf Moorböden bei gleichzeitiger Wiedervernässung untersucht werden. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) stellt dafür sieben Millionen Euro für einen Zeitraum von dreieinhalb Jahren bereit.

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und die Universität Auckland in Neuseeland haben einen Vertrag über die Zusammenarbeit in der KI-gestützten Datenanalyse abgeschlossen. Die beiden Forschungseinrichtungen wollen eine dauerhafte Kooperation aufbauen, die ihre komplementären Kompetenzen zusammenführt. Wichtige Anwendungsfelder sind dabei die Qualitätssicherung von Batteriezellen und die intelligente Batterieproduktion. Erste Austausche und die gemeinsame Betreuung von Studierenden sind bereits angelaufen.

Die kommunale Wärmeplanung steht aktuell auf der Tagesordnung vieler Kommunen. In den kommenden Jahren gilt es, die lokale Wärmeversorgung effizient, nachhaltig und zukunftssicher zu gestalten. Um die Chancen für eine zügige und erfolgreiche Transformation zu steigern, ist die breite Unterstützung von Bürgerinnen und Bürger sowie Unternehmen dafür entscheidend. Das Fraunhofer ISE hat im Auftrag des Umweltbundesamtes einen Wegweiser entwickelt, wie Kommunikations- und Beteiligungsprozesse für eine solche Unterstützung erfolgreich gestaltet werden können.

Im Zuge der Energiewende werden elektrische Erzeuger, Speicher und Verbraucher immer stärker miteinander verknüpft. Doch wie lassen sich solche integrierten Energiesysteme effizient planen und steuern, um Kosten bei Installation und Betrieb zu sparen? Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE hat dafür die Produktsuite NRGISE.ONE entwickelt, um die wirtschaftlich optimierte Integration von Speichersystemen in Versorgungsstrukturen sowohl »behind the meter« als auch »in front of the meter« zu ermöglichen. Auf der E-World energy & water (11.-13. Februar, Essen) präsentiert das Team des Fraunhofer ISE die Software am Gemeinschaftsstand der Fraunhofer-Allianz Energie (Halle 5, Stand D126).

Der Expertenrat für Klimafragen (ERK) hat heute sein Zweijahresgutachten gemäß §12 Klimaschutzgesetz veröffentlicht. Das Gremium unter Leitung von Prof. Hans-Martin Henning, Institutsleiter des Fraunhofer ISE, untersucht darin die Entwicklung der Treibhausgasemissionen und bewertet die bisherigen Klimaschutzmaßnahmen. Demnach müsse Klimapolitik breiter gedacht und bessert koordiniert werden.