ITRPV-Roadmap 2025: Topcon hat Perc abgelöst, Tandemzellen vor Massenfertigung

Laut der aktuellen Ausgabe der International Technology Roadmap for Photovoltaics (ITRPV) hat die Photovoltaikbranche im Jahr 2024 einen neuen Meilenstein erreicht: Mit weltweit rund 703 Gigawatt neu ausgelieferten Modulen und einer globalen Produktionskapazität von über 1.500 Gigawatt kristallisiert sich immer deutlicher heraus, dass Solarenergie längst nicht mehr nur eine alternative Energiequelle ist – sie wird zur tragenden Säule der weltweiten Stromversorgung.

Die International Technology Roadmap for Photovoltaics (ITRPV) wird von der PV-Industrie für die PV-Industrie entwickelt. Einmal im Jahr werden dafür Daten erhoben und vom VDMA anonymisiert aufbereitet und evaluiert.

Ziel der International Technology Roadmap for Photovoltaics ist es, technologische Trends in der kristallinen Silizium-Technologie (c-Si) aufzuzeigen, Anforderungen für Verbesserungen zu formulieren und die gesamte Branche – von Herstellern über Zulieferer bis hin zu Forschungseinrichtungen – zum Fortschritt zu motivieren.

Die im April 2025 veröffentlichte 16. Ausgabe der ITRPV wurde von 49 globalen Unternehmen und Instituten mitgestaltet und analysiert die komplette Wertschöpfungskette – von der Kristallisation über Wafer, Zell- und Modulherstellung bis hin zu PV-Systemen.

Zentrales Ergebnis der Analyse: Die Preise für Solarmodule sind dramatisch gesunken. Ende 2024 lag der durchschnittliche Spotmarktpreis für kristalline Siliziummodule bei lediglich 0,08 US-Dollar pro Watt – ein Rückgang um mehr als ein Drittel im Vergleich zum Vorjahr.

Zwar spielt die enorme Überproduktion eine maßgebliche Rolle bei diesem Preisverfall, doch auch technologische Innovationen tragen maßgeblich dazu bei, die Kostenstrukturen nachhaltig zu verbessern.

Die sogenannte Lernrate – ein Maß dafür, wie stark die Kosten bei steigender Produktionsmenge sinken – wurde mit 25,6 Prozent berechnet. Das bedeutet, dass sich die Produktionskosten mit jeder Verdopplung der Gesamtmenge um mehr als ein Viertel reduzieren.

Parallel dazu schreitet die technologische Entwicklung in der Zell- und Modultechnik mit hohem Tempo voran. Eine der bedeutendsten Verschiebungen betrifft den Übergang von PERC-Zellen – bislang das Rückgrat der Solarproduktion – hin zu neuen n-Typ-Technologien.

Besonders die TOPCon-Zelle (Tunnel Oxide Passivated Contact) hat sich 2024 erstmals als marktführende Technologie durchgesetzt. Sie bietet höhere Effizienzen, bessere Temperaturstabilität und eine längere Lebensdauer. Auch Silizium-Heterojunction-Zellen (SHJ) sowie interdigitated back contact-Zellen (IBC) gewinnen an Bedeutung, insbesondere in hochwertigen oder spezialisierten Anwendungen.

Die Effizienzwerte aktueller Zellen liegen dabei auf beeindruckendem Niveau: TOPCon-Zellen erreichen im Schnitt 23,2 Prozent, SHJ sogar 23,6 Prozent. In Kombination mit neuen Waferformaten – insbesondere M10 und G12 – konnten die Leistungsklassen der Module auf bis zu 720 Watt gesteigert werden.

Gleichzeitig werden die Wafer dünner und ressourcenschonender gefertigt, was nicht nur Materialkosten senkt, sondern auch den Energieverbrauch in der Produktion reduziert.

Auch die Modultechnologie erfährt einen grundlegenden Wandel. Die vollständige Marktdurchdringung bifazialer Module – also solcher, die Licht von beiden Seiten nutzen – zeigt das zunehmende Bestreben der Branche, die Flächennutzung zu optimieren.

Schon heute stammen rund 90 Prozent der Module aus bifazialer Produktion. Unterstützt wird dieser Trend durch die zunehmende Standardisierung von Modulformaten und durch den Einsatz innovativer Materialien, wie beispielsweise antireflektierende Gläser mit erhöhter Witterungsbeständigkeit oder Kupferdrähte zur Zellenverbindung, die als kostengünstige Alternative zu Silber in den Fokus rücken.

Laut der ITRPV-Roadmap 2025 waren im Jahr 2024 noch rund 49 Prozent der Zellen mit zwölf oder weniger Busbars ausgestattet. Dieser Anteil wird jedoch rapide zurückgehen. Bis 2035 erwartet die Branche, dass klassische Zelllayouts mit maximal zwölf Sammelschienen nur noch etwa 6 Prozent Marktanteil haben werden. Im Gegenzug gewinnen feinere, dichter gepackte Kontaktmuster stark an Bedeutung.

Zellen mit 13 bis 18 Busbars werden mittelfristig ihren Anteil zunächst erhöhen, bevor sie von innovativeren Formaten abgelöst werden. Besonders interessant ist die Entwicklung sogenannter busbarloser Zellen, bei denen vollständig auf die typischen Sammelschienen verzichtet wird.

Durch alternative Kontaktierungstechniken – beispielsweise leitfähige Folien oder strukturierte Rückseiten – können dabei sowohl Materialkosten reduziert als auch Verschattungsverluste minimiert werden. Der Marktanteil dieser Technologie lag 2024 noch bei etwa 6 Prozent, soll aber bis 2035 auf rund 47 Prozent steigen und damit zur dominanten Technik werden.

Auffällig ist zudem die konsequente Reduktion von teuren und kritischen Materialien. Die Verwendung von Silber – eines der teuersten Elemente in der Zellproduktion – wird durch effizientere Druckverfahren sowie durch neue Pasten- und Kontaktierungstechnologien deutlich reduziert.

In Silizium-Heterojunction-Solarzellen (SHJ-Zellen) kommt vermehrt kupferbasierte Metallisierungen zum Einsatz, die langfristig nicht nur kosteneffizienter, sondern auch unabhängiger von volatilen Rohstoffmärkten sein sollen.

Ein Blick in die Zukunft zeigt: Die Entwicklung ist längst nicht abgeschlossen. Bereits ab 2027 erwartet die Branche den Eintritt von Tandemzellen in die Massenfertigung.

Diese Zellen kombinieren zwei lichtaktive Schichten – meist Perowskit und Silizium – und versprechen zu Beginn Wirkungsgrade von etwa 27 Prozent. Bis 2035 könnten diese Werte auf über 30 Prozent steigen.

Solche Fortschritte eröffnen völlig neue Möglichkeiten für die Energieausbeute pro Fläche – ein zentraler Faktor insbesondere in dicht besiedelten Regionen mit begrenztem Platzangebot.

Auch auf der Produktionsseite setzen sich neue Maßstäbe. Immer größere Fertigungsanlagen mit Kapazitäten von zehn Gigawatt und mehr pro Jahr ermöglichen es, Skaleneffekte optimal zu nutzen und die Kosten weiter zu senken.

In Kombination mit zunehmender Automatisierung und digitalisierten Qualitätsprozessen – etwa durch neue Auswertungsplattformen, wie sie erstmals bei der ITRPV 2025 zum Einsatz kamen – wird die gesamte Wertschöpfungskette effizienter, transparenter und schneller anpassbar.

Insgesamt zeichnet die Roadmap das Bild einer Branche, die nicht nur auf dem besten Weg ist, fossil dominierte Energiesysteme abzulösen, sondern auch technologisch an der Schwelle zu einer neuen Ära steht.

Mit kontinuierlichen Innovationszyklen, einem klaren Fokus auf Kostenreduktion und dem Eintritt in die Ära der Tandemzellen stellt sich die Photovoltaik als zentrale Säule der globalen Energiewende auf – robust, skalierbar und ökonomisch zunehmend unschlagbar.