China führt in der Perowskit-Technologie an, und auch Elon Musk hat dieses Geschäft im Visier.

Im ersten Quartal des Jahres 2026 tauchte Elon Musk häufig im Blickfeld der chinesischen Photovoltaikindustrie auf und wurde zu einer Schlüsselvariablen bei den Veränderungen in der chinesischen Photovoltaikbranche.

Das Team um Musk besuchte im Februar dieses Jahres mehrere chinesische Photovoltaikunternehmen intensiv. Er betrachtete die gesamte Branchenkette – von den Anlagen, Siliziumscheiben bis hin zu Batteriekomponenten – und legte besonderen Schwerpunkt auf die nächste Generation effizienter Photovoltaiktechnologien, einschließlich Perowskit. Diese Reihe von Aktionen wird von der Außenwelt als wichtiges Signal für seine beschleunigte Expansion in Richtung Energie und Weltrauminfrastruktur angesehen.

Obwohl Musk selbst nicht öffentlich klar gemacht hat, dass er auf Perowskit setzt, passt diese Technologie angesichts seiner langfristigen Planungen hervorragend in seine Weltraumvision und die dazugehörige Kernstrategie.

Im Vergleich zu Siliziumzellen ist Perowskit effizienter, kann auch unter schwachem Licht Strom produzieren, hat einen kürzeren Herstellungsprozess und niedrigere Produktionskosten. Gleichzeitig hat Perowskit Potenzial für Leichtgewichtigkeit und Flexibilität. Es kann sogar beim Start in gerollter Form verstaut werden und erst nach Erreichen der Umlaufbahn entfaltet werden, wodurch das Startvolumen und das Nutzlastgewicht erheblich reduziert werden. Dies verleiht es einzigartige Vorteile in Weltraum-Photovoltaikanwendungen. Derzeit wird Perowskit von der Branche bereits als eine der Kernentwicklungspfade der nächsten Generation Photovoltaik angesehen.

Deshalb hat der Wettlauf um Perowskit längst die reine technologische Konkurrenz überschritten und sich zu einem nationalen Machtkampf um die Branchenpräsenz entwickelt.

In diesem internationalen Wettlauf hat Japan die früheste Präsenz im Bereich Perowskit. In der frühen Forschungsstufe von Perowskit-Solarzellen war Japan global führend, wurde jedoch von China eingeholt und überholt. Als der Wettlauf von den Labors in die Fabriken wechselte und von der Forschung zur Massenproduktion überging, hat China dank seiner vollständigen Lieferkette und Kostenvorteile bereits die Spitze im Bereich Perowskit erreicht.

Nach Vorhersagen von Analysten des Zhongshang Industrial Research Institute wird die Penetrationsrate von Perowskit in China im Jahr 2024 etwa 0,5 % betragen und im Jahr 2030 auf 30 % steigen. Die China Photovoltaic Industry Association (CPIA) prognostiziert, dass die Gesamtkapazität von Perowskit-Solarzellen weltweit mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von etwa 140 % ansteigen wird und bis 2030 461 GW erreichen wird, wobei China den größten Teil davon ausmachen wird.

Der Gründer von Yanhe Technology, ein Perowskit-Unternehmen, Feng Fan, sagte: "Derzeit zeigt die globale Perowskit-Photovoltaikindustrie ein Muster, in dem China auf allen Ebenen vorausgeht und Europa, die USA und Japan sich unterschiedlich bemühen, aufzuholen. China ist bereits das globale Zentrum für Perowskit-Anlagen, -Forschung, -Herstellung und -Innovation, und die dazugehörigen Patente machen mehr als 75 % der Weltpatente aus. Europa, die USA und Japan haben zwar in einigen speziellen Bereichen wie Grundlagenforschung und flexiblen Anwendungen Erfahrungen gesammelt, aber ihre Industrialisierungsgeschwindigkeit, Kapazitätsgröße und Kostenvorteile liegen weit hinter denen Chinas."

Im Wettlauf um Perowskit kann jeder technologische Durchbruch und jede Branchenaktion die Geschichte des zukünftigen globalen Energiegefüges verändern.

01 Vom Labor in die Branchenfront

Der Ausgangspunkt dieses Wettlaufs geht auf einen Mineralstein vor hundert Jahren zurück.

Im Jahr 1839 entdeckte der deutsche Mineraloge Gustav Rose in Gesteinen des Uralgebirges in Russland ein Oxid mit einer eigenartigen Kristallstruktur. Da das erste entdeckte Material eine Calciumtitanat-Verbindung war, wird dieses Material allgemein als "Perowskit" bezeichnet.

Im Jahr 2009 führte ein Forschungsteam der Tōyō University in Japan bei der Forschung an Solarzellen ein Material mit Perowskit-Struktur als Ersatz für herkömmliche Farbstoffe als Lichtabsorptionsschicht ein und eröffnete damit die Erkundung der Anwendung von Perowskit-Materialien in der Photovoltaikbranche.

Miyasaka Ryuji wählte ein organisch-anorganisches Hybrid-Perowskit-Material als neuen Photosensibilisator anstelle des Farbstoffs in herkömmlichen farbstoffsensibilisierten Solarzellen. Die Experimente zeigten, dass der Photoelektrische Wandlungswirkungsgrad 3,8 % erreichte. Miyasaka veröffentlichte die Experimentergebnisse in der "Journal of the American Chemical Society" (JACS) und schrieb damit den ersten wissenschaftlichen Artikel, der systematisch die Forschung an Perowskit-Solarzellen in einer Fachzeitschrift behandelt.

Diese Solarzelle war jedoch nur wenige Minuten stabil und verschwand dann schnell. Der flüssige Elektrolyt löste und zersetzte die Perowskit-Lichtabsorptionsschicht, und der Wirkungsgrad sank schnell auf Null. Die erste Perowskit-Solarzelle der Welt endete also am Tag ihrer Entstehung.

Das Scheitern dieses Experiments lag hauptsächlich an der Inkompatibilität zwischen dem flüssigen Elektrolyten und den physikalisch-chemischen Eigenschaften von Perowskit. Dies ließ die späteren Forscher allmählich erkennen, dass man, um einen hohen Wirkungsgrad und eine lange Lebensdauer zu erreichen, den flüssigen Elektrolyten ersetzen und stattdessen ein stabileres Feststoffmaterial zur Ladungstrennung verwenden musste.

02 Das "Jahr des entscheidenden Durchbruchs" 2012

In den folgenden Jahren wurde Japan auf der "Siegerpodest" des Perowskit-Wirkungsgradwettlaufs allmählich von anderen Ländern überholt.

Im Jahr 2011 brachte ein Forschungsteam unter der Leitung von Nam-Gyu Park der Sungkyunkwan University in Südkorea den Wirkungsgrad durch technische Verbesserungen auf 6,5 % hoch. Doch die fatale Schwäche des flüssigen Elektrolyten blieb weiterhin bestehen, und die Zelle kollabierte innerhalb weniger Minuten.

Der echte Durchbruch kam 2012. Das Team von Nam-Gyu Park arbeitete mit dem Team von Professor Michael Grätzel der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne in der Schweiz zusammen und baute die erste ganz feste Perowskit-Solarzelle der Welt mit einem Feststoff-Lochtransportmaterial namens spiro‑OMeTAD. Der Wirkungsgrad erreichte fast 10 %.

Im selben Jahr erzielte auch das Team von Henry Snaith der Universität Oxford in Großbritannien unabhängig einen ähnlichen Durchbruch. Durch die Einführung des Feststoff-Lochtransportmaterials Spiro-OMeTAD wurde die Zerstörung der Perowskit-Schicht durch den flüssigen Elektrolyten effektiv vermieden, und die Stabilität der Zelle wurde verbessert.

Beide Teams überwanden in demselben Jahr diese Schwelle. Im Vergleich zu den zuvor nur wenige Minuten stabilen flüssigen Systemen war die Stabilität dieser Generation von Zellen deutlich verbessert, und sie konnten ihre Leistung über einen längeren Zeitraum aufrechterhalten.

Nach diesem Durchbruch stieg der Wirkungsgrad von Perowskit-Solarzellen stark an. Im Jahr 2021 brachte das Ulsan National Institute of Science and Technology in Südkorea den Wirkungsgrad einer Einzelperowskit-Zelle auf 25,8 % hoch und stellte damit einen neuen Weltrekord auf.

Während Südkorea, Großbritannien und andere Länder aufholten, richteten die japanischen Unternehmen ihren Fokus auf die Stabilität und Sicherheit der Materialien. Firmen wie Sekisui Chemical und Panasonic setzten auf die Stabilität und Bleifreiheit der Materialien und versuchten, sich durch diese Differenzierung von anderen Wettbewerbern abzuheben. Der Hintergrund ist, dass die Stabilität bis heute das schwerste Hindernis für die Industrialisierung von Perowskit darstellt.

03 Der Eintritt Chinas in das Rennen und die Umkehr der Machtverhältnisse

Seit 2013 ist die Perowskit-Solarzelle schnell zu einem globalen Forschungshotspot geworden. Die Perowskit-Zelle wurde von der Zeitschrift "Science" zu einem der "Zehn größten Durchbrüche" ernannt und als die vielversprechendste Photovoltaiktechnologie der nächsten Generation bezeichnet.

In China haben mehrere Spitzenschulen und Forschungsinstitute, darunter die chinesische Akademie der Wissenschaften, die Nanjing-Universität, die Peking-Universität, die Huazhong-Universität für Wissenschaft und Technologie und die Zhejiang-Universität, Perowskit als wichtiges Forschungsgebiet festgelegt.

Die Geschwindigkeit, mit der China aufholte, zeigte die Eigenschaft der chinesischen Branche, "später aber besser" zu werden.

Um 2018 herum wurde der Wirkungsgrad der Zellen in China durch Schlüsseltechnologien auf über 23 % erhöht, und ein neuer Weltrekord wurde aufgestellt, der von dem US-amerikanischen National Renewable Energy Laboratory (NREL) aufgenommen wurde.

Seitdem wurden mehrere Technologierouten parallel vorangetrieben: Der Wirkungsgrad von Schichtstrukturen erreichte kontinuierliche Durchbrüche und stieg allmählich von etwa 24 % auf über 28 % an. Gleichzeitig wurden auch in den Schlüsselbereichen der Materialherstellung und der Zellenstabilität Fortschritte erzielt.

Während die Forschung voranschritt, wandte sich China an das, was es am besten kann: die Skalierung und Industrialisierung.

Im Jahr 2015 erhielt Yao Jizhong, ein ehemaliger Student der Zhejiang-Universität, eine Förderung von der Asia-Pacific Environmental Energy Cooperation Organization und absolvierte sein Studium an der University of New South Wales in Australien unter der Leitung von Professor Martin Green, dem "Vater der Photovoltaik". Nach seiner Rückkehr nach China gründete er zusammen mit Freunden die Xianneng Optoelectronics in der Hangzhou Future Science and Technology City und wurde einer der ersten chinesischen Unternehmer, die sich auf die Industrialisierung von Perowskit konzentrierten. "Nach unseren Tests ist Perowskit das beste Photovoltaikmaterial, das ich je gesehen habe", sagte Yao Jizhong.

Danach tauchten Start-ups wie GCL Optoelectronics, Jidian Optoelectronics, Renshuo Optoelectronics und Dazheng Micro-Nano auf und erhielten zahlreiche Risikokapitalinvestitionen.

Im Jahr 2021 baute GCL Optoelectronics die weltweit erste Massenproduktionslinie mit einer Kapazität von 100 MW. Die Größe der Module beträgt 1 m x 2 m, und der Wirkungsgrad kann über 18 % erreichen. Die Unternehmen haben es geschafft, das, was zuvor nur im Labor möglich war, in die Fabrik zu bringen.

Von 2022 bis heute hat der Eintritt von Branchenriesen die Dimension dieses Wettlaufs verändert. Industriekonzerne wie CATL, LONGi Green Energy, Trina Solar, JinkoSolar und Tongwei haben kürzlich ihre Pläne für Perowskit oder Perowskit/Silizium-Schichtzellen bekanntgegeben. Einige Unternehmen haben bereits GW-Skalen-Produktionslinien in Betrieb genommen oder befinden sich in der Bauphase. Der Eintritt dieser Unternehmen bringt nicht nur Kapital, sondern auch ein komplettes Lieferkettenmanagementsystem, Vertriebskanäle und Massenproduktionsfähigkeiten.

Der Analyst Yang Runsi der Guosheng Securities sagte: Das Jahr 2025 wird das "Jahr der Massenproduktion im GW-Maßstab" für Perowskit sein, und die Perowskit-Branche wird in den nächsten zwei Jahren in eine Phase des Kapazitätsbooms eintreten. Guosheng Securities prognostiziert, dass die globale Kapazität 2027 über 5 GW und 2030 über 30 GW erreichen wird.

Im März 2026 sagte Yu Zhenrui, Mitbegründer und Präsident von Jidian Optoelectronics, auf einem Forum über Perowskit, dass die Perowskit-Photovoltaiktechnologie die Schwelle vom Labor zur Produktionslinie überschritten habe und nun in eine neue Phase der industriellen Kooperation und Verbesserung eintritt.

Japan, das frühzeitig in den Bereich Perowskit investierte, setzt nun auch auf nationaler Ebene stark auf diese Technologie.

Im November 2024 veröffentlichte das japanische Ministerium für Wirtschaft und Technologie (METI) eine "Strategie für die nächste Generation von Solarzellen", mit dem Ziel, bis 2040 eine Installationskapazität von 20 GW an Perowskit-Solarzellen zu erreichen. Drei japanische Riesenunternehmen, Toyota, Sekisui Chemical und Toshiba, haben sich zusammengeschlossen, um die Massenproduktionstechnologie zu entwickeln. Um diese Strategie umzusetzen, hat die japanische Regierung der Kernfirma Sekisui Chemical ein Sonderzuschuss von 157 Milliarden Yen (etwa 7,47 Milliarden Yuan) gewährt. Dies ist eine der größten staatlichen Investitionen in eine einzelne neue Energiequelle in Japan in den letzten Jahren.

Interessanterweise erwähnt die Strategiedokumentation auch direkt Japans "historisches Trauma": Japan hatte um das Jahr 2000 etwa 50 % des globalen Photovoltaikmarktes, verlor aber ab 2005 aufgrund der ausländischen Konkurrenz – vor allem von China – Marktanteile, und heute beträgt Japans Anteil am globalen Markt weniger als 1 %.

Das japanische Ministerium für Wirtschaft und Technologie (METI) veröffentlichte die "Strategie für die nächste Generation von Solarzellen".

Seit der Amtsübernahme von Kōichi Kōmura als japanischer Premierminister im Jahr 2025 wurde die Perowskit-Solarzelle zusammen mit der Kernenergie in die nationale Energiepolitik aufgenommen. Eine Reihe von Maßnahmen wie Milliardenbeträge an Subventionen, Massenproduktionsforschung und die Lokalisierung der Lieferkette wurden umgesetzt.

Dies ist nicht nur eine Stärkung Japans Investitionen in die neue Technologie, sondern auch eine Reflexion über den Verlust des Photovoltaikmarktes in der Vergangenheit.

Ein erfahrenes Mitglied der Photovoltaikbranche sagte: "Japans Strategie, auf flexible Perowskit und die Eigenständigkeit der Iodressourcen zu setzen, ist logisch begründet. Doch die Massenproduktion läuft einige Jahre hinter China zurück, und es gibt einen deutlichen Unterschied zwischen den Kostenzielen und den tatsächlichen Prognosen der Unternehmen. Ob diese Strategie erfolgreich sein wird, hängt davon ab, ob der flexible Markt genügend Raum bietet und ob Japan technologische und Lieferkettenbarrieren aufbauen kann."

04 Das Rennen auf drei Technologierouten

Derzeit kann die Entwicklung von Perowskit-Solarzellen in drei Haupttechnologierouten unterteilt werden: Einzelperowskit-Zellen, Perowskit/Silizium-Schichtzellen und reine Perowskit-Schichtzellen, die jeweils ihre eigene technologische Logik und Anwendungsmöglichkeiten haben.

Einzelperowskit-Zellen verwenden nur eine Perowskit-Lichtabsorptionsschicht und haben die einfachste Struktur und die niedrigsten Kosten. Im Jahr 2025 brachte ein Team aus der Soochow-Universität und der Hainan-Universität den zertifizierten Wirkungsgrad auf 27,32 % hoch und stellte damit einen neuen Weltrekord auf.

Perowskit/Silizium-Schichtzellen setzen eine Perowskit-Sch