Ende September hat der Modulhersteller Longi einen neuen Wirkungsgrad-Rekord für Silizium-Solarzellen gemeldet: 28,29 Prozent, bestätigt vom Institut für Solarenergieforschung Hameln (ISFH), also ganz in unserer Nähe. Der Rekord kommt von einer sogenannten Rückkontaktzelle. Wir erklären, wie diese Zellen aufgebaut sind, warum sie so schwierig herzustellen sind und was davon auf Ihrem Dach ankommt.
Die Meldung in Kürze
Die neue Rekordzelle ist eine HIBC-Zelle. Die Abkürzung steht für „Hybrid Interdigitated Back Contact“, frei übersetzt: hybride Zelle mit ineinandergreifenden Rückkontakten. Mit 28,29 Prozent hält sie laut Hersteller den aktuellen Rekord für Solarzellen aus einer einzigen Siliziumschicht. Es ist bereits der dritte Rekord dieses Zelltyps im Jahr 2026: Im Januar meldete Longi 28,04 Prozent, im April 28,13 Prozent. Kurz vor dem April-Wert hatte der Hersteller Trina Solar 28,0 Prozent mit einer ebenfalls rückseitig kontaktierten Zelle gemeldet. Die Rückkontakt-Technik liefert sich also gerade ein enges Rennen um die Spitze.
Wichtig für die Einordnung: Der neue Wert ist eine Firmenmeldung mit unabhängiger Messung durch das ISFH, aber noch keine begutachtete Fachveröffentlichung. Die Zellfläche hat Longi für diesen Rekord nicht genannt. Den Aufbau des Vorgängers mit 27,81 Prozent hat das Unternehmen dagegen im November 2025 in der Fachzeitschrift Nature beschrieben; dieser Artikel wurde von unabhängigen Fachleuten geprüft (Peer-Review). Diese Zelle war rund 134 Quadratzentimeter groß, also eine halbierte Standard-Siliziumscheibe und keine winzige Laborprobe. Das ist bemerkenswert, denn viele Rekorde werden auf nur wenigen Quadratzentimetern erzielt.
Wie eine normale Solarzelle Strom abgibt
Eine Solarzelle ist im Kern eine dünne Scheibe aus hochreinem Silizium, der Wafer (etwa so dick wie ein Blatt Papier). Trifft Licht auf das Silizium, löst es Elektronen aus ihrer Bindung. Dabei entsteht jeweils ein freies Elektron (negativ) und eine „Lücke“ an der Stelle, an der es vorher saß. Diese Lücke nennt man Loch; sie verhält sich wie eine positive Ladung. Elektronen und Löcher müssen nun zu getrennten Kontakten wandern, damit Strom fließt: die Elektronen zum Minus-, die Löcher zum Pluspol.
Bei den meisten Zellen auf deutschen Dächern liegt ein Pol auf der Vorderseite, der andere auf der Rückseite. Auf der Vorderseite sehen Sie deshalb feine silberne Linien, die Kontaktfinger. Sie sind nötig, um den Strom einzusammeln, haben aber einen Nachteil: Wo Metall liegt, kommt kein Licht in die Zelle. Außerdem muss man sie schmal halten, was den elektrischen Widerstand erhöht. Das ist ein klassischer Zielkonflikt zwischen Schatten und Stromleitung.
Die Idee der Rückkontaktzelle
Die Rückkontaktzelle löst diesen Konflikt, indem sie beide Pole auf die Rückseite verlegt. Dort liegen Plus- und Minuskontakte in schmalen Streifen abwechselnd nebeneinander, wie die Zinken zweier ineinandergeschobener Kämme. Daher kommt der Fachbegriff „interdigitiert“ (lateinisch digitus, Finger).
Die Vorteile liegen auf der Hand:
- Keine Abschattung: Die gesamte Vorderseite kann Licht aufnehmen. Sie trägt nur noch eine aufgeraute Oberfläche und eine Antireflexschicht, damit möglichst wenig Licht zurückgespiegelt wird.
- Breitere Leiterbahnen: Auf der Rückseite stört Metall kein Licht. Die Kontakte dürfen deshalb breiter sein, was elektrische Verluste senkt.
- Optik: Module mit Rückkontaktzellen wirken auf dem Dach sehr gleichmäßig, weil die silbernen Linien fehlen.
Die Idee ist nicht neu. Rückkontaktzellen gibt es seit Jahrzehnten, allerdings lange nur in Nischen, weil ihre Herstellung aufwendig und teuer war. Der bisher zitierte Silizium-Rekord von 26,7 Prozent aus dem Jahr 2017 stammte vom japanischen Hersteller Kaneka – ebenfalls mit einer Rückkontaktzelle.
Kurz erklärt: Passivierung
An jeder Oberfläche eines Siliziumkristalls enden die Bindungen der Atome abrupt. Diese „offenen Bindungen“ wirken wie Fallen: Ein Elektron und ein Loch finden dort zueinander und vereinen sich, bevor sie einen Kontakt erreichen. Fachleute sprechen von Rekombination – die Energie geht als Wärme verloren. Passivierung bedeutet, diese Fallen mit hauchdünnen Schichten (zum Beispiel Aluminiumoxid oder Siliziumnitrid) zu „entschärfen“. Je besser eine Zelle passiviert ist, desto mehr Ladungsträger überleben den Weg zum Kontakt und desto höher ist die Spannung der Zelle.
Warum Rückkontaktzellen so anspruchsvoll sind
Wenn alle Kontakte hinten liegen, hat das eine Kehrseite: Das meiste Licht wird nahe der Vorderseite absorbiert. Die dort erzeugten Ladungsträger müssen also durch den gesamten Wafer bis zur Rückseite wandern. Das gelingt nur, wenn das Silizium extrem rein ist und alle Oberflächen hervorragend passiviert sind. Andernfalls gehen unterwegs zu viele Ladungsträger verloren.
Hinzu kommt die Fertigung. Auf der Rückseite müssen Plus- und Minusbereiche auf engem Raum sauber voneinander getrennt werden. Berühren sie sich, entsteht ein Kurzschluss innerhalb der Zelle. Das erfordert zusätzliche, präzise Strukturierungsschritte, etwa mit Lasern. Jeder zusätzliche Prozessschritt kostet Zeit und Geld und kann die Ausbeute in der Serienfertigung senken.
Was an der „hybriden“ Rekordzelle besonders ist
Das „H“ in HIBC steht für die Kombination zweier Kontakttechniken, die Sie vielleicht aus Moduldatenblättern kennen:
- Tunneloxid-Kontakte wie bei TOPCon-Zellen (Tunnel Oxide Passivated Contact): Eine nur wenige Atomlagen dünne Oxidschicht mit darüberliegendem, gezielt verunreinigtem („dotiertem“) Silizium lässt Ladungsträger einer Sorte passieren und hält die Oberfläche trotzdem passiviert.
- Schichten aus amorphem Silizium wie bei Heterojunction-Zellen (HJT): Nicht kristallines Silizium passiviert die Oberfläche besonders gut und ermöglicht hohe Spannungen.
Laut der Nature-Veröffentlichung zur 27,81-Prozent-Zelle kombiniert Longi diese Ansätze auf der Rückseite. Zu den weiteren Kniffen zählen eine gezielte Passivierung der Schnittkanten (die Zelle ist ein halbierter Wafer, und gerade frische Schnittkanten sind Rekombinationsfallen), eine transparente leitfähige Oxidschicht, die den Strom seitlich zu den Kontakten führt, sowie ein Laserverfahren, mit dem Teile der amorphen Schicht gezielt kristallisiert werden. Ergebnis war damals ein sogenannter Füllfaktor von 87,55 Prozent. Dieser Kennwert beschreibt, wie „rechteckig“ die Strom-Spannungs-Kennlinie einer Zelle ist, also wie wenig Leistung durch innere Widerstände und Verluste verloren geht. Welche Verbesserungen genau zu 28,29 Prozent geführt haben, hat der Hersteller bisher nur allgemein beschrieben.
Wie nah ist Silizium an seiner Grenze?
Silizium kann aus physikalischen Gründen nicht beliebig effizient werden. Ein Teil des Sonnenlichts hat zu wenig Energie, um überhaupt Elektronen freizusetzen. Energiereiches Licht gibt seinen Überschuss als Wärme ab. Zudem verlieren sich im Kristall selbst unvermeidlich Ladungsträger. Berechnungen aus der Fachliteratur setzen die praktische Obergrenze für eine Silizium-Einfachzelle deshalb bei rund 29,4 Prozent an. Mit 28,29 Prozent erreicht die neue Zelle damit etwa 96 Prozent dieses Grenzwerts.
Der Blick auf die Rekordkurve zeigt: Von 1999 bis 2017 ging es um 1,7 Prozentpunkte nach oben, seit 2023 noch einmal um gut einen Prozentpunkt. Jeder weitere Zehntelpunkt wird mühsamer. Wer deutlich über 30 Prozent hinaus will, muss Silizium mit einem zweiten Material kombinieren, etwa Perowskit, in sogenannten Tandemzellen. Solche Zellen haben im Labor bereits über 34 Prozent erreicht, sind aber noch nicht für Hausdächer auf dem Markt.
Vom Labor aufs Dach: Was kommt an?
Ein Zellrekord ist nicht gleich Modulwirkungsgrad. Im Modul kommen Verluste hinzu: Abstände zwischen den Zellen, der Rahmen, die Verschaltung und das Frontglas. Deshalb liegen Module immer einige Prozentpunkte unter den besten Zellen. Die folgende Übersicht zeigt die Größenordnungen:
| Stufe | Wirkungsgrad | Einordnung |
|---|---|---|
| Theoretische Grenze Silizium-Einfachzelle | ca. 29,4 % | physikalische Obergrenze (Berechnung) |
| Rekordzelle HIBC (Sept. 2026) | 28,29 % | Laborzelle, gemessen vom ISFH |
| Rekordmodul mit HIBC-Zellen (2026) | 26,4 % | laut Hersteller vom US-Nationallabor NLR (ehemals NREL) bestätigt |
| Bestes Serienmodul (Ende 2024) | 24,8 % | Fraunhofer ISE, Photovoltaics Report |
| Durchschnitt kristalliner Serienmodule (Ende 2024) | 22,7 % | nach Liefermenge gewichtet, Fraunhofer ISE |
Rückkontaktmodule sind bereits im Handel, von mehreren Modulherstellern. Nach Angaben des Fraunhofer ISE dominiert derzeit aber die TOPCon-Technik die Weltproduktion. Rückkontaktzellen sind also kein Laborexperiment mehr, aber auch noch nicht der Standard. Wie schnell sich das ändert, hängt vor allem davon ab, ob die aufwendigere Fertigung in großen Stückzahlen günstig genug wird.
Übrigens: Wie ein Rekordwert im Kalibrierlabor überhaupt gemessen wird und warum Laborwerte unter Standard-Testbedingungen nicht eins zu eins auf dem Dach ankommen, haben wir im Beitrag „Wie misst man einen Solar-Weltrekord?“ ausführlich erklärt.
Was bedeutet das für Sie?
- Kein Grund zu warten: Zwischen einem Durchschnittsmodul und einem Spitzenmodul liegen wenige Prozentpunkte Wirkungsgrad. Auf einer typischen Dachfläche bedeutet das etwas mehr Leistung pro Quadratmeter, aber keinen Sprung, der eine heute geplante Anlage entwertet. Rekordzellen von heute brauchen erfahrungsgemäß einige Jahre, bis sie in dieser Qualität in Serienmodulen ankommen.
- Wann hoher Wirkungsgrad zählt: Ein höherer Modulwirkungsgrad lohnt sich vor allem, wenn die Dachfläche knapp ist, etwa bei kleinen Dächern, Gauben oder vielen Dachfenstern. Bei großen, freien Dachflächen entscheidet eher das Verhältnis von Preis zu Ertrag.
- Auf das Gesamtsystem achten: Wichtig ist, dass Module und Wechselrichter zusammenpassen, also Strom- und Spannungswerte der Module zu den Eingängen des Wechselrichters. Neben dem Wirkungsgrad sind außerdem Temperaturverhalten, Garantiebedingungen und die jährliche Leistungsabnahme wichtige Kennwerte im Datenblatt.
- Optik als Pluspunkt: Wer ein besonders gleichmäßiges, dunkles Erscheinungsbild auf dem Dach möchte, kann Rückkontaktmodule in die Auswahl einbeziehen. Ob sie im Einzelfall wirtschaftlich sind, sollte man im Angebotsvergleich prüfen.
Dass ein Institut aus Hameln solche Weltrekorde misst, zeigt übrigens, wie viel Solarkompetenz in unserer Region steckt.
Sie möchten wissen, welche Module und welcher Wechselrichter zu Ihrem Dach passen? Einen Überblick über die SolaX-Technik, die wir verbauen, finden Sie auf unserer Seite Unsere Technik. Ein persönliches Angebot können Sie hier anfordern.
Quellen
- „Photovoltaik: Neuer Rekordwirkungsgrad von Longi“, Solarserver, 24.09.2026: solarserver.de
- „Longi sets 28.29% world record for single-junction silicon solar cell efficiency“, pv magazine International, 24.09.2026: pv-magazine.com
- „28.13%, 26.4%! LONGi Sets New World Records for Crystalline Silicon Solar Cell and Module Efficiency“, Longi (Pressemitteilung), 28.04.2026: longi.com
- „Longi announces world record efficiency of 28.13% for silicon solar cell“, pv magazine International, 28.04.2026: pv-magazine.com
- Wang, G. et al.: „Silicon solar cells with hybrid back contacts“, Nature 647 (2025), begutachtet: nature.com
- „Longi reveals details of world’s most efficient silicon solar cell“, pv magazine International, 20.11.2025: pv-magazine.com
- Fraunhofer ISE: Photovoltaics Report, Stand 14.07.2026: ise.fraunhofer.de
- ISFH: Kalibrierlabor für Solarzellen (ISFH CalTeC): isfh.de
- „Longi announces 27.30% efficiency for heterojunction back contact solar cell“, pv magazine International, 08.05.2024: pv-magazine.com
- „Energy Department Renames NREL ‚National Lab of the Rockies‘“, U.S. Department of Energy, 12/2025: energy.gov