Forschende der Nanyang Technological University in Singapur haben eine Solarzelle entwickelt, die fast unsichtbar ist – und dennoch Strom liefert. Ein Blick hinter die Laborergebnisse.

Stellen Sie sich vor, die riesigen Glasfassaden moderner Bürotürme würden nicht nur Licht hereinlassen, sondern gleichzeitig Energie erzeugen – ohne dass man ihnen ansieht, dass sie mehr sind als gewöhnliche Fenster. Genau an diesem Punkt arbeitet ein Team um Professorin Annalisa Bruno an der NTU Singapur. In einer aktuellen Studie, veröffentlicht im Fachjournal ACS Energy Letters, zeigen die Wissenschaftler, wie extrem dünne Solarzellen aus einem Material namens Perowskit hergestellt werden können – so dünn, dass sie auf Glas kaum auffallen.

Ein Material, das Licht durchlässt und nutzt

Perowskit ist kein exotischer Kunststoff, sondern eine Klasse von Kristallstrukturen, die sich in der Photovoltaikforschung seit einigen Jahren einen Namen macht. Anders als herkömmliche Silizium-Solarzellen, die opak sind und vergleichsweise dicke Schichten benötigen, kann Perowskit in hauchdünnen Filmen aufgetragen werden. Die NTU-Gruppe nutzt dafür ein Verfahren namens thermische Verdampfung: In einer Vakuumkammer werden die Ausgangsstoffe erhitzt, bis sie verdampfen, und setzen sich dann als gleichmäßige, nur zehn Nanometer dünne Schicht auf einer Glasoberfläche ab. Zum Vergleich: Ein menschliches Haar ist etwa achttausendmal dicker.

Das Besondere an dieser Methode ist, dass sie ohne giftige Lösungsmittel auskommt und sich theoretisch im industriellen Maßstab umsetzen ließe. Und die Forscher können steuern, wie viel Licht die Zelle durchlässt – je nach Anforderung an das spätere Fenster.

Was die Zahlen wirklich aussagen

Ein Wirkungsgrad von 7,6 Prozent klingt auf den ersten Blick nicht überwältigend, vor allem wenn man ihn mit den 20 bis 24 Prozent kommerzieller Siliziummodule vergleicht. Aber dieser Vergleich hinkt. Bei einem Fenster steht nicht die maximale Energieausbeute im Vordergrund, sondern die Transparenz. Ein Dach kann man komplett mit schwarzen Modulen belegen – ein Fenster muss durchsichtig bleiben. Dass die Perowskit-Zellen überhaupt Strom liefern, während sie noch rund 41 Prozent des einfallenden Lichts passieren lassen, ist aus Sicht der Forschung ein beachtlicher Wert.

Die Rechnung der NTU-Wissenschaftler geht deshalb in eine andere Richtung: Nehmen wir ein großes Glasgebäude im Finanzdistrikt Singapurs. Dessen Fensterflächen sind so enorm, dass selbst eine vergleichsweise niedrige Effizienz pro Quadratzentimeter in der Summe mehrere hundert Megawattstunden pro Jahr ergeben könnte – genug, um gut hundert Haushalte mit Strom zu versorgen.

Hinzu kommt ein weiterer Vorteil: Die Zellen arbeiten auch bei diffusem Licht, also an bewölkten Tagen oder sogar in Innenräumen. Das macht sie interessant für Regionen mit weniger intensiver Sonneneinstrahlung und für Gebäude, deren Fenster nicht den ganzen Tag in der prallen Sonne hängen.

Noch nicht reif für den Alltag

So vielversprechend die Laborergebnisse klingen – bis zur Serienreife ist es ein weiter Weg. Das größte Hindernis ist die Haltbarkeit. Perowskit reagiert empfindlich auf Feuchtigkeit und Wärme. Wer schon einmal ein Fenster putzen musste, weiss, dass Glasflächen genau diesen Bedingungen ausgesetzt sind. Die Forschung an stabileren Varianten des Materials läuft weltweit, aber eine Lösung ist noch nicht in Sicht.

Auch die Frage der Farbneutralität ist nicht abschliessend geklärt. Die aktuellen Zellen verleihen dem Glas einen leichten Farbstich. Das mag in manchen architektonischen Kontexten als Gestaltungsmerkmal durchgehen, in anderen wäre es ein Ausschlusskriterium. Die NTU-Gruppe arbeitet bereits mit Industriepartnern zusammen, um das Herstellungsverfahren auf grössere Flächen zu übertragen und zu standardisieren. Ein Patent wurde angemeldet.

Ein Baustein unter vielen

Wer jetzt denkt, transparente Solarzellen würden bald die Energiewende allein stemmen, wird enttäuscht. Aber darum geht es nicht. Städte sind für rund 40 Prozent des globalen Energieverbrauchs verantwortlich – und ein grosser Teil davon entfällt auf Gebäude. Die Idee, ohnehin vorhandene Flächen wie Fensterfronten oder Fassaden ohne zusätzlichen Platzbedarf und ohne Eingriff ins Stadtbild energetisch zu nutzen, ist aus urbanistischer Sicht elegant.

Die Arbeit der NTU zeigt vor allem eines: Die Kluft zwischen dem, was im Labor möglich ist, und dem, was eines Tages in der Gebäudetechnik stecken könnte, wird kleiner. Ob es am Ende das Perowskit-Fenster sein wird oder ein anderes Material – die Richtung stimmt. Fenster, die Strom produzieren, sind keine Science-Fiction mehr. Sie sind ein plausibler Baustein einer Infrastruktur, die künftig in Oberflächen integriert sein wird: in Fahrzeugscheiben, in Glasfassaden, vielleicht irgendwann sogar in Brillengläsern. Wann genau der Schritt aus dem Labor in die Serie gelingt, ist offen. Aber er ist näher gerückt.

Quellen: NTU Singapore (Pressemitteilung, Mai 2026), ACS Energy Letters, The Engineer, EurekAlert. Die genannten Wirkungsgrade und Leistungswerte beziehen sich auf Laborbedingungen; unter realen Einsatzbedingungen können sie abweichen.