I moduli solari di oggi sono principalmente realizzati in silicio e le possibilità di ulteriori aumenti di efficienza sono già state ampiamente sfruttate. Ma dal 2008, la classe di materiali delle "perovskiti ad alogenuri metallici" si è spostata al centro della ricerca: questi composti semiconduttori convertono molto bene la luce solare in energia elettrica e offrono ancora molto spazio per miglioramenti. In particolare, possono essere combinati con celle solari al silicio come celle solari tandem che utilizzano la luce solare in modo molto più efficiente.
Ad HZB (Helmholtz-Zentrum Berlin), parte dell'Associazione Helmholtz dei centri di ricerca tedeschi, che studia la struttura e la dinamica dei materiali e indaga sulla tecnologia delle celle solari, diversi gruppi hanno lavorato intensamente dal 2015 sia sui semiconduttori di perovskite che sulle tecnologie del silicio e sulla combinazione di entrambi in innovative celle solari tandem.
Nel gennaio 2020, HZB aveva raggiunto un record del 29,15% per una cella solare tandem di silicio perovskite e ha pubblicato il lavoro sulla rivista Science. Poi, prima di Natale 2020, la società Oxford PV è stata in grado di annunciare un'efficienza certificata del 29,52%. Da allora, l'entusiasmante corsa per nuovi record è continuata.
La recente ricerca si è concentrata sul miglioramento ottico della cella inferiore a eterogiunzione del silicio. Sono stati aggiunti un lato anteriore nanostrutturato e un riflettore posteriore dielettrico. Ora è arrivata la conferma ufficiale da parte di Fraunhofer ISE CalLab: "Le nostre nuove celle solari tandem in silicio perovskite sono state certificate in modo indipendente con un'efficienza record mondiale del 29,80%", afferma una felice Christiane Becker, esperta di nanostrutture nelle celle solari e dei loro effetti sulle proprietà ottiche ed elettriche.
I risultati aprono la strada a ulteriori miglioramenti. Le simulazioni suggeriscono che le prestazioni potrebbero essere ulteriormente aumentate nanostrutturando gli strati assorbitori su entrambi i lati. I ricercatori sono convinti che un'efficienza di ben oltre il 30 % potrebbe essere raggiunta presto. La gara è in corso.