LONDON (IT BOLTWISE) – Das US-Energieministerium (Solar Energy Technologies Office) startet den American-Made Challenges: Perovskite Startup Prize, um Perowskit-Solarzellen schneller von Laboren in US-Produktionen zu bringen. Der Wettbewerb vergibt insgesamt 3,0 Mio. USD Preisgeld und teilt sich in Countdown, Liftoff und einen zusätzlichen Power Up Prize. Teams, die in die zweite Phase kommen, können 700.000 USD plus technische Support-Voucher erhalten. Als Siegerprojekt wird unter anderem ein flexibles, leichtes Perowskit-Modul aus Burlington, Vermont, genannt.
Wer Perowskit-Solarzellen bislang vor allem aus dem Forschungskontext kennt, bekommt mit dem American-Made Challenges: Perovskite Startup Prize ein Förderinstrument, das bewusst die Lücke zwischen Laborerfolg und industrieller Fertigung adressiert. Das Solar Energy Technologies Office (SETO) des US-Energieministeriums koppelt Preisgelder an genau diesen Schritt: Es geht nicht nur um gute Zellkennzahlen im Labor, sondern darum, wie sich Verfahren, Materialien und Qualitätssicherung so weiterentwickeln lassen, dass daraus ein marktfähiges Produkt in einem US-Unternehmen entsteht. Mit der Ausgestaltung als zweistufiges Wettbewerbssystem soll die Zahl der „Labor-zu-Fabrik“-Übergänge steigen, die sonst oft an Skalierung, Prozessstabilität oder an fehlendem Fertigungs-Know-how scheitern.
Finanziell ist der Wettbewerb klar strukturiert. Insgesamt stellt das Programm 3,0 Mio. USD Preisgeld bereit; Teams, die von der ersten Phase in die zweite aufsteigen, erhalten zunächst 200.000 USD als Zwischenschritt. Für die Gewinner der zweiten Phase sind 500.000 USD vorgesehen, zusammen also 700.000 USD Barauszahlung, zusätzlich kommen 100.000 USD an technischen Support-Vouchern hinzu. Diese Vouchers sind im Kern ein Mechanismus, um die oft unterschätzten Implementierungsrisiken in den Griff zu bekommen: Zell- und Modulprojekte brauchen nicht nur Materialkompetenz, sondern auch Prozessintegration, Validierung und eine belastbare Fertigungsstrategie, damit aus einer Demonstration ein dauerhaft wiederholbares Produktionsverfahren wird.
Die organisatorische Logik dahinter folgt dem Prinzip „erst Plan, dann Beweis“. In der ersten Phase, dem Countdown Contest, müssen Teams ein Team aus technischen und kaufmännischen Experten zusammenstellen und einen Plan für ein tragfähiges Perowskit-Solar-Unternehmen mit quantifizierbaren Zielen einreichen. Während des Wettbewerbs können sie auf die American-Made Network zugreifen, die laut Programmbeschreibung nationale Labore, Investoren, Industrieexpertise und weitere Ressourcen bündelt. Wer ausgewählt wird, erhält in dieser Phase 200.000 USD Cash und geht in die zweite Stufe: den Liftoff Contest.
Im Liftoff Contest sollen die Teams die im Countdown bewerteten Ziele nicht nur theoretisch umsetzen, sondern mit messbarer Validierung untermauern. Dazu gehört, dass sie dritte Validierungen ihrer Perowskit-Solarzellen und Module organisieren und die Netzwerkstrukturen festigen, die beim Launch einer Firma helfen sollen. Neu hinzu kommt zudem der Power Up Prize, der mit 40.000 USD gezielt Teams unterstützt, die eine überzeugende Innovation präsentieren, sie aber noch weiter verfeinern müssen. Der Clou: Power Up Winner werden ausdrücklich ermutigt, ihre Iterationen fortzusetzen und später erneut an Countdown-Deadlines teilzunehmen – damit wirkt der Wettbewerb wie ein gestaffeltes Lernprogramm und nicht wie ein reines „One-shot“-Casting.
Als grand prize Winner für die Liftoff Competition wird Verde Technologies mit Sitz in Burlington, Vermont, genannt. Das Projekt zielt auf ein domestiziert hergestelltes, leichtes und flexibles Perowskit-Modul; die Entwickler wollen die Effizienz von Panels erhöhen, die bislang teils aus dem Ausland stammen, und gleichzeitig die Installationskosten senken. Technisch wird als zentrales Differenzierungsmerkmal die Fähigkeit beschrieben, Laborfortschritte rasch in kommerzielle Fertigungsprozesse zu übertragen – unter anderem mithilfe eines neuartigen Lösungsvearbeitungs-Hardware-Ansatzes namens Verde Slot Coating. Im Rahmen des Countdown-Teils wird zudem beschrieben, dass die Teams Kompetenz im Beschichten genutzt haben, um Dritt-IP in skalierbare Prozesse zu integrieren, anschließend mit Industriepartnern eine großangelegte Fertigungs-Testphase absolviert und darüber hinaus Marktnachfrage für neuartige Perowskit-Produkte demonstriert sowie Kapital von Investoren akquiriert haben.
Die Liste der Finalisten zeigt, wie unterschiedlich die technischen Wege bei Perowskits sein können. Perotech Energy aus Chapel Hill, North Carolina, arbeitet etwa an bifazialen Perowskit-Modulen und setzt dabei auf einen „high throughput“-Ansatz sowie kostengünstige Lösungstechnologie mit hoher Stabilität und Energieertrag. American Perovskites aus San Jose, Kalifornien, wird als Team beschrieben, das gemeinsam mit mehreren Forschungseinrichtungen und Industriepartnern die Produktion neuartiger Materialien skalieren möchte, um Zuverlässigkeit, Performance und Kosten der Bauteilkomponenten zu verbessern. Auch MujiElectric aus Renton, Washington, wird genannt; das Team hatte bereits einen Power Up Prize gewonnen, arbeitet mit der University of Washington und lizenziert Technologie vom National Renewable Energy Laboratory. Auf dieser Basis soll es hoch-effiziente Perowskit-Solarzellen produzieren und in den Markt bringen.
Daneben erscheinen weitere Startups, die den Wettbewerb als Plattform für unterschiedliche Architektur- und Materialspezifika nutzen: Verde Technologies wird als Spin-out in Verbindung mit der University of Vermont eingeordnet; SoFab Inks aus Louisville, Kentucky, entwickelt laut Beschreibung hochwertige Tinten für Perowskit-Bauteile. Beyond Silicon aus Chandler, Arizona, verfolgt ein Perowskit-on-silicon Tandem-Konzept mit dem Ziel, die Effizienzgrenzen klassischer Siliziumsolarzellen zu übertreffen, und spricht explizit von zweikanaligen (two-terminal) Tandemzellen mit dem Anspruch, 2024 eine Effizienz von „mehr als 28%“ zu erreichen. Für Entscheider in der Industrie ist das nicht nur eine Technologiefrage, sondern auch eine Portfoliofrage: Perowskit-Stacks konkurrieren hier nicht nur um Laborwerte, sondern um Prozessierbarkeit, Lieferketten-Fähigkeit und die Fähigkeit, Partnernetzwerke so zu orchestrieren, dass aus Pilotlinien real skalierbare Produktionsläufe werden.
Der zeitliche Rahmen macht deutlich, dass das Programm über mehrere Zyklen hinweg wie ein kontinuierlicher Bewertungs- und Lernpfad funktioniert. Das erste Countdown-Contest-Fenster startete am 25. März 2021 und endete am 30. Juni 2021; das Liftoff-Format ging im Oktober 2021 in den Wettbewerb. In den folgenden Jahren gab es mehrere Countdown-Zyklen bis hin zum finalen Zeitraum, und für den letzten Liftoff-Prize-Submission-Cycle wurden am 11. März 2024 Letters of Intent fällig, während vollständige Anträge am 11. Juli 2024 einzureichen waren. Das Programm endete im Juli 2024. Für den Markt ist diese Struktur relevant, weil sie zeigt, wie der Wettbewerb Skalierungsrisiken in mehrere Prüfpunkte aufteilt – ein Ansatz, der potenziell auch bei anderen „Deep Tech“-Fertigungstechnologien als Blaupause taugen könnte, wenn künftig Forschung schneller in Produktionskompetenzen übersetzt werden soll.
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