Tandem-Solarzellen kombinieren mehrere Halbleiterabsorber mit abgestuften Bandlücken in monolithischer oder mechanisch stapelbarer Architektur. Durch spektrale Aufteilung des Sonnenlichts und reduzierten thermischen Verlust können Wirkungsgrade über dem Shockley-Queisser-Limit einzelner p–n-Übergänge erreicht werden. Werkstoffwissenschaftlich sind Bandlückenanpassung, Gitterverträglichkeit, Grenzflächenpassivierung, Stromanpassung und Langzeitstabilität zentrale Herausforderungen.