La cella solare a eterogiunzione di Longi batte il record mondiale di efficienza con il 26,81% – PV Latin America Magazine

8 maggio 2023Emiliano Bellini

Nel novembre dello scorso anno, il produttore di moduli cinese Longi ha annunciato che una cella solare a eterogiunzione (HJT) a grandezza naturale basata su wafer di silicio aveva raggiunto un record mondiale di efficienza di conversione della potenza del 26,81% nella produzione di massa, indicando che il risultato era stato confermato. Istituto tedesco Hamelin per la ricerca sull’energia solare (ISFH).

Si dice che questo risultato sia migliore del record stabilito dall’azienda chimica giapponese Kanika. Il dispositivo in silicio cristallino da 180 cm2, dotato di tecnologia di eterogiunzione e back contact, ha raggiunto un’efficienza del 26,63%.

All’epoca un portavoce dell’azienda disse alla stampa: “In questo momento non possiamo rivelare se la cella è di tipo diverso da p.” Rivista di fotoelettricità. Ora, però, un gruppo di ricerca internazionale guidato dall’Istituto Centrale di Ricerca e Sviluppo di Longi ha deciso di introdurre nell’articolo la cella solare”Celle solari a eterogiunzione in silicio con un’efficienza fino al 26,81% ottenuta attraverso strati di contatto in nanopori di silicio migliorati elettricamente(Celle solari a eterogiunzione in silicio con un’efficienza del 26,81% ottenuta con strati di contatto nanocristallini in silicio ottimizzati elettricamente), pubblicato su Nature Energy.

Il gruppo ha costruito una cella di dimensioni M6 con ossidi conduttivi trasparenti a contatto (TCO), uno strato di silicio amorfo di tipo p idrogenato (p-nc-Si:H), uno strato di silicio nanometrico, uno strato di pa-Si:H , un assorbitore di silicio Amorfo di tipo n, strato ia-Si:H, contatti in monossido di silicio idrogenato (SiOx:H) (CSPC), elettrodi superiori in argento (Ag) e rivestimento antiriflesso a base di fluoruro di magnesio (MgF2).

Il dispositivo ha raggiunto un’efficienza di conversione di potenza del 26,81%, una tensione a circuito aperto di 751,4 mV, una corrente di corto circuito di 41,45 mA cm-2 e un fattore di riempimento dell’86,07%.

Hanno inoltre spiegato che “l’implementazione di p-nc-Si:H combinata con lo stesso TCO si traduce in una significativa riduzione della resistenza di contatto sulla faccia posteriore, che si traduce in un aumento dell’efficienza”, osservando che questa cella di configurazione ha anche comportato un aumento trasferimento del vettore di carica e bassa resistenza di contatto. “Le celle con questi miglioramenti elettrici inducono prontamente il comportamento del tunneling da banda a banda (BTBT) e inducono una pronunciata flessione della cinghia, che migliora l’efficienza di estrazione del foro”.

I ricercatori hanno attribuito il miglioramento dell’efficienza della cella all’implementazione di p-nc-Si:H insieme a un costo totale di proprietà (TCO) modificato, che secondo loro riduce significativamente la resistenza di contatto della cella. Hanno riferito che “la resistenza in serie totale della cella solare diminuisce dall’originale 0,37 Ω cm2 a 0,2 cm2, che è un fattore di riempimento standard per una cella solare al silicio a giunzione singola”.

Il gruppo di ricerca comprendeva scienziati della Delft University of Technology, che aveva recentemente sviluppato nuovi contatti inerti (CSPC) fatti di polisilicio e monossido di silicio (Poly-SiOx), e della Sun Yat-sen University in Cina, che aveva recentemente costruito un sistema basato su strati cella solare di perovskite Trasferimenti di elettroni di ossido di titanio drogato con azoto (TiOxNy) che hanno raggiunto un fattore di riempimento standard.

A settembre, Longi ha riferito di aver raggiunto un’efficienza del 26,12% in una cella solare a eterogiunzione di tipo p (HJT) drogata con gallio basata su un wafer M6. A marzo, l’azienda ha anche raggiunto un’efficienza del 25,47% utilizzando la stessa cella solare.

Inoltre, il produttore cinese ha riportato una valutazione di efficienza del 26,5% per una cella solare di tipo n HJT a giugno e una valutazione del 25,19% per una cella solare di tipo P TOPCon a luglio 2021. Nel giugno 2021, ha raggiunto una valutazione di efficienza del 25,21% per una cella fotovoltaica di tipo n TOPCon.