Onlangs werden twee baanbrekende onderzoeksresultaten van LONGi achtereenvolgens gepubliceerd in Nature, die het meest recente vooruitgang van het bedrijf op het gebied van geavanceerde PV-technologieën tonen.
Op 10 november 2025 publiceerde Nature online belangrijke vooruitgang in onderzoek naar siliciumgebaseerde tandemsonnecellen door een team dat gezamenlijk is gevormd door LONGi, Soochow University, Xi'an Jiaotong University en andere instellingen. De efficiëntie van het klein oppervlak apparaat van het team's ultradunne kristallijne silicium-perovskiet tandemsonnecel bereikte 33,4%, gecertificeerd door het National Renewable Energy Laboratory (NREL), Verenigde Staten. De efficiëntie van de commerciële grootte, siliciumplaat-niveau flexibele tandemcel bereikte 29,8%, gecertificeerd door het Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems (Fraunhofer ISE), Duitsland. Dit markeert het eerste en enige wereldrecord efficiëntie voor een flexibele kristallijne silicium-perovskiet tandemsonnecel gecertificeerd door een internationale autoritatieve instantie in het wereldwijde fotovoltaïsche gebied. Deze doorbraak legt een solide fundament voor de commerciële ontwikkeling van flexibele siliciumgebaseerde tandemcellen in lichtgewicht/flexibele hoogvermogen fotovoltaïsche toepassingen zoals ruimtefotovoltaïsche en voertuig-geïntegreerde fotovoltaïsche systemen.
Op 13 november 2025 publiceerde Nature online de onderzoeksresultaten van de Hybrid Interdigitated Back Contact (HIBC) siliciumzonnecel ontwikkeld door een team dat gezamenlijk is gevormd door LONGi, Sun Yat-sen University en Lanzhou University. Eerder, op 11 april 2025, kondigde LONGi aan dat zijn HIBC zonnecel een nieuw wereldrecord had gezet voor de efficiëntie van monokristallijne siliciumzonnecel met 27,81%. Gebaseerd op de BC-platformtechnologie die LONGi zich op ontwikkelen richt, combineert de HIBC zonnecel de voordelen van zowel hoogtemperatuur verwerkte polycrystallijne silicium als laagtemperatuur verwerkte amorf silicium zonneceltechnologieën, wat een hoogtepunt van siliciumgebaseerde zonneceltechnologieën vertegenwoordigt. Haar ontwikkeling is uitzonderlijk uitdagend omdat het proces compatibel moet zijn met zowel hoogtemperatuur als laagtemperatuur celproductieprocessen. Het team bereikte een gecertificeerde efficiëntie van 27,81% en een vullingsfactor van 87,55% op LONGi's zelf ontwikkelde industriële klasse TaiRay siliciumplaten, waardoor nieuwe wereldrecords werden gezet voor beide metingen. Het is opmerkelijk dat de hybride interdigitated back-contact structuur een nieuwe hoog-efficiënte celtechnologie is die door een Chinees team is ontwikkeld en gevalideerd, met volledige onafhankelijke intellectuele eigendomsrechten en hoge technische barrières. De door het team ontwikkelde laser-geïnduceerde gelokaliseerde kristallisatietechnologie en de in-situ randpassiveringstechnologie bieden voordelen van compatibiliteit met bestaande productielijnen, waardoor de hoogkwalitatieve industrialisatie van massaal geproduceerde siliciumzonnecel met hogere efficiëntie en lagere kosten significant wordt bevorderd. Volgens de laatste vooruitgang hebben modules gebaseerd op HIBC cellen nu een omzettingsefficiëntie van 25,9% en een uitgangsvermogen van 700W bereikt (voor een moduletype van 2,7 m²).
Eerder, in oktober 2024 publiceerde Nature twee recordbrekende onderzoeksresultaten (HBC en siliciumgebaseerde tandemsonnecellen) van het team achter elkaar (2024, 635, p596–603 en p604–609). De achtereenvolgende publicatie van deze twee nieuwe baanbrekende R&D-resultaten in Nature demonstreert opnieuw LONGi's vastberadenheid en capaciteit om de industrieontwikkeling te leiden door technologische innovatie en inefficiënte interne concurrentie te bestrijden.
R&D-Resultaat 1: Omzettingsefficiëntie van Kristallijne Silicium Hybride Interdigitated Back-Contact Zonnecel Breek 27,81%
Back-contact zonnecel plaatst alle N-type en P-type contactgebieden en elektroden aan de achterzijde van de cel, waardoor schaduwverliezen aan de voorkant worden geminimaliseerd, waardoor het een onvermijdelijke keuze is om de omzettingsefficiëntiegrenzen van kristallijne silicium fotovoltaïsche te blijven verhogen. Echter, kernuitdagingen zoals de moeilijkheid om tegelijkertijd uitstekende passiveringsperformance en lage contactweerstand in het P-type contactgebied te bereiken, verticale dragertransport te balanceren met laterale lekkingsstroom, en recombinatie en lekkage in de randgebieden te mitigeren, hebben het potentieel van deze hoog-efficiënte celstructuur ernstig beperkt. Om deze drie grote uitdagingen aan te pakken, ontwikkelde het team op innovatieve wijze een Hybrid Interdigitated Back-Contact (HIBC) siliciumzonnecel structuur met laser-geïnduceerde kristallisatie en in-situ randpassivering.
De belangrijkste innovaties zijn in drie aspecten:
(1) Gebruik van laagtemperatuur verwerkte amorf silicium contacten voor de P-type gebieden en hoogtemperatuur verwerkte polycrystallijne silicium contacten voor de N-type gebieden, respectievelijk uitstekende P-type en N-type passiverende contacten construeren;
(2) Het aanpakken van de uitdaging van slechte verticale geleidbaarheid in de P-type amorf silicium contactlaag, ontwikkeling van een laser-geïnduceerde gelokaliseerde kristallisatietechniek die alleen de sub-micrometer schaal gebieden aan de piramidepunten omzet in nanokristallijne silicium. Dit vermindert de verticale contactweerstand drastisch terwijl de resterende amorf silicium lagen lage laterale lekkingsstroomprestaties behouden in de polariteits-overlappende gebieden;
(3) Ontwikkeling van een in-situ randpassiveringstechnologie die tegelijkertijd de fragiele snijranden met een robuuste passiveringslaag "bedekt" tijdens het celproductieproces, waardoor dragerrecombinatie in de randgebieden effectief wordt onderdrukt. Gebaseerd op de uitstekende algehele passiverende oppervlakte en elektrische prestaties van het apparaat, stelde het onderzoeksteam een nieuw fysiek model op dat de idealiteitsfactor van de diode correleert met dragerverliesmechanismen. Dit model beschrijft kwantitatief de impact van verschillende recombinatiemechanismen op de idealiteitsfactor en verklaart de beperkende principes van bulk en oppervlakte recombinatie op de vullingsfactor, waardoor duidelijke theoretische richtlijnen worden gegeven voor het ontwerp van hoogprestatie zonnecellen.
R&D-Resultaat 2: Volledige Plaat-Schaal Flexibele Perovskiet/Kristallijne Silicium Tandemsonnecellen
Perovskiet/kristallijne silicium tandemsonneceltechnologie, die de voordelen van twee halfgeleidermaterialen combineert, verhoogt de theoretische efficiëntiegrens significant en wordt erkend als de volgende generatie disruptive fotovoltaïsche technologie. Conventioneel denken houdt in dat monokristallijne silicium een stijve en broze materiaal is. Echter, de atomaire structuur van silicium staat een zekere mate van elastische vervorming toe. Wanneer de dikte van de siliciumplaat wordt verlaagd tot tientallen micrometers (traditionele plaatdikte is meestal rond 120-200 μm), blijft de oppervlakspanning op de siliciumplaat onder zijn intrinsieke breukdrempel, zelfs met een buigstraal van minder dan 2 cm, waardoor scheuren worden voorkomen. Dus ultradunne siliciumplaten kunnen voldoen aan de vervormingsvereisten voor lichtgewicht, flexibele apparaten. Echter, de interfaces van perovskiet functionele lagen zijn zeer vatbaar voor delaminatie en falen onder herhaalde buiging en temperatuursveranderingen, waardoor hun operationele levensduur significant wordt verminderd.
Om deze uitdaging aan te pakken, adopteerde het team een innovatief geoptimaliseerd proces en structuurontwerp, waarbij een dubbele bufferlaag werd geconstrueerd bestaande uit een poreuze en een dichte laag. De zorgvuldig ontworpen poreuze SnOx laag werkt als een springmatras, absorbeert en dissipateert spanningsenergie, waardoor mechanische stress veroorzaakt door ionenbombardement tijdens fabricage en latere vervorming tijdens gebruik effectief wordt gemitigeerd. De dichte SnOx laag zorgt voor efficiënte interfaciale ladingsextractie en stabiele elektrische verbinding.
Dit dubbele laagstructuurontwerp lost precies het conflict op tussen de behoeften aan spanningsbuffer en efficiënte transport op micro-nano schaal. Het zorgt ervoor dat het tandemapparaat uitstekende buigduur bereikt terwijl compatibele en uitstekende elektriciteitsopwekkingscapaciteit behouden blijft. Het team bereikte een vermogensomzettingsefficiëntie van bijna 30% op een volledige plaat-schaal tandemapparaat gebaseerd op een ultradunne siliciumplaat van slechts 60 μm dikte. Het ultradunne tandemapparaat kan worden gevouwen, met een buigstraal van 1,5 cm, weegt minder dan 4,4 gram en heeft een vermogen-per-gewicht ratio van tot 1,77 W/g. Tegelijkertijd bereikte het team voor klein oppervlak lab-schaal apparaten een gecertificeerd wereldrecord omzettingsefficiëntie van 33,4%. Dit onderzoek demonstreert volledig de superioriteit van deze tandemcelstructuur in termen van zowel efficiëntie als buigvermoeibaarheid, waardoor zijn significante toekomstige toepassings potentieel wordt benadrukt.
Over LONGi
Gegründeerd in 2000, is LONGi (Stock code: 601012. SH) toegewijd aan het zijn van de wereldleider in zonne-technologiebedrijf, met focus op klantgedreven waardecreatie voor volledige scenario energie transformatie.
Onder zijn missie 'het beste van zonne-energie gebruiken om een groene wereld te bouwen', heeft LONGi zich toegewijd aan technologie innovatie en verschillende bedrijfsectoren gevestigd, inclusief mono siliciumplaten, cellen en modules, commerciële & industriële gedistribueerde zonne-oplossingen, groene energie-oplossingen, gebouw-geïntegreerde fotovoltaïsche en waterstof apparatuur. Als een internationaal bedrijf, dekt LONGi's bedrijf meer dan 160 landen en regio's. Actief praktiserend zijn "Solar for Solar" concept, versnelt LONGi de globale overgang naar duurzame energie en bevordert energie gelijkheid, waardoor meer mensen over de hele wereld toegang krijgen tot betaalbare schone energie.
Meer details hier: www.longi.com/