Deux publications dans Nature révèlent que LONGi réécrit les règles de l’efficacité et de la flexibilité solaires.

‍Des avancées scientifiques dans les contacts arrière et les technologies tandem dessinent la feuille de route de la prochaine génération de modules haute performance

Le leader mondial de l'énergie solaire, LONGi, a franchi une étape scientifique rare en publiant deux articles de recherche distincts dans la prestigieuse revue Nature. Ces articles évalués par les pairs détaillent d'importantes avancées dans deux domaines clés. La première publication explore des cellules solaires en silicium avec des contacts arrière hybrides, démontrant comment des conceptions de connexion arrière optimisées peuvent repousser les limites d’efficacité. La seconde étude présente une cellule tandem flexible pérovskite/silicium avec une double couche tampon, résolvant les problèmes de durabilité de longue date dans les photovoltaïques légers. En obtenant ces records mondiaux, LONGi démontre que son investissement massif dans la recherche se traduit directement par de meilleures performances pour des applications énergétiques réelles. Pour les professionnels du solaire, ces articles valident la supériorité technique des architectures de cellules les plus récentes. Pour les particuliers et les dirigeants d’entreprises, ils montrent que les panneaux solaires gagnent en puissance et en adaptabilité.

La conception optimisée des contacts arrière porte l’efficacité du silicium au-delà de 27 %

La première percée porte sur ce que l’industrie appelle HIBC, ou cellules solaires en silicium à contacts arrière hybrides. En termes simples, LONGi a perfectionné une conception de cellule où tous les fils électriques sont déplacés vers l’arrière de la cellule. Cela élimine les grilles métalliques habituellement visibles sur la face avant d’un panneau solaire. En conséquence, la cellule peut absorber 100 % de la lumière entrante sans ombrage. Travaillant avec l’Université Sun Yat-sen et l’Université Soochow, l’équipe de recherche a atteint une efficacité certifiée de 27,09 % en utilisant des wafers de silicium TaiRay de grade industriel standard. C’est la première fois qu’une cellule en silicium de taille réelle franchit le seuil des 27 % dans une étude scientifique de haut niveau.

Pour rendre cela possible, les ingénieurs ont dû résoudre un défi de fabrication critique concernant les couches de matériaux délicates. Ils ont utilisé des techniques laser avancées pour améliorer le flux électrique sans endommager les couches de passivation sensibles. Plus précisément, les effets du traitement au laser sur la pile i-a-Si/p-a-Si ont été optimisés pour éviter les dommages thermiques, garantissant que l’interface reste intacte pour le mouvement des électrons. En appliquant ces traitements précis, l’équipe a réussi à empêcher l’énergie de s’échapper aux bords de la cellule.

Le succès de cette approche est mesuré par une analyse détaillée des endroits où l’énergie est généralement perdue. L’analyse confirme que les pertes optiques atteignent près de zéro grâce à la structure à contact arrière, tandis que les pertes de recombinaison électriques sont fortement réduites par le motif laser. Pour les installateurs, cela confirme que la technologie BC n’est pas qu’un choix esthétique mais une méthode supérieure de génération d’énergie. Cette recherche soutient directement les performances des produits phares actuels comme le Hi-MO X10 et ouvre la voie à une densité de puissance encore plus élevée dans les modules futurs.

De nouvelles cellules tandem flexibles offrent une puissance élevée sans compromettre la durabilité

La seconde publication s’attache à un défi futuriste : fabriquer des cellules solaires extrêmement efficaces et suffisamment flexibles pour envelopper des surfaces courbes. Cela s’appuie sur la technologie tandem, qui superpose deux matériaux différents, le silicium et la pérovskite, pour capter différentes parties du spectre lumineux. Alors que les cellules en silicium standard sont rigides, LONGi a développé une version utilisant des wafers en silicium ultra-fins d’une épaisseur comprise entre 50 et 130 micromètres capable de se plier. L’équipe a atteint un record mondial d’efficacité de 33,89 % sur ces cellules flexibles.

Pour résoudre ce problème, LONGi a créé une double couche tampon unique qui agit comme un coussin ou un ressort microscopique. Un élément clé de cette solution est la couche tampon SnOx, qui assure une stabilité chimique essentielle et un transport efficace des charges entre les couches. Les propriétés du SnOx permettent d’absorber les contraintes mécaniques lorsque la cellule est pliée sans dégrader la connexion électrique.

Dans des tests rigoureux, ces cellules ont conservé 95 % de leur efficacité initiale même après avoir été pliées 1 000 fois avec un rayon de 1,5 cm. Par ailleurs, les résultats de stabilité à long terme confirment que ces matériaux peuvent résister au vieillissement environnemental, un facteur crucial pour l’adoption réelle sur le marché. Pour l’industrie solaire, cela ouvre des marchés entièrement nouveaux. Ces cellules légères et durables se prêtent parfaitement à des applications sensibles au poids comme les drones, les véhicules électriques et les toitures peu porteuses où des panneaux en verre lourds ne sont pas envisageables.

Un investissement constant en R&D et une analyse théorique transforment les records scientifiques en solutions de marché fiables

Ces publications Nature successives ne sont pas que des réussites académiques. Elles renforcent la position de LONGi à l’avant-garde de la transition énergétique mondiale. Depuis 2012, l’entreprise a investi plus de 40 milliards de RMB dans la recherche et le développement. Cet engagement permet à l’entreprise d’aller au-delà de simples expérimentations vers une analyse théorique approfondie. En comprenant les mécanismes physiques fondamentaux des cellules à haute efficacité, l’équipe de recherche peut prévoir et surmonter les pertes de performance avant même qu’elles n’atteignent la chaîne de production. Cette approche, du laboratoire à l’usine, garantit que les réussites scientifiques se transforment rapidement en réalités commerciales. L’adoption rapide des technologies TOPCon et HPBC 2.0 sur le marché en est la preuve. Les enseignements tirés de ces derniers records HIBC et cellules tandem accéléreront le développement de la prochaine génération de produits solaires. Alors que la demande d’énergie propre augmente, LONGi s’engage à proposer des solutions qui soient non seulement scientifiquement avancées mais aussi fiables et accessibles pour chaque client.

Ces jalons scientifiques posent les bases d’un futur des énergies renouvelables axé sur la performance et la fiabilité

La publication de ces résultats dans Nature témoigne de la profondeur de l’innovation qui se déroule dans les laboratoires de LONGi. En repoussant le silicium à ses limites avec le HIBC et en résolvant le casse-tête de durabilité des cellules tandem flexibles, l’entreprise ne fait pas que battre des records. Elle créée les outils nécessaires pour un monde neutre en carbone. À mesure que ces technologies passent du laboratoire aux lignes de production, les clients peuvent s’attendre à des solutions solaires plus efficaces, plus durables et adaptables à des applications autrefois jugées impossibles.