Due pubblicazioni su Nature rivelano che LONGi sta riscrivendo le regole dell'efficienza e della flessibilità solare

‍Progresso scientifico nelle tecnologie di contatto posteriore e tandem fornisce lo schema per la prossima generazione di moduli ad alte prestazioni

Il leader globale dell'energia solare LONGi ha raggiunto un raro traguardo scientifico pubblicando due articoli di ricerca su Nature. Questi articoli sottoposti a peer review descrivono importanti progressi in due ambiti chiave. La prima pubblicazione esplora celle solari in silicio con contatti posteriori ibridi, dimostrando come progetti di connessione posteriori ottimizzati possano spingere i limiti di efficienza. La seconda pubblicazione introduce una cella tandem flessibile perovskite/silicio con uno strato di buffer doppio, risolvendo problemi di durabilità di lungo corso nei fotovoltaici leggeri. Con questi record mondiali, LONGi dimostra che i suoi ingenti investimenti in ricerca si traducono direttamente in prestazioni migliori per applicazioni energetiche reali. Per i professionisti del solare, questi documenti convalidano la superiorità tecnica delle ultime architetture di celle. Per i proprietari di casa e le aziende, indicano che i pannelli solari stanno diventando significativamente più potenti e versatili.

Il design ottimizzato del contatto posteriore spinge l'efficienza del silicio oltre il 27%.

La prima scoperta si concentra su ciò che l'industria chiama HIBC, ovvero celle solari in silicio con contatto posteriore ibrido interdigitato. In termini semplici, LONGi ha perfezionato un progetto di cella in cui tutta la cablatura elettrica è spostata sulla parte posteriore della cella. Questo elimina le linee di griglia metallica di solito visibili sulla parte anteriore di un pannello solare. Di conseguenza, la cella può assorbire il 100% della luce incidente senza alcuna ombra. Lavorando con l'Università Sun Yat-sen e l'Università Soochow, il team di ricerca ha ottenuto un'efficienza certificata del 27,09% usando wafer di silicio di grado industriale TaiRay. È la prima volta che una cella in silicio a grande formato supera la soglia del 27% in uno studio scientifico di alto livello.

Per rendere possibile tutto ciò, gli ingegneri hanno dovuto risolvere una sfida di produzione critica legata agli strati di materiale delicati. Hanno impiegato tecniche laser avanzate per migliorare il flusso elettrico senza danneggiare gli strati di passivazione sensibili. Nello specifico, gli effetti del trattamento laser sullo stack i-a-Si/p-a-Si sono stati ottimizzati per prevenire danni termici, garantendo che l'interfaccia resti intatta per il movimento degli elettroni. Applicando questi trattamenti precisi, il team è riuscito a impedire la dispersione di energia ai bordi della cella.

Il successo di questo approccio si misura tramite una dettagliata analisi di dove si perdono energia. L'analisi conferma che le perdite ottiche sono pressoché nulle grazie alla struttura con contatto posteriore, mentre le perdite di ricombinazione elettronica sono drasticamente ridotte dalla lavorazione laser. Per gli installatori, questo dimostra che la tecnologia di contatto posteriore non è solo una scelta estetica, ma un metodo superiore per generare energia. Questa ricerca supporta direttamente le prestazioni dei prodotti di punta attuali come Hi-MO X10 e apre la strada a una densità di potenza ancora maggiore nei moduli futuri.

Nuove celle tandem flessibili ad alta potenza senza compromettere la durabilità

La seconda pubblicazione affronta una sfida futuristica: come realizzare celle solari incredibilmente efficienti e abbastanza flessibili da avvolgersi attorno a superfici curve. Si tratta di una tecnologia tandem che sovrappone due materiali differenti, silicio e perovskite, per catturare diverse parti dello spettro luminoso. Mentre le celle in silicio standard sono rigide, LONGi ha sviluppato una versione che utilizza wafer di silicio ultrafini, spessi tra 50 e 130 micrometri, capaci di piegarsi. Il team ha raggiunto un record mondiale di efficienza del 33,89% su queste cellule flessibili.

Tuttavia, la vera svolta è la durabilità. Le celle flessibili tendono spesso a creparsi o a perdere prestazioni quando vengono piegate. Per risolvere questo, LONGi ha creato un doppio strato buffer unico che funziona come un cuscinetto microscopico o una molla. Un componente chiave di questa soluzione è lo strato buffer SnOx, che offre stabilità chimica essenziale e un trasporto delle cariche efficiente tra gli strati. Le proprietà dello SnOx permettono di assorbire le sollecitazioni meccaniche quando la cella è piegata senza degradare la connessione elettrica.

In test rigorosi, queste celle hanno mantenuto il 95 percento della loro efficienza iniziale anche dopo essere state piegate 1.000 volte con un raggio di 1,5 cm. Inoltre, i risultati di stabilità a lungo termine confermano che tali materiali resistono all'invecchiamento ambientale, un fattore cruciale per l'adozione reale. Per l'industria solare, questo apre mercati completamente nuovi. Queste celle leggere e robuste sono perfette per applicazioni sensibili al peso come droni, veicoli elettrici e tetti fragili dove pannelli di vetro pesanti non sono praticabili.

Un costante investimento in R&S e un'analisi teorica trasformano i progressi scientifici in soluzioni affidabili per il mercato

Queste due pubblicazioni consecutive su Nature non sono solo successi accademici. Rafforzano la posizione di LONGi all'avanguardia della transizione energetica globale. Dal 2012 l'azienda ha investito oltre 40 miliardi di RMB in ricerca e sviluppo. Questo impegno permette all'azienda di andare oltre la semplice sperimentazione, entrando in un'analisi teorica più approfondita. Comprendere la fisica fondamentale delle celle ad alta efficienza consente al team di prevedere e superare le perdite di prestazioni prima che arrivino sulla linea di produzione. Questa strategia dal laboratorio alla fabbrica garantisce che i successi scientifici diventino rapidamente realtà commerciali. L'adozione rapida della tecnologia TOPCon e HPBC 2.0 sul mercato ne è la prova. Le intuizioni derivate dagli ultimi record HIBC e tandem accelereranno lo sviluppo della prossima generazione di prodotti solari. Con la domanda di energia pulita in crescita, LONGi resta impegnata a offrire soluzioni non solo all'avanguardia dal punto di vista scientifico, ma anche affidabili e accessibili per ogni cliente.

Questi traguardi scientifici gettano le basi per un futuro energetico rinnovabile caratterizzato da alte prestazioni e affidabilità

La pubblicazione di questi risultati su Nature è una testimonianza della profondità dell'innovazione che avviene nei laboratori LONGi. Spingendo il silicio ai suoi limiti con HIBC e risolvendo l'enigma della durabilità delle celle tandem flessibili, l'azienda fa molto più che stabilire record. Sta creando gli strumenti necessari per un mondo a emissioni di carbonio zero. Man mano che queste tecnologie maturano dal laboratorio alle linee di produzione, i clienti possono aspettarsi soluzioni solari più efficienti, più durevoli e adatte a applicazioni che prima sembravano impossibili.