Der chinesische Photovoltaik-Hersteller gibt an, den weltweit höchsten Wirkungsgrad für eine Silizium-Solarzelle erreicht zu haben. Das Ergebnis bestätigte das Institut für Solarenergieforschung Hameln (ISFH).
Nur wenige Stunden, nachdem Trina Solar bekannt gegeben hatte, mit einer Topcon-kompatiblen Hybrid-Rückkontakt-Solarzelle (THBC) mit einem Wirkungsgrad von 28,0 Prozent den weltweit höchsten Wirkungsgrad für Silizium-Solarzellen erreicht zu haben, gab der chinesische Modulhersteller Longi Solar bekannt, mit einer Hybrid-Interdigitated-Back-Contact-Solarzelle (HIBC) einen noch höheren Wirkungsgrad von 28,13 Prozent erzielt zu haben. Das Ergebnis sei unabhängig vom Institut für Solarenergieforschung Hameln (ISFH) bestätigt.
Longi Solar teilte zudem mit, dass HIBC-basierte Module mit einem Wirkungsgrad von 26,4 Prozent vom US-amerikanischen National Renewable Energy Laboratory (NREL) zertifiziert wurden. „Diese technologischen Durchbrüche haben bereits zu einer Führungsposition in der Massenproduktion geführt“, erklärte das chinesische Photovoltaik-Unternehmen.
Longi Solar hat die Details seiner HIBC-Solarzellenarchitektur in einem im November veröffentlichten wissenschaftlichen Artikel dargelegt. Das Unternehmen erklärte, dass passivierte Tunnelkontakte, dielektrische Passivierungsschichten sowie n- und p-Typ-Kontakte kombiniert werden.
Die Solarzelle basiert auf einem halbgeschnittenen M10-Wafer mit hohem spezifischem Widerstand, der über eine Kantenpassivierung sowie optimierte n-Typ-Kontakte verfügt, die durch einen kombinierten Hoch- und Niedertemperaturprozess hergestellt wurden. Eine Indium-Zinn-Oxid-Schicht (ITO) verbessert den lateralen Transport, während mehrschichtige Beschichtungen aus Aluminiumoxid (AlOx) und Siliziumnitrid (SiNx) die Oberflächenrekombination verringern. Die Forscher reduzierten zudem die Phosphordotierung in der polykristallinen n-Typ-Siliziumschicht, um die Diffusion von Dotierungsstoffen in den Wafer zu begrenzen. Die „In-situ-Passivated-Edge“-Technologie des Unternehmens ermöglicht eine Kantenpassivierung während der Fertigung. Darüber hinaus tragen tiefgegrabene Metallfinger und selektives ITO-Ätzen dazu bei, Leckströme zwischen n- und p-Typ-Kontakten zu verhindern, während eine dickere amorphe Siliziumschicht die Abdeckung des Übergangs und die Einkapselung der Seitenwände verbessert, wie Longi Solar berichtet. Um den Kontaktwiderstand zu verringern, ohne die Passivierung zu beeinträchtigen, wird die amorphe Siliziumschicht mit einem gepulsten grünen Nanosekundenlaser kristallisiert.
Longi Solar erklärte, die Technologie könne für die Herstellung von Heterojunction-Solarzellen skaliert werden, obwohl noch weitere Verbesserungen erforderlich seien, um die Widerstandsverluste im p-Typ-Kontakt zu reduzieren.