Recientemente, LONGi Green Energy Technology Co. Ltd. (en lo sucesivo, “LONGi”) publicó un artículo de investigación titulado “Perovskite-silicon tandem solar cells with bilayer interface passivation” en la revista Nature como primer autor correspondiente.

En él se exponen públicamente los resultados de la investigación para superar el límite de eficiencia de las celdas solares de unión única mediante el desarrollo de celdas solares en tándem de doble unión de silicio cristalino y perovskita.

Se considera que las celdas solares en tándem de doble unión tienen el potencial de superar el límite teórico de eficiencia de las celdas solares de unión simple en términos de eficiencia de conversión fotovoltaica. Durante décadas, instituciones y equipos de investigación de todo el mundo se han empeñado en alcanzar este objetivo.

En noviembre de 2023, LONGi, una empresa de tecnología solar con sede en China, anunció que su celda solar en tándem de silicio cristalino-perovskita había sido certificada por el Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL) con una eficiencia del 33.9%. Este logro establece un nuevo récord mundial de eficiencia de este tipo de celdas y supera el límite Shockley-Queisser de los materiales fotovoltaicos semiconductores de unión simple.

Este estudio emplea una estrategia de pasivación escalonada de doble capa, que suprime más eficazmente la recombinación no radiativa en la interfaz de la perovskita, al tiempo que garantiza un transporte eficiente de la carga. Además, para lograr un mejor acoplamiento estructural entre la celda superior de perovskita y la inferior de silicio cristalino, LONGi desarrolló de forma independiente una tecnología patentada para celdas solares de heterounión de silicio con una superficie texturizada asimétrica.

La superficie frontal de esta celda de silicio tiene una superficie de textura fina, lo que facilita la preparación en solución de la película de perovskita, mientras que la superficie posterior de la celda de silicio utiliza una superficie de textura estándar de gran tamaño para lograr una mejor pasivación y respuesta espectral infrarroja.

Gracias a una serie de avances tecnológicos clave, el equipo de tándem de LONGi ha logrado un récord certificado de eficiencia de conversión del 33.9% para celdas solares en tándem de perovskita/silicio cristalino de eficiencia ultra alta. Es la primera vez en la historia del desarrollo mundial de celdas solares que se demuestra experimentalmente que la eficiencia de las celdas solares en tándem supera el límite de eficiencia Shockley-Queisser de las celdas solares de unión simple, lo que marca un hito.

El trabajo también recibió un fuerte apoyo y asistencia de las agencias co-correspondientes, incluyendo la Universidad de Soochow, el Instituto de Investigación de Energía Limpia de China Huaneng y la Universidad Politécnica de Hong Kong.

En los últimos años, LONGi ha mantenido intensas actividades de I+D en el campo de las celdas solares en tándem de silicio cristalino-perovskita, logrando avances continuos. Actualmente, los dispositivos prototipo en tándem de dos terminales (1 centímetro cuadrado) desarrollados por el equipo de tándem de LONGi han sido certificados de manera autoritaria con una eficiencia récord del 34.6%.

Las celdas en tándem de dos terminales de tamaño comercial desarrolladas para la producción en masa (M6) y los primeros módulos en tándem de cuatro terminales de un metro cuadrado del mundo han sido certificados de manera autoritaria con eficiencias del 30.1% y 25.8%, respectivamente.

Estos resultados demuestran una ventaja significativa en eficiencia sobre la tecnología de celdas de silicio de unión única. Esto ha incrementado en gran medida la confianza y las expectativas de la industria fotovoltaica global para la próxima generación de tecnología de generación de energía fotovoltaica en tándem de ultra alta eficiencia.

Sobre LONGi

Fundada en el año 2000, LONGi se ha propuesto ser la empresa de tecnología solar líder en el mundo, enfocada en la creación de valor orientada al cliente para lograr la transformación energética para todos los escenarios.

Con la misión de «Aprovechar lo mejor de la energía solar para construir un mundo sostenible», LONGi se ha dedicado a la innovación tecnológica y ha establecido cinco líneas de negocio, que abarcan las obleas, las celdas y módulos de monosilicio, las soluciones de generación distribuida para uso comercial e industrial, las soluciones de energía verde y los equipos de hidrógeno. La empresa ha perfeccionado sus capacidades para proporcionar energía renovable y, más recientemente, también ha adoptado productos y soluciones de hidrógeno verde para alcanzar un crecimiento global sin emisiones de carbono.

La entrada Nature publica los avances de LONGi en celdas solares en tándem de silicio-perovskita se publicó primero en Energía Estratégica.