Longi établit un nouveau record mondial avec une cellule solaire silicium à 27,81% d’efficacité

Le géant solaire chinois Longi a officiellement dévoilé les détails techniques de sa cellule solaire en silicium la plus performante au monde, atteignant un rendement record de 27,81%. Cette percée technologique, validée par l’Institut de recherche sur l’énergie solaire d’Hamelin (ISFH) en Allemagne, marque une étape significative dans l’évolution du photovoltaïque.

Une innovation publiée dans la prestigieuse revue Nature

Dans son article scientifique « Silicon solar cells with hybrid back contacts » publié dans Nature, l’équipe de recherche de Longi, incluant son président Li Zhenguo, détaille minutieusement la technologie de cellule hybride à contacts arrière interdigités (HIBC) présentée en avril 2025. Cette publication confirme la position de leader technologique de l’entreprise dans le secteur photovoltaïque mondial.

Architecture technique révolutionnaire

La cellule record combine plusieurs innovations majeures :

Structure hybride à contacts arrière

L’architecture HIBC intègre des contacts tunnel passivés et des couches diélectriques de passivation, avec une disposition alternée de contacts de type n et de type p sur la face arrière. Cette configuration minimise les ombrages et optimise la collecte du courant.

Procédés de fabrication avancés

Les chercheurs utilisent une plaquette M10 à haute résistivité, coupée en deux et passivée sur les bords. Le contact n-type est obtenu via un procédé combinant hautes et basses températures, tandis que la face avant texturée reçoit un empilement d’oxyde d’aluminium et de nitrure de silicium pour réduire la recombinaison.

Innovation dans la passivation

La technologie iPET (in situ passivated edge technology) permet une passivation des bords en combinant diffusion et dépôt en une seule étape, améliorant significativement les performances.

Caractéristiques électriques exceptionnelles

La cellule record présente des paramètres électriques remarquables :

• Surface active : 133,63 cm²
• Courant de court-circuit : 5 698 mA
• Tension de circuit ouvert : 744,9 mV
• Facteur de forme : 87,55%

Optimisation des matériaux et procédés

L’équipe a considérablement réduit le dopage au phosphore de la couche n-poly-Si pour limiter la diffusion dans la plaquette. L’épaisseur de la couche de silicium amorphe a été augmentée pour garantir une meilleure couverture de la jonction et une encapsulation complète des parois latérales du matériau polycristallin.

La cristallisation laser avec un laser vert pulsé a permis de réduire la résistivité de contact tout en préservant la passivation des bords. Selon les chercheurs, l’obtention du compromis optimal entre passivation et conductivité nécessite un ajustement extrêmement précis de l’épaisseur, des propriétés optiques et des paramètres laser.

Perspectives industrielles et défis restants

Longi estime que ces avancées pourront être rapidement transposées à la fabrication de cellules à hétérojonction (HJT), promettant ainsi une amélioration significative des rendements des panneaux solaires commerciaux. Cependant, l’entreprise reconnaît que le contact p-type présente encore 50% de pertes résistives supplémentaires par rapport au contact n-type, indiquant une marge d’amélioration importante.

Cette innovation s’inscrit dans la course mondiale à l’amélioration de l’efficacité photovoltaïque, essentielle pour réduire le coût de l’énergie solaire et accélérer la transition énergétique. Pour en savoir plus sur les développements dans le secteur des énergies renouvelables, consultez les ressources du International Renewable Energy Agency.