Kürzlich wurden zwei bahnbrechende Forschungsergebnisse von LONGi nacheinander in Nature ver?ffentlicht, die die neuesten Fortschritte des Unternehmens auf dem Gebiet der Spitzen-PV-Technologien zeigen.

Am 10. November 2025 ver?ffentlichte Nature online bedeutende Fortschritte in der Forschung zu siliziumbasierten Tandem-Solarzellen durch ein gemeinsames Team von LONGi, der Soochow-Universit?t, der Xi'an Jiaotong-Universit?t und anderen Einrichtungen. Die Effizienz des kleinen Ger?ts der ultradünnen kristallinen Silizium-Perowskit-Tandem-Solarzelle des Teams erreichte 33,4%, zertifiziert durch das National Renewable Energy Laboratory (NREL), USA. Die Effizienz der flexiblen Tandem-Zelle im kommerziellen Format und auf Siliziumwafer-Ebene erreichte 29,8%, zertifiziert durch das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (Fraunhofer ISE), Deutschland. Dies ist der erste und einzige Weltrekord in der Effizienz einer flexiblen kristallinen Silizium-Perowskit-Tandem-Solarzelle, der von einer internationalen autoritativen Institution im globalen Photovoltaikbereich zertifiziert wurde. Dieser Durchbruch legt eine solide Grundlage für die kommerzielle Entwicklung flexibler siliziumbasierter Tandem-Zellen in leichten/flexiblen Hochleistungs-Photovoltaikanwendungen wie Weltraum-Photovoltaik und fahrzeugintegrierter Photovoltaik.

Am 13. November 2025 ver?ffentlichte Nature online die Forschungsergebnisse der Hybrid Interdigitated Back Contact (HIBC)-Silizium-Solarzelle, die von einem gemeinsamen Team von LONGi, der Sun Yat-sen-Universit?t und der Lanzhou-Universit?t entwickelt wurde. Bereits am 11. April 2025 kündigte LONGi an, dass seine HIBC-Solarzelle einen neuen Weltrekord in der Effizienz von einkristallinen Silizium-Solarzellen mit 27,81% aufgestellt hat. Basierend auf der BC-Plattformtechnologie, die LONGi konzentriert entwickelt, kombiniert die HIBC-Solarzelle die Vorteile sowohl der bei hoher Temperatur verarbeiteten Polysilizium- als auch der bei niedriger Temperatur verarbeiteten amorphen Silizium-Solarzellentechnologien und stellt den H?hepunkt der siliziumbasierten Solarzellentechnologien dar. Ihre Entwicklung ist au?erordentlich anspruchsvoll, da der Prozess sowohl mit der Herstellung von Zellen bei hoher Temperatur als auch bei niedriger Temperatur kompatibel sein muss. Das Team erzielte auf LONGis selbst entwickelten industriellen TaiRay-Siliziumwafern eine zertifizierte Effizienz von 27,81% und einen Füllfaktor von 87,55%, wodurch neue Weltrekorde für beide Metriken aufgestellt wurden. Bemerkenswert ist, dass die Hybrid-Interdigitated-Back-Contact-Struktur eine neuartige hocheffiziente Zellentechnologie ist, die von einem chinesischen Team entwickelt und validiert wurde und über vollst?ndige eigenst?ndige geistige Eigentumsrechte und hohe technische Barrieren verfügt. Die vom Team entwickelte laserinduzierte lokalisierte Kristallisationstechnologie und die in-situ-Kantenpassivierungstechnologie bieten Vorteile der Kompatibilit?t mit bestehenden Produktionslinien und f?rdern die qualitativ hochwertige Industrialisierung von massenproduzierten Silizium-Solarzellen mit h?herer Effizienz und niedrigeren Kosten erheblich. Laut der neuesten Fortschritte haben Module auf Basis von HIBC-Zellen mittlerweile eine Umwandlungseffizienz von 25,9% und eine Ausgangsleistung von 700W (für einen Modultyp von 2,7 qm) erreicht.

Im Oktober 2024 ver?ffentlichte Nature bereits zwei rekordverd?chtige Forschungsergebnisse (HBC und siliziumbasierte Tandem-Solarzellen) des Teams nacheinander (2024, 635, S.596–603 und S.604–609). Die wiederholte Ver?ffentlichung dieser beiden neuen bahnbrechenden F&E-Ergebnisse in Nature zeigt erneut LONGis Entschlossenheit und F?higkeit, die Branchenentwicklung durch technische Innovation anzuführen und ineffiziente interne Konkurrenz zu bek?mpfen.

Forschungsergebnis 1: Umwandlungseffizienz der kristallinen Silizium-Hybrid-Interdigitated-Back-Contact-Solarzelle bricht 27,81%

Back-Contact-Solarzellen minimieren Schattenverluste auf der Vorderseite, indem sie alle N-Typ- und P-Typ-Kontaktbereiche sowie Elektroden auf der Rückseite der Zelle platzieren, und sind daher eine unvermeidliche Wahl, um die Grenzen der Umwandlungseffizienz von kristallinem Silizium-Photovoltaik kontinuierlich zu erweitern. Jedoch haben Kernherausforderungen wie die Schwierigkeit, gleichzeitig exzellente Passivierungseigenschaften und niedrigen Kontaktwiderstand im P-Typ-Kontaktbereich zu erreichen, die vertikale Ladungstr?gertransport mit dem lateralen Leckstrom abzugleichen, sowie Rekombination und Leckage in den Randbereichen zu mildern, das Potenzial dieser hocheffizienten Zellstruktur stark eingeschr?nkt. Um diese drei Hauptherausforderungen zu meistern, entwickelte das Team innovativ eine Hybrid Interdigitated Back Contact (HIBC)-Silizium-Solarzellenstruktur, die laserinduzierte Kristallisation und in-situ-Kantenpassivierung integriert.

Die Hauptinnovationen liegen in drei Aspekten:

(1) Nutzung von bei niedriger Temperatur verarbeiteten amorphen Siliziumkontakten für die P-Typ-Bereiche und bei hoher Temperatur verarbeiteten Polysiliziumkontakten für die N-Typ-Bereiche, um jeweils exzellente P-Typ- und N-Typ-Passivierungskontakte zu konstruieren;

(2) Bew?ltigung der Herausforderung der schlechten vertikalen Leitf?higkeit in der P-Typ-amorphen Siliziumkontaktschicht durch die Entwicklung einer laserinduzierten lokalisierte Kristallisationstechnik, die nur die submikrometergro?en Bereiche an den Pyramidenditzen in nanokristallines Silizium umwandelt. Dies reduziert den vertikalen Kontaktwiderstand drastisch, w?hrend die verbleibenden amorphen Siliziumschichten in den polarit?tsüberlappten Bereichen eine niedrige laterale Leckstromleistung beibehalten;

(3) Entwicklung einer in-situ-Kantenpassivierungstechnologie, die w?hrend der Zellherstellung gleichzeitig die empfindlichen Schnittkanten mit einer robusten Passivierungsschicht "beschichtet" und die Ladungstr?gerrekombination in den Randbereichen effektiv unterdrückt. Auf der Grundlage der exzellenten Gesamtpassivierungsoberfl?che und elektrischen Leistung des Ger?ts etablierte das Forschungsteam ein neues physikalisches Modell, das den Idealfaktor der Diode mit den Mechanismen des Ladungstr?gerverlusts korreliert. Dieses Modell beschreibt den Einfluss verschiedener Rekombinationsmechanismen auf den Idealfaktor quantitativ und erl?utert die einschr?nkenden Prinzipien der Volumen- und Oberfl?chenrekombination auf den Füllfaktor, wodurch klare theoretische Anleitung für das Design von leistungsstarken Solarzellen bereitgestellt wird.

Forschungsergebnis 2: Flexible Perowskit/Kristallines Silizium-Tandem-Solarzellen im vollen Wafer-Ma?stab

Die Perowskit/Kristallines Silizium-Tandem-Solarzellentechnologie, die die Vorteile von zwei Halbleitermaterialien kombiniert, erweitert die theoretische Effizienzgrenze erheblich und wird als die n?chste Generation der disruptiven Photovoltaiktechnologie anerkannt. ?bliche Meinung geht davon aus, dass einkristallines Silizium ein starres und spr?des Material ist. Jedoch erlaubt die atomare Struktur von Silizium eine gewisse elastische Verformung. Wenn die Dicke der Siliziumwafer auf einige zehn Mikrometer reduziert wird (die traditionelle Waferdicke betr?gt typischerweise etwa 120–200 μm), bleibt die Oberfl?chenspannung auf der Siliziumwafer selbst bei einem Biegeradius von weniger als 2 cm unterhalb ihres intrinsischen Bruchschwellenwerts, sodass keine Rissbildung auftritt. Daher k?nnen ultradünne Siliziumwafer die Verformungsanforderungen für leichte, flexible Ger?te erfüllen. Jedoch neigen die Grenzfl?chen der Perowskit-Funktionsschichten unter wiederholter Biegung und Temperatur?nderungen stark zu Delamination und Versagen, wodurch ihre Betriebslebensdauer erheblich reduziert wird.

Um diese Herausforderung zu meistern, verwendete das Team einen innovativ optimierten Prozess und ein strukturelles Design und konstruierte eine Doppelpufferschicht, die aus einer por?sen und einer dichten Schicht besteht. Die sorgf?ltig designede por?se SnOx-Schicht wirkt wie eine Federkissen, absorbiert und dissipiert Dehnungsenergie und mildert effektiv die mechanische Spannung, die durch Ionenbeschuss w?hrend der Herstellung und nachfolgende Verformung w?hrend der Nutzung verursacht wird. Die dichte SnOx-Schicht gew?hrleistet eine effiziente Grenzfl?chenladungsextraktion und eine stabile elektrische Verbindung.

Dieses Doppelschichtdesign l?st pr?zise den Konflikt zwischen den Anforderungen an Spannungsausgleich und effizienten Transport im Mikro-Nano-Ma?stab. Es gew?hrleistet, dass das Tandemger?t eine ausgezeichnete Biegedauer erreicht, w?hrend es eine kompatible und hervorragende Stromerzeugungsf?higkeit beibeh?lt. Das Team erzielte auf einem Tandemger?t im vollen Wafer-Ma?stab basierend auf einem ultradünnen Siliziumwafer mit nur 60 μm Dicke eine Umwandlungseffizienz von fast 30%. Das ultradünne Tandemger?t kann gefaltet werden, erreicht einen Biegeradius von 1,5 cm, wiegt weniger als 4,4 Gramm und verfügt über ein Leistungs-zu-Gewichts-Verh?ltnis von bis zu 1,77 W/g. Gleichzeitig erzielte das Team für kleine Laborschalen-Ger?te eine zertifizierte Weltrekordumwandlungseffizienz von 33,4%. Diese Forschung demonstriert vollst?ndig die ?berlegenheit dieser Tandem-Zellenstruktur sowohl in Bezug auf Effizienz als auch auf Biegschl?gefestigkeit und hebt ihr erhebliches zukünftiges Anwendungspotenzial hervor.

?ber LONGi

Gegründet im Jahr 2000 ist LONGi (B?rsenkennzeichen:601012.SH) bestrebt, das weltweit führende Solartechnologieunternehmen zu sein und sich auf die kundengetriebene Wertsch?pfung für die Energiewandlung in allen Szenarien zu konzentrieren.