Un grupo de científicos del fabricante chino de paneles solares Longi describió en un nuevo artículo científico la célula solar híbrida de contacto trasero interdigital (HIBC) con una eficiencia del 27,81% que presentó en abril de 2025.
Por el momento, Longi solo dijo que el dispositivo presenta la mayor eficiencia mundial en células solares de silicio, resultado certificado por el Instituto alemán de Investigación en Energía Solar Hamelin (ISFH). “Rediseñando tanto la arquitectura de la célula como los sistemas de materiales, logramos avances simultáneos en la gestión óptica y en la eficiencia del transporte de portadores”, declaró un portavoz de la empresa a pv magazine, sin proporcionar más detalles.
En el artículo “Silicon solar cells with hybrid back contacts” (Células solares de silicio con contactos traseros híbridos), publicado la semana pasada en nature, el equipo de investigación de Longi, que también incluye a su presidente y fundador, Li Zhenguo, explicó que la célula se basa en contactos de túnel pasivados y capas de pasivación dieléctrica, además de incorporar contactos tipo n y tipo p.
Los científicos utilizaron una oblea M10 de alta resistividad, partida por la mitad, con pasivación de borde, un contacto tipo n optimizado formado mediante un proceso combinado de alta y baja temperatura, una capa de óxido de indio y estaño (ITO) para favorecer el transporte lateral, y un apilamiento multicapa de óxido de aluminio (AlOx) y nitruro de silicio (SiNx) en la superficie texturizada frontal para minimizar la recombinación, además de una capa de silicio amorfo (a-Si).
También redujeron el dopaje con fósforo en la capa de silicio policristalino tipo n (n-poly-Si) en un orden de magnitud para limitar la difusión del dopante hacia la oblea. “El proceso de alta-baja temperatura, que combina difusión y deposición, permite que los bordes de la oblea sean pasivados durante la fabricación”, explicaron, señalando que esta técnica es conocida generalmente como tecnología de pasivación de borde in situ (iPET).
El grupo también utilizó dedos metálicos con ranuras de 8 μm de profundidad para recolectar huecos con ITO selectivamente removido para prevenir fugas entre contactos tipo n y tipo p. También aumentó el espesor de la capa a-Si para asegurar una cobertura adecuada de la unión p–i–n y una encapsulación completa de las paredes laterales de n-poly-Si. Para mitigar la resistividad de contacto, la capa fue cristalizada mediante láser de nanosegundos pulsado verde para preservar la pasivación de borde.
“Lograr un equilibrio óptimo entre pasivación y conductividad requiere un ajuste cuidadoso del espesor de la capa a-Si, sus propiedades ópticas y los parámetros del láser, como la fluencia y la duración del pulso”, enfatizaron los académicos.
La eficiencia récord mundial de conversión de potencia del 27,81% se alcanzó en una célula con superficie activa de 133,63 cm². El dispositivo también alcanzó una corriente de cortocircuito de 5.698 mA, un voltaje de circuito abierto de 744,9 mV y un factor de llenado del 87,55%.
“Este desempeño es impulsado por la integración de técnicas avanzadas, incluyendo cristalización inducida por láser, pasivación de borde in situ y tratamientos de superficie optimizados, que colectivamente reducen el factor de idealidad a menos de 1 durante el seguimiento del punto de máxima potencia (MPP), mejorando significativamente el factor de llenado”, señala el artículo.
El factor de idealidad mide qué tan cercano es el comportamiento eléctrico de una célula solar al de un diodo ideal, con valores típicos entre 1 y 2.
De cara al futuro, Longi comunicó que las nuevas técnicas pueden escalarse fácilmente para su uso en la fabricación de células solares de heterounión (HJT). “El contacto tipo p muestra una pérdida resistiva 50% mayor que el contacto tipo n, lo que señala la necesidad de mejoras adicionales en la resistividad de contacto”, dijo la empresa.
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