En los últimos años, las células solares de heterounión de silicio cristalino-perovskita han experimentado un rápido desarrollo, pero presentan un problema significativo de recombinación no radiativa en la interfaz. Para abordar el problema de la recombinación interfacial causado por la capa de transporte de huecos, el equipo de LONGi Green Energy Technology, en colaboración con la Universidad de Soochow, llevó a cabo una investigación y logró avances revolucionarios en el diseño de nuevos materiales moleculares orgánicos autoensamblados (SAM) y en los dispositivos de heterounión de silicio cristalino-perovskita. Los resultados de la investigación se publicaron en línea el 7 de julio en la revista académica internacional Nature.
Según se informa, en el campo fotovoltaico, la recombinación no radiativa en la interfaz afecta la eficiencia del dispositivo, y se ha demostrado que suprimir esta recombinación puede mejorar la eficiencia.
El responsable del equipo de I+D de LONGi Green Energy Technology declaró que los investigadores propusieron una molécula autoensamblada con estructura asimétrica (HTL201) como capa selectiva de huecos para la subcélula de perovskita de banda ancha. La fuerte interacción entre HTL201 y la perovskita favoreció la deposición de películas de perovskita de alta calidad, reduciendo significativamente el nivel de recombinación no radiativa en la superficie/interfaz. Sobre la base de esta investigación, el equipo desarrolló una célula solar de heterounión en tándem de silicio cristalino-perovskita con un voltaje de circuito abierto (es decir, la diferencia de potencial entre los electrodos positivo y negativo cuando no hay corriente circulando) cercano a 2.0 voltios y una eficiencia certificada de hasta el 34,6%. Este estudio también proporciona una importante solución técnica para el desarrollo de nuevos materiales y para mejorar aún más la eficiencia de las heterouniones de silicio cristalino-perovskita.
Anteriormente, el equipo de I+D de LONGi Green Energy Technology había logrado múltiples avances en células solares de heterounión de silicio cristalino-perovskita. En septiembre de 2024, un artículo publicado por el equipo en Nature mostró que habían aumentado la eficiencia de las células de heterounión de silicio cristalino-perovskita al 33,9%, demostrando experimentalmente por primera vez que la eficiencia de una célula solar de doble unión supera el límite teórico de eficiencia S-Q de unión simple, lo que tiene un significado histórico.
Se informa que para los dispositivos fotovoltaicos de unión simple, independientemente del material utilizado, la eficiencia máxima de conversión de energía no puede superar el 33,7%, que es el límite de eficiencia más utilizado y clásico en semiconductores: el límite de Shockley-Queisser (abreviado como límite S-Q).
LONGi Green Energy Technology también colaboró con el Instituto de Química Aplicada de Changchun de la Academia China de Ciencias y otros equipos de investigación para desarrollar con éxito una nueva molécula orgánica autoensamblada. Esta molécula exhibe una excelente capacidad de transporte de portadores de carga, estabilidad estructural bajo condiciones operativas reales y una uniformidad de ensamblaje sobresaliente, lo que ha permitido avances significativos tanto en eficiencia como en estabilidad para las células solares de perovskita basadas en este material. Los resultados de la investigación relacionados se publicaron el 26 de junio de este año en la revista académica internacional Science.
El responsable del equipo de I+D de LONGi Green Energy Technology indicó que, a través de la publicación de tres artículos académicos, el equipo ha hecho públicos para toda la industria los tres récords mundiales de eficiencia que han establecido: 33,9%, 34,2% y 34,6%, los cuales fueron incluidos en las versiones 63, 64 y 65 de la Tabla de Eficiencias Récord Mundiales de Martin Green, respectivamente. Se informa que LONGi Green Energy Technology, en colaboración con instituciones académicas como la Universidad de Soochow y el Instituto de Química Aplicada de Changchun, ha llevado a cabo una innovación colaborativa entre la empresa y la universidad para abordar problemas clave importantes, contribuyendo así a construir un ecosistema saludable de "investigación, educación, producción y aplicación" para las células solares de heterounión en China.