Les cellules solaires à la pérovskite en tandem à double extrémité de Longi ont une efficacité de 34,85%

En avril 2025, Longi a annoncé que ses cellules solaires en tandem à double extrémité en silicium-Perrovskites développées indépendamment ont été certifiées par le National Renewable Energy Laboratory (NREL) des États-Unis, avec une efficacité de conversion de puissance de 34,85%, brisant une fois de plus les records mondiaux de cette voie technologique. Cette percée marque non seulement l'entrée de la technologie photovoltaïque en une nouvelle ère de "34% +", mais signifie également que les cellules empilées en silicium-pervskite cristallin ont officiellement franchi la limite d'efficacité théorique des cellules photo-fonctionnals à ultra-jonction (33,7%).

Le chemin technique de Longi est basé sur des cellules en silicium cristallin et atteint une complémentarité spectrale à travers la conception d'empilement des couches de pérovskite. Plus précisément, la couche de pérovskite (bande interdite d'environ 1,7 eV) est responsable de l'absorption de la partie lumineuse visible, tandis que la couche cristalline de silicium (bande interdite de 1,1 eV) capture la lumière infrarouge. Les deux travaillent ensemble pour augmenter l'efficacité de conversion de l'énergie solaire à 34,85%. Le cœur de cette structure réside dans la percée de l'ingénierie des interfaces. L'équipe Longi a développé une stratégie de passivation entrelacée à double couche. Grâce à l'effet synergique des molécules de fluorure de lithium (LIF) et d'éthylènediamine (EDAI), il supprime efficacement la recombinaison non radiative à l'interface et optimise l'efficacité de transfert de porteuse.

It is worth noting that LONGi's technology iteration speed far exceeds industry expectations: the efficiency exceeded 33.9% in November 2023, increased to 34.6% in June 2024, and reached a new high in April 2025. This "fast iteration" capability stems from its R&D system of "mass production generation, R&D generation, and reserve generation", as well as in-depth cooperation with institutions such as Soochow University, Huaneng Clean Energy Research Institute et Hong Kong Polytechnic University. Par exemple, la recherche de l'équipe du professeur Li Yaowen à l'Université Soochow sur la réglementation du stress en réseau pérovskite fournit un support clé pour améliorer la stabilité des batteries; Le Huaneng Clean Energy Research Institute a contribué à une expérience d'ingénierie dans la préparation des composants à grande surface et l'application industrielle.

Percée dans le plafond d'efficacité

L'efficacité de limite théorique des cellules en tandem cristallin de silicium-pervskite est élevé à 43%, dépassant de loin les 29,4% des cellules de silicium monocristallines. L'efficacité de 34,85% de Longi est proche de 80% de cette valeur théorique, laissant amplement de place pour les mises à niveau technologiques ultérieures. Si la technologie en tandem à triple jonction (comme la pérovskite / silicium cristallin / pérovskite) mûrit à l'avenir, l'efficacité devrait être encore augmentée à plus de 40%, réécrivant complètement le paysage de la compétition d'efficacité de l'industrie photovoltaïque.

Optimisation perturbatrice de la structure des coûts

Le coût du matériau de silicium des cellules de silicium cristallin traditionnelles représente environ 40%, tandis que les cellules en tandem peuvent réduire le coût du matériau en silicium à moins de 20% en réduisant l'épaisseur des plaquettes de silicium (de 180 μm à moins de 100 μm) et en augmentant la production d'électricité par zone unitaire. De plus, le processus de préparation de la solution de la couche de pérovskite (tel que le revêtement à fente et l'impression à jet d'encre) ne consomme que 1/10 de l'énergie des cellules cristallines en silicium, ce qui réduit davantage les coûts de fabrication. On estime que le coût nivelé de l'électricité (LCOE) des cellules empilés peut être réduit de 25% par rapport aux cellules Perc traditionnelles, et il a une compétitivité significative dans le photovoltaïque distribué, le BIPV et d'autres scénarios.

Libération de l'effet de synergie de la chaîne industrielle

Les percées technologiques de Longi accéléreront la maturité de la chaîne de l'industrie de la pérovskite. Par exemple, le verre TCO (oxyde conducteur transparent), en tant que matériau clé pour la couche de pérovskite, a augmenté son taux de localisation de 30% en 2023 à 70% en 2025; La technologie de script laser à grande région développée par le Huaneng Clean Energy Research Institute a augmenté le rendement des modules de pérovskite de 85% à 95%. En outre, la coopération de Longi avec l'optoélectronique GCL-Poly, l'optoélectronique Xianna et d'autres sociétés construit une écologie industrielle collaborative "en silicium pérovskite".

Bien que la percée de l'efficacité soit passionnante, la commercialisation est toujours confrontée à plusieurs défis:

Stabilité et goulot d'étranglement de la vie

Les matériaux de pérovskite sont sensibles à l'eau, à l'oxygène, à la lumière et à la température et manquent de stabilité à long terme. Les cellules empilées de Longi n'ont pas encore divulgué des données de vie spécifiques, mais l'industrie estime généralement que sa durée de vie T80 (le temps nécessaire pour l'efficacité pour se décomposer à 80%) doit dépasser 5 heures 000 pour répondre aux exigences commerciales. Pour résoudre ce problème, Longi a peut-être adopté les chemins techniques suivants:

Passivation d'interface: par exemple, la stratégie de complexation hôte-invité double développée par l'équipe de Zhang Hong à l'Université Fudan peut prolonger la durée de vie des cellules de pérovskite à 1 050 heures.

Technologie d'emballage: La technologie d'amélioration du graphène-polymère du Huaneng Clean Energy Research Institute peut augmenter la durée de vie des modules de pérovskite à 3 670 heures.

Complexité du processus de production de masse

Les cellules en tandem à double terminal nécessitent un contrôle précis de la correspondance du réseau et du contact d'interface entre la couche de pérovskite et la couche cristalline de silicium. Les problèmes suivants doivent être résolus pendant la production de masse:

Uniformité à couches minces: L'épaisseur de la couche de pérovskite doit être contrôlée à 300-500 nm, et l'écart d'épaisseur doit être inférieur à 5%.

Process compatibility: There is a contradiction between the high-temperature process of crystalline silicon cells (>800 degrés) et la préparation à basse température des pérovskites (<150℃), and new materials such as low-temperature silver paste need to be developed.

Politique et incertitude du marché

Bien que le "14e plan quinquennal" du pays répertorie les pérovskites comme technologies clés, il existe actuellement un manque de politiques de subvention claires et de normes de l'industrie. En outre, le système de recyclage des composants de la pérovskite n'a pas encore été établi et les problèmes de pollution de plomb peuvent provoquer des litiges environnementaux.

La percée de Longi à 34,85% d'efficacité marque le saut de la technologie photovoltaïque de la "domination cristalline du silicium" à "l'ère empilée". Cette percée n'est pas seulement une victoire technologique, mais aussi un modèle d'innovation collaborative dans la chaîne industrielle - la recherche matérielle de l'Université de Suzhou, les capacités d'ingénierie de Huaneng et la conception d'appareils de Hong Kong Polytechnic constituent ensemble la pierre angulaire des percées technologiques.

Pour l'avenir, les cellules en tandem cristallin en silicium-pervskite remodeleront le paysage de l'industrie dans les domaines suivants:

Photovoltaïque distribué:Son léger (poids du module<5 kg/㎡) and high power density (>400 w / ㎡) Les caractéristiques favoriseront le déclenchement de BIPV, photovoltaïque monté sur le véhicule et d'autres scénarios.

Centrales centralisées:L'amélioration de l'efficacité peut réduire l'occupation des terres par unité de zone, ce qui est plus avantageux dans les zones avec des ressources foncières rares.

Exploration de l'espace:La recherche et le développement de cellules en tandem flexibles peuvent fournir des solutions énergétiques plus efficaces pour les sondes d'espace profond.

Cependant, le chemin vers la commercialisation doit encore percer plusieurs obstacles tels que la stabilité, le processus de production de masse et le soutien politique. La percée technologique de Longi a ouvert la voie à l'industrie, mais pour réaliser la "révolution de la pérovskite", les efforts conjoints de toute la chaîne de l'industrie sont toujours nécessaires. Au cours des cinq prochaines années, l'industrie photovoltaïque inaugurera la double transformation de l'itération technologique et de la reconstruction industrielle, et l'efficacité de 34,85% de Longi est le point de départ de cette transformation.