D’après pv magazine International
Dans l’article « Silicon solar cells with hybrid back contacts », publié la semaine dernière dans Nature, l’équipe de recherche de Longi, qui comprend également son président et fondateur Li Zhenguo, revient en détail sur la cellule solaire hybride à contacts arrière interdigités (« hybrid interdigitated back-contact », HIBC) à 27,81 % d’efficacité qu’il a dévoilée en avril 2025. À l’époque, Longi avait seulement déclaré que le dispositif présentait la plus haute efficacité au monde pour des cellules solaires en silicium, le résultat étant certifié par l’Institut de recherche sur l’énergie solaire d’Hamelin (ISFH) en Allemagne.
Les scientifiques décrivent l’utilisation d’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, associé à une couche d’oxyde d’indium-étain pour faciliter le transport latéral. La face avant texturée reçoit un empilement d’oxyde d’aluminium et de nitrure de silicium afin de réduire la recombinaison, complété par une couche de silicium amorphe.
Le dopage au phosphore de la couche n-poly-Si a également été fortement réduit pour limiter la diffusion dans la plaquette. Le procédé de passivation des bords, appelé technologie iPET (in situ passivated edge technology), est obtenu en combinant diffusion et dépôt dans une même étape.
La collecte des charges s’effectue grâce à des doigts métalliques creusés sur 8 μm, avec retrait sélectif de l’ITO pour éviter les fuites entre contacts n et p. L’épaisseur de la couche de silicium amorphe a aussi été augmentée pour garantir une bonne couverture de la jonction et une encapsulation complète des parois latérales du matériau polycristallin. Pour réduire la résistivité de contact, cette couche est ensuite cristallisée à l’aide d’un laser vert pulsé, ce qui permet en même temps de préserver la passivation des bords.
Les chercheurs soulignent que l’obtention d’un compromis optimal entre passivation et conductivité nécessite un ajustement très fin de l’épaisseur, des propriétés optiques et des paramètres laser (fluence, durée d’impulsion).
La cellule ayant atteint le record de 27,81 % présentait une surface active de 133,63 cm². Elle a délivré un courant de court-circuit de 5 698 mA, une tension de circuit ouvert de 744,9 mV et un facteur de forme remarquable de 87,55 %. Selon l’article, ce niveau de performance provient de la combinaison de plusieurs techniques avancées, dont la cristallisation laser, la passivation in situ des bords et l’optimisation des traitements de surface, qui permettent de faire descendre le facteur d’idéalisme sous 1 au MPP, améliorant fortement le facteur de forme.
Le facteur d’idéalisme mesure la proximité du comportement électrique de la cellule avec celui d’une diode parfaite, généralement compris entre 1 et 2. Longi estime que ces avancées pourront être rapidement transposées à la fabrication de cellules à hétérojonction (HJT). L’entreprise note toutefois que le contact p-type présente encore 50 % de pertes résistives supplémentaires par rapport au contact n-type, indiquant une marge d’amélioration sur la résistivité de contact.
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