Longi Solar hat mit einer Hybrid-Interdigitated-Back-Contact-Solarzelle (HIBC) einen neuen Weltrekord für den Wirkungsgrad von Silizium-Solarzellen von 28,13 % erzielt. Der Rekord wurde vom Institut für Solarenergieforschung Hameln (ISFH) bestätigt und unterstreicht die strategische Position des Unternehmens im globalen Photovoltaik-Markt, wo Longi Solar im Jahr 2023 rund 12 % des weltweiten PV-Marktes ausmachte.
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Weltrekord-Wirkungsgrad von 28,13 % – Details und Messung
Der Wirkungsgrad gibt an, welcher Prozentsatz der einfallenden Sonnenenergie in elektrische Energie umgewandelt wird. Für die neue HIBC-Solarzelle wurde ein Wirkungsgrad von 28,13 % gemessen (Jahr 2026, Quelle S1). Dieser Wert stellt den höchsten gemessenen Wirkungsgrad für eine Silizium-Solarzelle dar.
Technische Merkmale der HIBC-Solarzelle
- Passivierte Tunnelkontakte kombiniert mit dielektrischen Passivierungsschichten.
- n- und p-Typ-Kontakte auf einem halbgeschnittenen M10-Wafer mit hohem spezifischem Widerstand.
- Kantenpassivierung durch die „In-situ-Passivated-Edge“-Technologie während der Fertigung.
- Indium-Zinn-Oxid-Schicht (ITO) zur Verbesserung des lateralen Ladungstransports.
- Mehrschichtige Beschichtungen aus Aluminiumoxid (AlOx) und Siliziumnitrid (SiNx) zur Reduktion der Oberflächenrekombination.
- Reduzierte Phosphordotierung in der polykristallinen n-Typ-Siliziumschicht, um die Diffusion von Dotierungsstoffen zu begrenzen.
- Tiefgegrabene Metallfinger und selektives ITO-Ätzen zur Verhinderung von Leckströmen zwischen n- und p-Typ-Kontakten.
- Dickere amorphe Siliziumschicht zur besseren Abdeckung des Übergangs und Einkapselung der Seitenwände.
- Kristallisation der amorphen Siliziumschicht mit einem gepulsten grünen Nanosekundenlaser zur Senkung des Kontaktwiderstands.
Longi Solar betont, dass diese Technologie für die Herstellung von Heterojunction-Solarzellen skaliert werden kann, obwohl weitere Verbesserungen nötig sind, um Widerstandsverluste im p-Typ-Kontakt zu reduzieren.
Bedeutung des Rekords für den globalen Photovoltaik-Markt
Ein höherer Zellwirkungsgrad erhöht die Gesamtenergieausbeute einer PV-Anlage und verbessert damit die Wirtschaftlichkeit erneuerbarer Energien. Der neue Rekord von Longi Solar stärkt die Position des Unternehmens als einer der Top-Hersteller im internationalen Markt.
Marktanteile und Wettbewerbsposition von Longi Solar
- Marktanteil: 12 % des globalen Photovoltaik-Marktes (Jahr 2023, Quelle S2).
- Langfristige Führungsposition in der Massenproduktion von Hoch-Effizienz-Modulen.
- Wettbewerb mit anderen chinesischen Herstellern wie Trina Solar, die zuvor einen Wirkungsgrad von 28,0 % gemeldet hatten.
Zukunftstrends: Heterojunction-Solarzellen und erwartete Effizienzsteigerungen
Der Trend in der Photovoltaik geht zunehmend in Richtung Heterojunction-Solarzellen, die höhere Effizienzen ermöglichen. Prognosen gehen davon aus, dass bis zum Jahr 2025 Effizienzsteigerungen von bis zu 25 % gegenüber heutigen Standards erreicht werden können.
Skalierbarkeit der Technologie und Herausforderungen
Longi Solar sieht in der HIBC-Architektur eine Basis für die Skalierung auf Heterojunction-Solarzellen. Gleichzeitig wird auf mögliche Gegenpunkte hingewiesen:
- Hohe Produktionskosten für neue Technologien können die breitere Marktakzeptanz einschränken.
- Weitere Optimierungen sind nötig, um Widerstandsverluste im p-Typ-Kontakt zu reduzieren.
Häufig gestellte Fragen
Wie wird der Wirkungsgrad von Solarzellen gemessen?
Der Wirkungsgrad wird als Prozentsatz der einfallenden Sonnenenergie angegeben, der in elektrische Energie umgewandelt wird.
Fazit
Der neue Weltrekord von Longi Solar mit einem Wirkungsgrad von 28,13 % für Silizium-Solarzellen markiert einen bedeutenden technischen Meilenstein und stärkt die Position des Unternehmens im globalen Photovoltaik-Markt. Die vorgestellten technischen Innovationen zeigen, dass weitere Effizienzgewinne, insbesondere durch Heterojunction-Technologien, realistisch sind. Trotz hoher Produktionskosten bleibt die Skalierbarkeit der HIBC-Architektur ein zentraler Faktor für die zukünftige Wettbewerbsfähigkeit und für die Wirtschaftlichkeit erneuerbarer Energien weltweit.
