Grazie alla ricerca cinese, le celle solari con tecnologia TOPCon di taglia industriale hanno raggiunto un’efficienza di conversione del 26,66% grazie a una strategia sinergica a doppia faccia.
Nuovi passi avanti per le celle solari industriali TOPCon
Uscire dai confini del laboratorio per ottenere un risultato pronto per il mercato: è la strada percorsa da un nuovo studio condotto dall’Accademia cinese delle Scienze, in collaborazione con altri atenei e con gli scienziati della Zhejiang Jinko Solar, creatori di un dispositivo fotovoltaico TOPCon di taglia industriale con efficienza record. Le nuove celle solari, con wafer in silicio M10, sono in grado di convertire il 26,66% della luce incidente in elettricità.
Si tratta di un risultato essenziale, dal momento che delinea un percorso completo per la produzione effettiva, superando uno degli ostacoli chiave per questa tecnologia.
Fotovoltaico TOPCon, il gap tra efficienza teoria e pratica
Il fotovoltaico “Tunnel Oxide Passivated Contact” rappresenta attualmente lo standard di riferimento per la produzione di pannelli solari ad alta efficienza. Nel campo delle prestazioni ha completamente oscurato la tecnologia PERC; tuttavia, riuscire a tradurre le sue massime potenzialità teoriche in numeri reali rimane complesso.
Il motivo principale? Prestazioni elettriche subottimali, al di sotto del limite Auger, ossia — semplificando al massimo — sotto l’efficienza massima che una cella al silicio potrebbe mai raggiungere se non avesse perdite da ricombinazione.
Per migliorare il loro fotovoltaico TOPCon industriale, i ricercatori hanno strutturato un approccio di raffinamento elettrico che coinvolge entrambi i lati della cella. Nel dettaglio, sul lato anteriore hanno abbinato emettitori di boro ad alta resistenza di strato a griglie ottimizzate, migliorando la passivazione superficiale e riducendo le perdite dovute al trasporto dei portatori.
Sul lato posteriore, hanno creato uno “scudo” in silicio-polisilicio per mitigare la degradazione indotta dalla metallizzazione (realizzazione dei contatti in argento). Infine, il team ha assottigliato lo strato di polisilicio in punti specifici, permettendo alla cella di essere più trasparente sul retro.
Queste innovazioni sinergiche hanno permesso all’unità industriale TOPCon di raggiungere un’efficienza di conversione del 26,66%, una tensione a circuito aperto (Voc) di 744,6 mV e un fattore di riempimento (FF) dell’85,57%. Inoltre, hanno ulteriormente aumentato la bifaccialità della cella all’88,3%, migliorando la resa energetica complessiva.
La ricerca Dual-side electrical refinement enables efficient industrial tunnel oxide passivating contact silicon solar cells, è stata pubblicata su Nature Energy (2026). DOI: 10.1038/s41560-026-01982-2
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