A equipe do Professor Ye Jichun, do Instituto de Tecnologia e Engenharia de Materiais de Ningbo, da Academia Chinesa de Ciências, em colaboração com parceiros, propôs uma solução técnica conjunta para alcançar alta eficiência, baixo custo e excelente desempenho de geração de energia bifacial em células solares de contato passivado por óxido de tunelamento (TOPCon) de nível industrial. Esta pesquisa foi publicada na revista *Joule*. Células solares TOPCon de alta eficiência e nível industrial.
Como a principal tecnologia no atual mercado fotovoltaico de silício cristalino, as células solares TOPCon conquistaram uma grande fatia do mercado global devido à sua alta eficiência de conversão, vantagens de custo e capacidade de produção em larga escala. No entanto, seu desenvolvimento industrial enfrenta diversos desafios, incluindo o alto consumo de pasta de prata, perdas parasitas ópticas e desempenho bifacial limitado, que restringem as melhorias de eficiência e a redução de custos.
Para solucionar esses problemas, a equipe de pesquisa desenvolveu uma solução técnica diretamente aplicável à produção em larga escala. Esta solução utiliza wafers de silício M10 de grau industrial, empregando um processo de impressão por estêncil de alta precisão para fabricar eletrodos metálicos na face frontal da célula e integrando uma estrutura de contato de silício policristalino localizada na face posterior.
O processo de impressão por estêncil na face frontal permite a fabricação de linhas de grade metálica ultrafinas, reduzindo o consumo de pasta de prata da célula para 0,12 miligramas por watt. Com o auxílio de materiais de pasta de prata aprimorados, este processo pode formar nanocúmulos de prata densos na interface eletrodo-wafer de silício, reduzindo assim a resistência de contato para 2,4 miliohms por centímetro quadrado.
Simultaneamente, o design estrutural localizado na face posterior reduz efetivamente a absorção de luz parasita, aumentando o fator de bifacialidade da célula para aproximadamente 90%. Através dessas inovações sinérgicas, a equipe fabricou com sucesso uma célula solar TOPCon de grau industrial com uma eficiência de conversão de energia certificada de 26,09%.
O professor Ye Jichun afirmou: "Esta pesquisa, por meio da inovação sinérgica no projeto estrutural, aprimoramento de processos e otimização de materiais, oferece um caminho tecnológico viável e escalável para a fabricação de células TOPCon de alto desempenho e baixo custo."
Essa abordagem rompe as restrições anteriores entre eficiência, custo e desempenho bifacial, proporcionando novas perspectivas para o avanço da industrialização da tecnologia de células solares. A equipe de pesquisa destaca que este trabalho oferece uma solução potencial para a produção em massa de produtos fotovoltaicos de alta eficiência da próxima geração.
