As células solares tandem perovskita-silício tornaram-se um dos focos centrais da pesquisa fotovoltaica avan?ada em todo o mundo, por seu potencial de superar o limite teórico de eficiência de Shockley-Queisser das células solares de jun??o única. As células tradicionais de silício enfrentam limita??es de eficiência devido à perda de calor dos fótons de comprimento de onda curto. Para superar esse obstáculo, pesquisadores prop?em a integra??o de perovskitas de grande gap com silício, formando células solares tandem que reduzem perdas térmicas e maximizam a utiliza??o da energia solar, possibilitando eficiências de convers?o significativamente superiores. As células tandem s?o amplamente reconhecidas como a próxima gera??o da tecnologia fotovoltaica ultrarrápida.

Nos últimos anos, os avan?os nessa área foram notáveis. No entanto, as subcélulas de perovskita ainda enfrentam desafios como a recombina??o n?o radiativa em interfaces críticas — especialmente entre a camada de perovskita e a camada de transporte eletr?nico (ETL), bem como devido à cobertura n?o uniforme da camada de transporte de buracos (HTL) em substratos texturizados.

Em setembro de 2024, a equipe de pesquisa em células tandem da LONGi publicou um estudo inovador na revista Nature (link). Utilizando uma estratégia de passiva??o em duas camadas — com uma camada ultrafina de fluoreto de lítio e uma deposi??o complementar de moléculas de diiodeto de diam?nio — os pesquisadores conseguiram extrair elétrons de forma eficiente ao mesmo tempo em que suprimem a recombina??o n?o radiativa. Essa abordagem elevou a eficiência das células tandem perovskita-silício para 33,9%, sendo este o primeiro valor certificado de eficiência que supera o limite teórico de 33,7% das células de jun??o única, representando um marco histórico para a indústria fotovoltaica.

Avan?ando ainda mais, a equipe da LONGi, em colabora??o com a Universidade de Soochow, desenvolveu uma nova molécula org?nica auto-organizada (SAM) de configura??o assimétrica chamada HTL201. Diferente das SAMs baseadas em carbazol geralmente simétricas, a HTL201 possui espa?adores e grupos fosf?nicos assimétricos que permitem melhor cobertura sobre substratos texturizados, ao mesmo tempo em que otimizam o alinhamento dos níveis de energia nas interfaces. Essa estrutura reduz significativamente a recombina??o n?o radiativa nas interfaces enterradas.

Ao integrar a HTL201 com células inferiores de silício heterojun??o texturizadas em ambos os lados, a equipe fabricou células tandem perovskita-silício com tens?o próxima de 2 V e eficiência de convers?o certificada de até 34,6%. Este trabalho, publicado na Nature em 7 de julho de 2025 sob o título "Efficient perovskite/silicon tandem with asymmetric self-assembly molecule", representa um avan?o fundamental na engenharia de interfaces para a próxima gera??o de células solares de altíssima eficiência.

Pouco antes disso, a LONGi, em parceria com o Instituto de Química Aplicada de Changchun (Academia Chinesa de Ciências), desenvolveu novas moléculas org?nicas dirradicais auto-organizadas, utilizando uma estratégia de conjuga??o coplanar do tipo doador-aceitador (D-A). Essas moléculas demonstraram excelente transporte de cargas, estabilidade estrutural sob condi??es reais de opera??o e uniformidade de montagem superior, permitindo ganhos substanciais em eficiência e estabilidade de células solares de perovskita.

Este estudo foi publicado na Science em 26 de junho de 2025 com o título "Stable and uniform self-assembled organic diradical molecules for perovskite photovoltaics". (link)

Até o momento, a equipe de pesquisa em células tandem da LONGi já divulgou três inova??es fundamentais para a indústria fotovoltaica por meio de publica??es em periódicos de prestígio, correspondendo às eficiências recordes mundiais de 33,9%, 34,2% e 34,6%, registradas nas Vers?es 63, 64 e 65 da Solar Cell Efficiency Tables de Martin Green. As três inova??es s?o:

• Estratégia de passiva??o interdigitada em bilayer,
• SAMs estáveis com estrutura doador-aceitador,
• Materiais HTL baseados em SAM assimétricos.

Essa série de publica??es comprova o modelo de colabora??o entre indústria e academia adotado pela LONGi, com institui??es como a Universidade de Soochow e o Instituto de Química Aplicada de Changchun (CAS). Por meio de inova??o coordenada, o grupo contribui significativamente para a constru??o de um ecossistema nacional para células tandem na China, conectando indústria, pesquisa e aplica??o para acelerar o avan?o sustentável da tecnologia fotovoltaica.

Sobre a LONGi

Fundada em 2000, a LONGi está comprometida em ser a empresa líder em tecnologia solar do mundo, focando na cria??o de valor orientada pelo cliente para a transforma??o completa do cenário energético.

Sob sua miss?o de 'fazer o melhor uso da energia solar para construir um mundo sustentável', a LONGi se dedica à inova??o tecnológica e possui diversas frentes de atua??o, incluindo wafer monocristalino, células e módulos, solu??es solares para os setores comercial e industrial, solu??es em energia renovável e equipamentos para hidrogênio. A empresa fortalece constantemente sua capacidade de fornecer energia sustentável e, mais recentemente, expandiu sua atua??o para produtos e solu??es de hidrogênio verde, contribuindo para o avan?o da descarboniza??o global.?www.longi.com/br/