Wprowadzenie

W ciągu ostatnich sześciu miesięcy w kręgach PV coraz częściej pojawia się jeden termin: ogniwa czterocięte.

Tongwei, JinkoSolar, Trina, Chint... fala wiodących gigantów PV postawiła na to zbiorowo. Nowe produkty pojawiają się jeden po drugim, a rekordy wydajności modułów są bite raz za razem.

Niektórzy nazywają to „rewolucją technologiczną”, inni mówią, że to tylko „naturalne rozszerzenie ogniw półciętych”. Jaka jest prawda? Dlaczego duzi gracze stawiają na tę technologię razem? Dziś rozłożymy to na czynniki pierwsze.

Zasada: Dlaczego cięcie ogniw ma znaczenie

Zanim przejdziemy do ogniw czterociętych, jest jedno fundamentalne pytanie, na które warto poświęcić dwie minuty.

Wiele osób uważa, że celem cięcia ogniw jest „poprawa wydajności”. Ściśle rzecz biorąc, to stwierdzenie nie jest do końca dokładne.

Cięcie nie poprawia wydajności ogniwa, ale zwiększa moc modułu po zapakowaniu.

Wydajność ogniwa to sprawa samego ogniwa. Niezależnie od tego, czy je tniesz, czy nie, wydajność pojedynczego ogniwa się nie zmienia. Ale po pocięciu na mniejsze kawałki prąd staje się mniejszy, a straty rezystancyjne tego prądu na szynach zbiorczych i taśmach maleją. Ta zaoszczędzona energia ostatecznie objawia się wzrostem mocy wyjściowej modułu.

Prawo Joule'a z fizyki z gimnazjum: strata = I²R. Zmniejsz prąd o połowę, a strata stanie się jedną czwartą.

Powód, dla którego technologia półcięta stała się powszechna w ciągu ostatnich pięciu lat, sprowadza się do tej niezwykle prostej zależności matematycznej.

Czterocięcie jest rozszerzeniem tej samej logiki: przetnij prąd ponownie na pół, a straty spadną znów do jednej czwartej. Modernizacja modułu z połowy cięcia na czterocięcie daje przyrost mocy o około 10-20 W, co odpowiada poprawie wydajności o 0,3-0,5 punktu procentowego.

To może nie brzmieć dużo. Ale w dzisiejszym środowisku cenowym te 0,3 punktu procentowego mogą decydować o wygraniu przetargu lub nie.

Dlaczego teraz? Czynniki rynkowe

Zasada techniczna czterocięcia nie jest nowa, dyskutowano o niej co najmniej pięć lat temu. Ale prawdziwa masowa produkcja rozpoczęła się dopiero w ciągu ostatnich sześciu miesięcy.

Dlaczego?

Ponieważ zmieniły się warunki popytowe.

Pierwszą zmianą jest polityka. 15 czerwca chińskie Ministerstwo Przemysłu i Technologii Informacyjnych opublikowało normę klasyfikacji i gradacji modułów fotowoltaicznych, dzieląc je na cztery poziomy według wydajności konwersji, z najniższym poziomem ustalonym na 23,4%. Choć nominalnie jest to norma zalecana, zakupy przez przedsiębiorstwa państwowe najprawdopodobniej będą się do niej bezpośrednio odwoływać. Dla producentów modułów nie jest to pytanie „czy to zrobić”, ale „zrobić to lub zostać wyeliminowanym”.

Czterocięcie można zastosować na istniejących liniach produkcyjnych, z krótkimi cyklami, niskimi inwestycjami i szybkimi efektami. To pierwszy czynnik napędzający boom na czterocięcie: jest to najszybsza droga do osiągnięcia progu wydajności na istniejących liniach.

Drugą zmianą jest krajobraz konkurencyjny. Technologia TOPCon staje się coraz bardziej ujednolicona, a różnica w wydajności ogniw między graczami zawęziła się do 0,2 punktu procentowego. W tej sytuacji optymalizacja pakowania na końcu modułu stała się jednym z niewielu pozostałych miejsc do tworzenia zróżnicowania.

Innymi słowy, pole do wyciskania wody na końcu ogniwa prawie się wyczerpało, a teraz kolej na koniec modułu.

Prawdziwe wyzwanie: pasywacja krawędzi i wydajność

To powiedziawszy, czterocięcie to nie tylko kwestia pocięcia i gotowe.

Po pocięciu ogniwa na cztery części, obszar uszkodzeń krawędzi cięcia jest dwukrotnie większy niż w technologii połowy cięcia. Jeśli nie zostanie to odpowiednio potraktowane, uszkodzenia te powodują silną rekombinację nośników, co faktycznie obniża wydajność – pocięte ogniwo może być gorsze niż niecięte.

Zatem główna trudność procesowa czterocięcia nie polega na „cięciu”, ale na późniejszej pasywacji krawędzi.

Obecnie istnieje kilka głównych podejść: Tongwei stosuje własną technologię pasywacji krawędzi TPE, która według publicznie dostępnych informacji sprawdza się dobrze. Inni liderzy mają własne rozwiązania, ale niewiele szczegółów jest ujawnianych publicznie.

Pasywacja krawędzi brzmi jak jedno zdanie, ale jej wykonanie to wysiłek inżynieryjny na poziomie systemowym. Wybór materiału warstwy pasywacyjnej, kontrola grubości, jednorodność, kompatybilność z kolejnymi procesami pakowania... każdy krok wymaga wielokrotnego dostrajania. To właśnie dlatego firmy zdolne do masowej produkcji czterech cięć są nadal skoncentrowane wśród nielicznych liderów.

Kolejną praktyczną kwestią jest wydajność. Im drobniejsze cięcie, tym większe ryzyko pękania. Znajomy z fabryki modułów powiedział mi, że wskaźnik pękania przy czterech cięciach jest o 2-3 punkty procentowe wyższy niż przy połowie cięcia, co ma bezpośredni wpływ na koszty.

Liczba połączeń lutowanych również stanowi problem. Moduł z czterema cięciami ma dwa razy więcej połączeń niż moduł z połową cięcia i cztery razy więcej niż pełne ogniwo. Każde połączenie lutowane to potencjalny punkt awarii. Czy wytrzyma długoterminowy test niezawodności w okresie 25-letniej gwarancji? Szczerze mówiąc, nie ma jeszcze wystarczających danych operacyjnych z rzeczywistego użytkowania, aby odpowiedzieć na to pytanie.

Co robią liderzy

Co robią wiodące firmy fotowoltaiczne? Na podstawie obecnie dostępnych publicznych informacji:

Tongwei działa bardziej agresywnie. Jego seria TNC 3.0 stosuje podejście czterech cięć, osiągając maksymalną moc 770 W i sprawność 24,8%, co plasuje ją w pierwszej lidze wśród modułów produkowanych masowo. Pasywacja krawędzi wykorzystuje własną technologię TPE.

Trina Solar Vertex 3. generacji również stosuje cztery cięcia, osiągając moc na poziomie 760 W. Trina od dawna ma głębokie doświadczenie w pakowaniu modułów i tym razem wykorzystała cały swój arsenał.

Jinko Tiger Neo 3.0 również poszedł w cztery cięcia, osiągając 670 W. Strategia Jinko zawsze była stabilna, nie goni za ekstremalnymi parametrami, ale ceni spójność produkcji masowej.

Ścieżka LONGi jest inna. Zamiast nakładać cztery cięcia na TOPCon, LONGi od razu poszedł w kierunku BC, wykorzystując nieodłączną wysoką wydajność technologii back-contact do rozwiązania problemu. Moduły BC osiągają 680 W w produkcji masowej, a cel dostaw na 2026 rok przekracza 50 GW. To inna strategia, stawiająca na przewagę generacyjną ścieżki technologicznej ogniw.

Chint New Energy ASTRON 7 Pro również stosuje podejście czterech cięć, osiągając 670 W.

Z tych produktów widać interesującą rozbieżność: większość firm decyduje się na dodanie czterocięcia do istniejących linii TOPCon, aby "przedłużyć ich żywotność", podczas gdy LONGi pomija ten krok i stawia bezpośrednio na BC. Która strategia ostatecznie zwycięży, jest zbyt wcześnie, aby stwierdzić.

Realne korzyści dla właścicieli elektrowni

Dla inwestorów i właścicieli elektrowni moduły czterocięte oferują dwie praktyczne korzyści.

Po pierwsze, lepsza wydajność przy słabym oświetleniu. Moduły czterocięte mają niższy prąd roboczy, więc w scenariuszach słabego światła, takich jak wczesny poranek, wieczór, pochmurne dni i zima, straty w generacji są mniejsze. Nie lekceważ tej różnicy, po przeliczeniu na roczne zyski z generacji, wpływ na zwrot z inwestycji jest bardzo realny.

Po drugie, większa odporność na zacienienie. Wewnętrzny obwód modułu czterociętego jest podzielony na drobniejsze stringi, więc gdy jest częściowo zacieniony (cienie drzew, ptasie odchody, nagromadzenie kurzu), wpływ na wydajność całego modułu jest mniejszy. Jest to szczególnie istotne w scenariuszach rozproszonych na dachach, gdzie warunki zacienienia są często złożone.

Oczywiście, kompromisem jest nieco wyższa cena modułu. Ale biorąc pod uwagę zyski z generacji wynikające z poprawy wydajności, wyrównany koszt energii (LCOE) jest najprawdopodobniej lepszy.

Perspektywy: Pragmatyczny wybór na obecne okno

Oto kilka osobistych ocen, do wglądu.

W krótkim okresie czterocięcie stanie się standardowym posunięciem obozu TOPCon. Wraz z wprowadzeniem standardu klasyfikacji wydajności przez Ministerstwo, brak modernizacji oznacza brak kwalifikacji do przetargów – twarde ograniczenie. Oczekuje się, że od drugiej połowy 2026 do 2027 roku linie TOPCon wiodących firm w dużej mierze zakończą modernizację do czterocięcia.

W średnim okresie, wraz z dojrzewaniem procesów i poprawą wydajności, premia kosztowa czterocięcia będzie stopniowo maleć. Do lat 2027-2028 różnica cen między modułami czterociętymi a nieczterociętymi może się zmniejszyć do pomijalnego poziomu. Wtedy przejdzie to z dzisiejszej "opcji premium" do "podstawowej konfiguracji".

W długim okresie czterocięcie jest najprawdopodobniej rozwiązaniem przejściowym. Iteracja technologii w branży fotowoltaicznej nigdy się nie zatrzymuje, a nowe struktury ogniw lub metody pakowania mogą sprawić, że pytanie o "liczbę cięć" stanie się nieistotne.

Ale to sprawa na później.

W tym obecnym oknie czterocięcie jest najbardziej pragmatycznym wyborem. Inwestycja jest kontrolowana, wyniki są szybkie, nie blokuje ścieżki i rozwiązuje bieżący problem.

W dzisiejszym środowisku, gdzie ceny modułów spadły poniżej 1 juan/W, technologia, która najszybciej i najbardziej niezawodnie podnosi wydajność i wygrywa przetargi, jest dobrą technologią.

Nie potrzeba zakłóceń, nie potrzeba rewolucji.

Wystarczająco dobra, użyteczna i gotowa do użycia od razu – to wystarczy.

Opinia Ooitech

Ooitech wierzy: technologia czterociętych ogniw jest obecnie najbardziej pragmatyczną, niskokosztową i szybko działającą ścieżką dla producentów modułów, aby sprostać rosnącym standardom wydajności i pozostać konkurencyjnym w grze przetargowej.