Druk na blasze stalowej + lokalny palec polikrzemowy: Następny ruch TOPCon już się dzieje
Spis treści
Wprowadzenie produktu
W zeszłym miesiącu odwiedziłem fabrykę TOPCon. Stary Zhang, lider procesu, wycierał ręce po wymianie świeżego ekranu z drukarki, licząc na głos razem ze mną.
"Jeden ekran z drutu stalowego na folii PI kosztuje 4 000 do 8 000 juanów, a w całej branży żywotność wynosi zwykle około 400 000 płytek. Dobry osiąga 450 000, zły przecieka pastą przy 300 000. W przeliczeniu na każdą płytkę to cent lub dwa. Myślisz, że obchodzi mnie koszt ekranu?"
Oparł się o szafkę narzędziową przy drukarce i ściszył głos: "Pasta srebrna to jest prawdziwa historia."
Na początku 2023 roku srebro kosztowało około 6 000 juanów za kilogram, a pasta srebrna stanowiła zaledwie 3.4% kosztu modułu. Do stycznia tego roku pasta wzrosła do 29% całkowitego kosztu modułu. Pasta srebrna formalnie wyprzedziła polikrzem jako główny czynnik kosztowy w module fotowoltaicznym.
23 czerwca cena spotowa srebra wynosiła 15 233 juanów/kg, a pasta srebrna do drobnych linii na przedniej stronie była wyceniana na 15 779 juanów/kg.
"29 procent!" Uderzył w drzwi szafki. "Harujemy nad redukcją kosztów i wydajnością, a to wciąż mniej niż jeden dzień wahań cen srebra."
Wyciągnął telefon i pokazał mi wewnętrzny wykres: cena jednostkowa pasty srebrnej na przednią stronę przez ostatnie trzy lata, prawie idealna linia wznosząca się pod kątem 45 stopni.
"Widziałeś ten artykuł o druku na płytach stalowych?" Zapytałem.
"Czytałem. Ten z Joule od Ningbo Institute of Materials. Cała grupa na czacie produkcyjnym to sobie przekazywała. Ale kierownictwo wciąż się waha, bo w końcu, czy to naprawdę pozwala zaoszczędzić pieniądze?""
Gdy to mówił, pobliskie sito drukarskie wypychało kolejną partię, rakla przesuwała srebrną pastę przez sito w stałym tempie, a syk próżni utrzymywał rytm.
Drukował stabilnie. Stabilny, niezawodny, wysoka wydajność, pracownicy znają go na wylot.
Ale wszyscy wiedzą, że „stabilność” nigdy nie była fosą w tej branży.
Ten artykuł odpowiada na jedno pytanie: czy druk na płytach stalowych plus lokalny polikrzem mogą pomóc TOPCon odzyskać przewagę kosztową w 2026 roku, przy tak wysokich cenach srebra?
W styczniu 2026 roku Joule opublikował pracę zespołu Ye Jichuna z Ningbo Institute of Materials, CAS. Na przemysłowych płytkach M10 użyli druku na płytach stalowych do zastąpienia konwencjonalnego sitodruku dla przedniej siatki oraz lokalnego polikrzemu do zastąpienia polikrzemu na całej powierzchni dla tylnego kontaktu. Wydajność certyfikowana przez ISFH: 26.09%.
Ta liczba nie jest rekordem branżowym. JinkoSolar opublikował 26.4% w czerwcu 2026 roku, a Trina miała wcześniej certyfikację 26.58% . Ale wartość tutaj nie polega na liczbie wydajności, lecz na tym, że ten artykuł rozwiązuje trzy problemy TOPCon naraz: wydajność, redukcję srebra i bifacjalność. Obie technologie są kompatybilne z istniejącymi liniami, a nie wymagają rozbiórki i budowy od nowa.
Rozłóżmy to na czynniki pierwsze.
Parametry Techniczne
Morfologia linii siatki: sitodruk vs druk na płytach stalowych
| Metryka | Sitodruk | Druk na płytach stalowych |
|---|---|---|
| Szerokość linii | 17,0-19,4 μm | 14,1-15,5 μm |
| Wysokość linii | 8,7 μm | 8,9 μm |
| Współczynnik kształtu | 45.1% | 58.9% |
| Profil krawędzi | Nachylony | Prawie pionowy |
| Odstęp palców | 1066 μm | 944 μm |
| Rezystywność kontaktowa | wyższy | 2,4 mΩ·cm² (~15% niższa) |
Lokalny polikrzem vs polikrzem na całej powierzchni (30% pokrycia)
| Metryka | Pełna powierzchnia poli | Lokalny polikrzem |
|---|---|---|
| Jsc | 41,90 mA/cm² | 42,09 mA/cm² |
| J0 (gęstość prądu nasycenia) | 8,76 fA/cm² | 6,40 fA/cm² (-27%) |
| Dwustronność | 84.26% | ~90% |
| Voc | 724,9 mV | 729,9 mV |
| Sprawność | ~25.8% | 26.09% |
| Redukcja LCOE | wartość bazowa | -1.7% |
Zalety techniczne
Po pierwsze: Druk na płycie stalowej to coś więcej niż wymiana sita
Konwencjonalne przednie siatki TOPCon wykorzystują druk sitowy, gdzie tkana siatka przeciąga pastę srebrową na płytkę. Ta tkana siatka ma węzły w miejscach przecięcia osnowy i wątku, a pasta przenika przez szczeliny między nimi. Te węzły determinują kształt siatki: szerokie, niskie, o nachylonych krawędziach.
Druk na płycie stalowej wykorzystuje w pełni otwarty metalowy szablon, tę samą klasę technologii, którą Tongwei nazywa "drukiem na w pełni otwartej płycie stalowej." Bez tkania. Pasta jest wyciskana prosto przez szczeliny wykonane laserem lub metodą elektroformowania. Kształt siatki zmienia się natychmiast:
Druk sitowy: 17,0-19,4 μm szerokości, 8,7 μm wysokości, współczynnik kształtu 45.1%, nachylone krawędzie.
Druk na płycie stalowej: 14,1-15,5 μm szerokości, 8,9 μm wysokości, współczynnik kształtu 58.9%, prawie pionowe krawędzie.
3-4 μm węższe, 0,2 μm wyższe, współczynnik kształtu od 45% do 59%.
Trzy zmiany, trzy kwestie do rozliczenia:
Po pierwsze, mniejsze zacienienie. Węższe palce, więcej otwartej powierzchni dla światła. Ten bezwzględny wzrost wydajności o 0,1% pochodzi z tych 3-4 mikronów.
Po drugie, mniej srebra. Weźmy 210R ogniwo. Dane terenowe z czerwca 2026 pokazują, że główni producenci TOPCon osiągają już 78,5-85,5 mg/wafer, średnia branżowa około 83 mg/wafer. Przy sitach z płyty stalowej główne zastosowanie dotyczy obecnie szyn zbiorczych/palców na tylnej stronie, co pozwala zaoszczędzić 3-5 mg na plastrę.
3-5 mg brzmi niewiele, ale pomnóż to przez wolumen linii i robi się znaczące. Przy obecnej cenie pasty około 15 779 juanów/kg, oszczędność 3-5 mg na plastrze to około 0,047-0,079 juanów/plaster. Linia produkująca 500 000 plastrów dziennie oszczędza 23 500-39 500 juanów dziennie, czyli 7 do 12 milionów juanów rocznie (ponad 300 dni).
A to tylko oszczędność na tylnych palcach. W miarę dojrzewania procesu, druk na stalowych płytach przesuwa się również na przednią szynę zbiorczą i drobną siatkę, z dalszymi oszczędnościami srebra w perspektywie.
Po trzecie, umożliwia działanie emitera o wysokiej rezystancji warstwy. Palce na stalowej płycie mogą być gęściej rozmieszczone. W artykule odstęp zmniejszono z 1066 μm do 944 μm. Gęstsze palce oznaczają krótszą boczną drogę nośników, więc tolerancja na rezystancję warstwy emitera wzrasta. Symulacja w artykule pokazuje, że gdy rezystancja warstwy emitera wzrasta z 300 do 600 Ω/kwadrat, przewaga stalowej płyty zwiększa się z 0,09% do 0.12%.
To podręcznikowy przykład zmiany okna procesowego przez strukturę: druk na stalowej płycie to nie tylko wymiana drukarki, to otwarcie nowej przestrzeni projektowej emitera.
Jeśli chodzi o koszt i żywotność samego szablonu ze stalowej płyty, oto rozliczenie, które najbardziej interesuje linię:
Konwencjonalny ekran z drutu stalowego na folii PI: 4 000-8 000 juanów za sztukę, żywotność około 400 000 płytek.
Szablon ze stalowej płyty (obecny etap wdrożenia): cena jednostkowa ponad 50% niższa niż folia PI (zakres 2 000-4 000 juanów), ale żywotność wynosi tylko około 200 000 plastrów obecnie. Dobry egzemplarz osiąga 200 000, słaby jest wymieniany przy 150 000.
Amortyzacja ekranu: folia PI około 0,01-0,02 juanów/plaster, stalowa płyta około 0,01-0,02 juanów/plaster. Wychodzą na zero. Przewaga stalowej płyty nie leży w ekranie, ale w oszczędności srebra: 3-5 mg na plaster na tylnych palcach, około 0,047-0,079 juanów/plaster, znacznie więcej niż różnica w amortyzacji.
Ale żywotność płyty stalowej to tylko połowa żywotności folii PI, co oznacza podwójną częstotliwość wymiany, podwójny przestój, podwójną pracę. Czy oszczędności na srebrze pokryją ukryte koszty częstszych wymian, zależy od tego, jak pełne są Twoje linie produkcyjne. Dla w pełni obciążonych czołowych graczy matematyka się zgadza. Dla niewykorzystanych linii płyta stalowa może się nie opłacać. To właśnie dlatego Tongwei i Jietai, z silną wewnętrzną absorpcją ogniw, odważyły się ruszyć pierwsze. Skala rozwadnia słabość krótkiej żywotności.
Po drugie: kontakt srebro-krzem, dodatkowe 0,4% współczynnika wypełnienia, które daje druk na płycie stalowej
Węższe palce oznaczają mniejsze zacienienie i mniej srebra. Ale druk na płycie stalowej daje jeszcze jedną korzyść: rezystywność kontaktowa spada o około 15%. Zmierzone w artykule: 2,4 mΩ·cm², znacznie poniżej sitodruku, co bezpośrednio przekłada się na zysk 0,4% współczynnika wypełnienia (FF).
Dlaczego zmiana sita poprawia kontakt?
Artykuł przeprowadził pełną analizę morfologii. Po wytrawieniu srebrnej siatki kwasem azotowym i fluorowodorowym przyjrzano się cząstkom srebra pozostałym na powierzchni krzemu. Próbki z płytą stalową miały zauważalnie wyższą gęstość cząstek, o rozmiarach 20-40 nm, bardziej równomiernie rozmieszczonych. TEM dodatkowo wykazało, że próbki z płytą stalową utworzyły gęstszą, ciągłą sieć nanocząstek srebra w warstwie szkła na styku srebro-krzem.
Te nanocząstki srebra są ścieżką przewodzenia. Elektrony nie muszą pokonywać szkła o wysokiej rezystancji; przeskakują bezpośrednio między cząstkami srebra.
Najwyraźniejsze dowody pochodzą z skaningowej mikroskopii rezystancji rozprzestrzeniania (SSRM). Ta technika dosłownie "widzi" rozkład rezystancji: przekrój od krzemu do siatki srebrnej, strefy wysokiej rezystancji są jasne, strefy niskiej rezystancji ciemne. Strefa przejściowa styku próbki z płytą stalową jest węższa i ciemniejsza, więc rezystancja styku jest rzeczywiście niższa.
Metoda druku → rozkład cząstek srebra → rezystancja styku → współczynnik wypełnienia. Każdy krok tego łańcucha przyczynowego jest poparty danymi.
LECO (optymalizacja kontaktu wspomagana laserem) jest już standardem branżowym, który ma obejmować około 600 GW mocy TOPCon. Ale nawet przy tym samym zabiegu LECO, druk na płycie stalowej nadal obniżył rezystancję kontaktu o kolejne 15% w porównaniu z sitodrukiem. To pokazuje, że druk na płycie stalowej ma naturalną przewagę jakości interfejsu, której LECO nie może wyrównać.
Po trzecie: lokalny polikrzem, usuwanie tego, czego nie powinno być (technologia tylnych palców polikrzemowych)
Pełnoobszarowy polikrzem na tylnej stronie TOPCon to miecz obosieczny.
Dobra strona: niezwykle wysoka jakość pasywacji, jeden z najbardziej dojrzałych schematów kontaktu pasywowanego.
Zła strona: polikrzem pochłania światło. Jego pasożytnicza absorpcja w bliskiej podczerwieni pochłania światło, które powinno stać się prądem. Bezpośredni skutek: prąd zwarciowy (Jsc) nie może wzrosnąć, dwustronność nie może wzrosnąć. Dwustronność TOPCon zwykle wynosi 80%-85%, podczas gdy heterozłącze osiąga 90%-95%.
Pomysł artykułu jest prosty: zachować polikrzem tylko tam, gdzie elektroda potrzebuje kontaktu, resztę zastąpić AlOx/SiNx.
Ścieżka to laser plus mokre trawienie:
Osadzanie pełnoobszarowego polikrzemu (150 nm)
Laser pikosekundowy 532 nm wzoruje obszary do usunięcia
Laser modyfikuje lokalne szkło fosforokrzemianowe (PSG)
Roztwór alkaliczny KOH selektywnie wytrawia polikrzem w napromieniowanych strefach
Około 30% obszaru zachowuje polikrzem jako punkty kontaktu
Przekrój SEM w artykule jest czysty: krawędź polikrzemu pokazuje schodek 2,7 μm, pionową ścianę pozostawioną po całkowitym usunięciu polikrzemu, bez widocznych pozostałości uszkodzeń laserowych. To oznacza, że precyzja selektywnego trawienia jest wystarczająco dobra.
Co się więc dzieje, gdy pokrycie spada ze 100% do 30%?
Jsc wzrasta z 41,90 do 42,09 mA/cm², w górę 0,19 mA/cm². Mniejsza absorpcja w polikrzemie, więcej światła zamienianego w prąd.
J0 (gęstość prądu nasycenia) spada z 8,76 do 6,40 fA/cm², czyli o 27%. Mniejszy obszar kontaktu faktycznie lepiej pasywuje, ponieważ pasywacja AlOx/SiNx jest wystarczająco dobra sama w sobie, więc zastąpienie stref polikrzemu obniża całkowitą gęstość centrów rekombinacji.
Dwustronność wzrasta z 84,26% do około 90%. Przy 70% mniejszej ilości polikrzemu na tylnej stronie, generacja z tyłu skacze. Przejście z 84% do 90% oznacza co najmniej 5 dodatkowych punktów procentowych zysku generacji z tyłu w scenach o wysokim odbiciu, takich jak śnieg, piasek i woda.
Voc wzrasta z 724,9 mV do 729,9 mV. Mniejsza rekombinacja w strefach polikrzemu, napięcie rośnie.
Sprawność: pełnoobszarowy polikrzem referencyjny około 25,8%, lokalny polikrzem osiąga 26.09%, czyli około 0,3% bezwzględnego zysku.
Łącznie, artykuł szacuje redukcję LCOE na 1.7%. W fotowoltaice, różnica 1,7% LCOE to granica między wygrywaniem zamówień, wykorzystaniem mocy produkcyjnych i poziomem zysku.
Cztery: Kluczowy kompromis, obszar kontaktu vs obszar pasywacji na huśtawce
Lokalny projekt polikrzemu to w istocie problem huśtawki:
Większe pokrycie polikrzemem → lepszy kontakt, płynniejszy transport nośników → ale większa absorpcja pasożytnicza, niższa bifacjalność.
Mniejsze pokrycie polikrzemem → mniejsza absorpcja pasożytnicza, wyższa bifacjalność → ale wyższa rezystancja kontaktu, utrudniony transport nośników.
Artykuł znalazł równowagę poprzez systematyczne przeszukiwanie: pokrycie od 20% do 100%, mierząc pasywację (J0) i rezystywność kontaktu (ρc), a następnie symulując wydajność w Quokka 3 dla każdego pokrycia.
Wydajność osiąga szczyt przy pokryciu około 30%. Poniżej 30%, kara za rezystancję kontaktu przewyższa zysk z mniejszej absorpcji pasożytniczej; powyżej 30%, kara za absorpcję pasożytniczą przewyższa zysk z rezystancji kontaktu.
Krzywa symulacji ma stabilne, szerokie plateau wokół 30%. Dryf pokrycia między 25% a 35% nie spowoduje gwałtownych wahań wydajności. To szerokie okno procesowe to dobra wiadomość dla produkcji masowej.
Zastosowanie produktu
Podsumowanie: Dwie tabele, które możesz zabrać ze sobą
Proces Pokrętło Pierwsze: Druk na Płycie Stalowej
| Wymiary | Dane | Znaczenie Linii |
|---|---|---|
| Zysk wydajności | +0,1% abs (papier) | Zysk, który uzyskujesz tylko przez zmianę ekranu |
| Zużycie srebra na ekranie PI (210R) | 78,5-85,5 mg, średnio 83 mg | Dane terenowe z czerwca 2026 |
| Oszczędność srebra na płycie stalowej (tylny palec) | 3-5 mg/wafer | ~0,047-0,079 juanów/wafer |
| Roczna oszczędność srebra (linia 500k/dzień) | ~7-12 milionów juanów/rok | Ponad 300 dni, pasta po 15 779 juanów/kg |
| Ekran z folii PI | 4 000-8 000 juanów, żywotność 400k | Obecna linia bazowa |
| Szablon z płyty stalowej | 2 000-4 000 juanów, żywotność ~200k | Częstotliwość zmian podwaja się, przestoje muszą być uwzględnione |
| Ogólna ekonomia | Oszczędność srebra vs amortyzacja ekranu | Próg rentowności; w pełni obciążone linie się zwracają, niedociążone - ostrożnie |
| Dopasowanie do emitera o wysokiej rezystancji warstwy | Większy zysk przy 600 Ω/sq | Oceń równolegle optymalizację emitera |
Proces Pokrętło Drugie: Lokalny Polikrzem
| Wymiary | Dane | Znaczenie Linii |
|---|---|---|
| Zysk wydajności | ~+0,3% abs | Większy niż druk na płycie stalowej |
| Zysk z bifacjalności | 84% → 90% | 5%+ zysk z generacji tylnej |
| Redukcja LCOE | 1.7% | Ogólne konto ekonomiczne |
| Nowe wyposażenie | Laser pikosekundowy + mokre trawienie KOH | Nowe etapy procesu |
| Nowe nakłady inwestycyjne na GW | ~15-20 milionów juanów (szacunek branżowy, nieujawniony w artykule) | Planowanie inwestycji |
| Wydajność | Warunki laboratoryjne >96% | Wymaga weryfikacji po przeniesieniu do produkcji |
| Kompatybilność linii | Średnia (dodaje laser + mokre trawienie) | Wyższy próg niż druk na płycie stalowej |
Kontakt i notatki
Kilka pułapek, na które warto uważać
Po pierwsze, dokładnie przelicz matematykę żywotności płyty stalowej. Połowa ceny, ale połowa żywotności. Tylny palec oszczędza 3-5 mg na wafler, około 0,047-0,079 juanów, co wystarcza na pokrycie różnicy w amortyzacji. Ale podwójna częstotliwość wymian wiąże się z przestojami, pracą i kosztami ponownego strojenia, które mogą pochłonąć oszczędności na linii o niskim wykorzystaniu. Zakłady w pełni obciążone wdrażają to jako pierwsze; zakłady o niskim obciążeniu powinny przeliczyć matematykę przed zmianą.
Po drugie, kontrola uszkodzeń laserowych na lokalnym polikrzemie jest główną trudnością. Artykuł wykorzystuje laser pikosekundowy o długości fali 532 nm. Gęstość energii, prędkość skanowania, nakładanie się plamek – wszystko to wymaga dostrojenia do różnych jakości waflerów. Artykuł twierdzi, że uszkodzenia laserowe są "całkowicie eliminowane" przez trawienie mokre, ale na hali produkcyjnej stabilność sprzętu, spójność materiałów wejściowych oraz wahania temperatury i wilgotności otoczenia mogą podważyć to "całkowite wyeliminowanie."
Po trzecie, nikt nie zweryfikował wydajności po połączeniu obu technologii. Druk na płycie stalowej plus lokalny polikrzem plus emiter o wysokiej rezystancji warstwy – trzy zmienne strojone jednocześnie, a okno procesu się zawęża. Wynik 26,09% osiągnięto w kontrolowanych warunkach laboratoryjnych, a wydajność może ponownie spaść po przeniesieniu do produkcji. To wspólny problem każdego wprowadzania nowej technologii.
Tongwei już produkuje masowo, a Jietai podąża za nim. Ale między "nadaje się do masowej produkcji" a "będziesz zarabiać na jej prowadzeniu" leży cała linia zdolności konwersji.
Największa wartość tego artykułu nie polega na 26,09%, które Jinko i Trina wkrótce nadpiszą nowymi rekordami.
Jego wartość jest taka: Kierunek kolejnej modernizacji TOPCon ma teraz dwie ścieżki potwierdzone danymi. Jedna to niski próg z stabilnymi zyskami (druk na płycie stalowej), druga to wyższy próg z większą wypłatą (lokalny polikrzem). Którą wybierzesz, zależy od tego, która ścieżka jest dla Ciebie teraz ważniejsza.
Opinia Ooitech
To, co najbardziej mnie uderza, to fakt, że obie te ścieżki wracają do strony ogniw, a jednak presja spoczywa bezpośrednio na linii modułów poniżej. Węższe palce i wyższa dwustronność zmieniają zachowanie łańcuchów podczas łączenia, układania i laminowania, więc jeśli budujesz lub modernizujesz linię modułów TOPCon, Twoje ustawienie naciągu łańcucha, testy IV dla dwustronności i konfiguracja symulatora słońca muszą nadążać, a nie pozostawać w tyle. Widzieliśmy wiele fabryk goniących rekordy wydajności ogniw, podczas gdy ich linia modułów po cichu traci wydajność na nowej geometrii. Jeśli chcesz zobaczyć, jak prawdziwa linia produkcyjna radzi sobie z tymi zmianami, kanał Ooitech na YouTube pod adresem www.youtube.com/ooitech jest wart subskrypcji.
