Çift Taraflı Elektriksel İyileştirme Endüstriyel M10'u İleri Taşıyor
İçindekiler
Hızlı yanıt: Çift taraflı elektriksel iyileştirme, endüstriyel M10 TOPCon hücrelerini verimlilik platosunun ötesine taşımak için kullanılan yollardan biridir. Auger limiti — ağır katkılanmış silisyum bölgelerine özgü rekombinasyon kaybı — tek taraflı optimizasyonun karşılaştığı kısıtlamadır, bu nedenle yaklaşım bir seferde bir taraf yerine hem ön emitörün hem de arka kontağın elektriksel davranışını iyileştirir. Bu, emitör tabaka direncinin, pasivasyon kontağının ve metalizasyonun, iki tarafın birbiriyle çatışmaması için koordine edilmesi anlamına gelir. Elde edilen kazançlar adım başına küçüktür, yüzde yarım civarındadır, bu yüzden çalışma tek bir proses değişikliği yerine koordineli bir iyileştirme olarak yapılır. Üretim hattında bu, yeni ekipman yerine reçete kontrolü ve ölçüm disiplini anlamına gelir.
PV Modül Üretimi · Jerry, Ooitech tarafından
Ürün Tanıtımı
"Can TOPCon gerçekten bir %0,5 daha sızdırabilir mi? Auger limiti zaten neredeyse yüzümüze çarpıyor."
Bu moladaki söz, son iki yıldır n-TOPCon hattı işleten herkesin ortak kaygısını özetliyor. M10 tam boy hücreler, seri üretim verimliliği %25,5 ile %26 arasında sıkışmış durumda ve her ek %0,1, rekombinasyon, kontak ve gümüş macunu ile mücadele anlamına geliyor. Ardından Jinko, Ningbo Malzeme Enstitüsü ile birlikte bu Nature Energy makalesini yayınlıyor ve sertifikalı endüstriyel M10 TOPCon verimliliğini doğrudan %26,66'ya çıkarıyor, ayrıca bifasiyaliteyi %88,3'e yükseltiyor. Tek cümlelik özet: sadece pasifleştirme veya sadece ızgara hatlarını kovalamak yerine, her iki elektriksel tarafı aynı anda düzeltin.
Yang, Z. ve diğerleri. Çift taraflı elektriksel iyileştirme, verimli endüstriyel tünel oksit pasifleştirici kontak silikon güneş hücrelerini mümkün kılar. Nat. Energy 11, 699-709 (2026). doi:10.1038/s41560-026-01982-2
%26,66, Bu Yeni Adım Nereden Geldi
Son bir yıldaki TOPCon "verimlilik haberleri" gerçekten biraz yorucu olmaya başladı. %26,1, %26,35, çoğunlukla lazer seçici modifikasyon veya küçük bor emitörü ayarlamaları. Bu sefer Jinko'nun hattı her iki tarafta aynı anda kesiyor:
Ön yüzey: yüksek tabaka dirençli bor emitörü artı ızgara deseni optimizasyonu, rekombinasyon ve taşıma kaybını azaltıyor.
Arka yüzey: çift katmanlı poli-Si/SiOx yapısı, gümüş difüzyonunu engelliyor, yüksek kristaliniteli iç katman, substratta düşük inaktif fosfor ve yerel inceltme.
Sertifikasyon platformu: M10 endüstriyel tam boy hücreler, laboratuvar ölçekli numuneler değil.
Bu %88,3 bifasiyalite, n-TOPCon dünyasında mutlak verimlilikten aslında daha dikkat çekici, nedenini daha sonra açıklayacağım.
Ön Yüzey: Yüksek Tabaka Dirençli Bor Emitörü, İtmeye Cesaret Et
Eski i-TOPCon ön yüzey çelişkisi: bor difüzyonu çok ağır ve Auger artı konsantrasyon rekombinasyonu patlar; çok hafif olursa emitör yanal direnci büyür, ince parmaklar altındaki akım toplanamaz ve LECO ile kontak kurmaya geri dönersiniz.
Bu makalenin yaptığı (bkz. Şekil 2 serisi):
Pasivasyon kalitesi sağlandığında ve mavi tepki korunduğunda, bor emitörün tabaka direncini aktif olarak artırın.
Bara/parmak desenini yeniden çalıştırın, böylece yanal iletim kaybı ızgara hattı adımında telafi edilir.
Metalizasyon tarafında, Ag-Si kontak direncini düşürmek için nano Joule ısıtma tipi bir yaklaşım kullanın (aynı ekibin Zhou ve ark., Small 2025'teki temel çalışması referanslardadır).
Şekil 2'nin IQE/PL karşılaştırması bunu gösteriyor: yüksek dirençli emitör grubunun ön yüzey rekombinasyon akım yoğunluğu j0 belirgin şekilde düşüyor ve dolum faktörü çökmez, bu da ızgara hattı artı lokal kontak optimizasyonunun iletim tarafını gerçekten onardığı anlamına geliyor.
Bir hat mühendisinin içgüdüsel tepkisi: yüksek dirençli bir bor emitörle en büyük tuzak elektriksel performans değil, baskı ateşleme penceresi ve LECO prosesiyle uyumluluk. Bu, Jinko'nun kendi hattından bir ekip (Mao Jie ve Wang Zhao gibi yazarlar Haining Jinko'dan), yani bu bor difüzyonu artı ızgara hattı kombinasyonu büyük olasılıkla M10 hattında DOE'sini çalıştırmıştır, saf bir laboratuvar tarifi değildir.
Arka Yüzey: Çift Poli-Si Gerçek Ağır Yükü Kaldırıyor
Arka yüzey bölümü, tüm makalenin en mühendislik odaklı kısmıdır (Şekil 3 ve 4).
Herkes geleneksel n+-poli / SiOx yapısının karşılaştığı tuzakları bilir:
Gümüş macun ateşlemesi sırasında Ag, tane sınırları boyunca alt tabakaya doğru iner, arayüz durumları oluşturur ve ışık kaynaklı artı karanlık bozulma birlikte patlar.
Poli tabakası çok kalınsa arka parazitik absorpsiyon bifasiyaliteyi düşürür; çok inceyse pasivasyon ve kontak kararlı kalamaz.
Buradaki çözüm, arka tarafta çift katmanlı tünel oksit poli-Si'dir (Şekil 3 TEM, iki katman arasındaki kristalinite ve katkılama dağılımı farkını netleştirir):
Dış katman "savunmacı" eğilimindedir: gümüş difüzyonunu bloke eder, arayüz pasivasyonunun metalizasyon tarafından bozulmasını önler.
İç katman "saldırgan" bir yapıya sahip: yüksek kristalinite ve substrat tarafında bastırılmış inaktif P konsantrasyonu, pasivasyon kalitesini artırıyor (Şekil 4'teki iVoc ve j0 verileri bunu destekliyor).
Yerel olarak inceltilmiş poli katmanı (muhtemelen LCO veya lazerle açılmış pencere bölgeleri): arka geçirgenlik artar, bifasiyalite %88,3'e ulaşır.
Şekil 4'teki karşılaştırma eğrilerinde, çift poli grubunun tek poli taban çizgisine göre:
Voc sabit kalır (yüksek kristaliniteli iç katman ve düşük inaktif fosfor sayesinde).
FF feda edilmez (gümüş difüzyonu dış katman tarafından durdurulur, temas direnci patlamaz).
Bifasiyalite, geleneksel TOPCon'un ~%80'inden %88,3'e çıkar ve bu, BOS maliyeti için verimlilik tablosundaki %0,3'ten daha önemlidir.
Ürün Uygulaması
"Nature makalesi, pahalı olmalı" refleksini bırakın. Gerçekten bir n-TOPCon hattı işleten biri için burada neredeyse doğrudan kopyalayabileceğiniz üç şey var:
Bor emitörü için eski 80-100 ohm/sq menüsüne takılıp kalmayın. Daha yükseğe çıkarın, ızgara hatlarını yeniden hesaplayın, LECO penceresini yeniden ayarlayın ve ön yüzeyde %0,2-0,3 mutlak kazanç gerçekten elde edilebilir.
Arka poliyi tek katmandan çift katmana geçirin. Dış katman mutlaka pahalı değil, sadece bir CVD katmanı daha, ancak gümüş difüzyonu gizli bir arıza modu olarak çift yüzlü modülün 25 yıllık ömrü boyunca gerçek bir maliyettir.
Yerel poli inceltmeyi bifasiyalite ile değiştirin. Bu, yalnızca camı optimize etmekten ve kapsülleyici'den daha iyi bir anlaşma. Bir tracker ile %88 bifasiyalite ve santral tarafındaki kWh maliyet hesabı kendini gösteriyor.
Elbette tuzaklar var: çift katmanlı polinin termal bütçesi, lazerle yerel inceltmenin verimi ve homojenliği ve mevcut bir inline kuruluma kıyasla tadilatın ne kadar büyük olduğu. Makale bunları açıklamayacak, ancak Jinko sertifikalı bir verimlilik ortaya koymaya cesaret etti, bu da en azından M10 pilot hattının sorunsuz çalıştığını gösteriyor.
Açık soru: mevcut 1300+ yüksek sıcaklık bor difüzyonu ve LECO'dan oluşan TOPCon termal bütçesi içinde, üstüne başka bir lazer seçici modifikasyon katmanı mı eklemelisiniz (Wang Q'nun %26,35'lik makalesindeki UV-ps yolu gibi)? Yoksa arka çift poli, pasivasyon-temas-bifasiyalite üçgeni ticaretini sınırına kadar mı yedi, yani bir sonraki adım TOPCon'u sıkıştırmaya devam etmek yerine BC yapısına geçmek mi olmalı?
Ooitech'in Görüşü
Burada sessizce ilginç olan şey, bu iki kolun da, yüksek tabaka dirençli bor emitörü ve arka çift poli, neredeyse tamamen hücre tarafında yaşaması, ancak getirisinin modül seviyesinde o %88,3 bifasiyalite üzerinden ortaya çıkması. Bir modül hattında, daha yüksek bifasiyalite, layup, arka tabaka veya cam seçimi ve daha ince, daha kırılgan hücreler için stringer gerginliği hakkında düşünme şeklinizi değiştirir, bu nedenle modül tarafındaki proses penceresi de onunla birlikte hareket etmelidir. M10'dan shingled ve TOPCon'a kadar formatlarda çalışan anahtar teslim modül hattı kurucuları olarak, bu hücre seviyesindeki değişimleri yakından izliyoruz, çünkü bunlar aşağı akış hattının ele alması gerekenlerin hızını belirliyor. Modern bir modül üretim hattının gerçekte nasıl çalıştığını görmek isterseniz, Ooitech YouTube kanalı: www.youtube.com/ooitech abone olmaya değer.
