Çelik Plaka Baskısı + Yerel Poli-Silikon Parmak: TOPCon'un Bir Sonraki Hamlesi Zaten Gerçekleşiyor
İçindekiler
Ürün Tanıtımı
Geçen ay bir TOPCon fabrikasını ziyaret ettim. Süreç lideri Yaşlı Zhang, yazıcıdan yeni bir ekran değiştirdikten sonra ellerini siliyor ve benimle yüksek sesle hesap yapıyordu.
"Bir PI film çelik tel ekran 4.000 ila 8.000 yuantutuyor ve sektör genelinde ömrü genellikle yaklaşık 400.000 plaka. İyi bir tanesi 450.000'e ulaşıyor, kötü bir tanesi 300.000'de macun sızdırıyor. Her plakaya yayıldığında bu bir iki kuruş eder. Sence ekran maliyeti umurumda mı?"
Yazıcının yanındaki alet dolabına yaslandı ve sesini alçalttı: "Asıl hikaye gümüş macunu."
2023'ün başlarında gümüş yaklaşık kilogram başına 6.000 yuancivarındaydı ve gümüş macunu modül maliyetinin sadece 3.4% kadardı. Bu Ocak ayına kadar macun, toplam modül maliyetinin 29% 'ine yükseldi. Gümüş macunu resmi olarak polisilikonu geride bırakarak bir PV modülündeki bir numaralı maliyet unsuru haline geldi.
23 Haziran'da spot gümüş 15.233 yuan/kgve ön yüz ince ızgara gümüş macunu 15.779 yuan/kg.
"Yüzde 29!" Dolap kapısına vurdu. "Maliyet düşürme ve verimlilik için kendimizi paralıyoruz ve yine de tek bir günlük gümüş fiyat dalgalanmasından daha az."
Telefonunu çıkarıp bana iç bir grafik gösterdi: son üç yılda ön yüz gümüş macunu birim fiyatı, neredeyse düz bir 45 derecelik tırmanış.
"Şu çelik plaka baskı makalesini gördün mü?" diye sordum.
"Okudum. Ningbo Malzeme Enstitüsü'nden Joule makalesi. Tüm üretim hattı grup sohbeti bunu paylaştı. Ama yönetim hâlâ tereddüt ediyor, çünkü sonuçta, bu şey gerçekten para tasarrufu sağlayabilir mi?""
Bunu söylerken, yakındaki bir ekran yazıcısı bir sonraki partiyi basıyordu, silecek gümüş macunu sabit bir hızla ekranın üzerinde kaydırıyor, vakum tıslaması ritmi tutuyordu.
Sabit basıyordu. Stabil, güvenilir, yüksek verim, işi ezbere bilen işçiler.
Ama herkes bilir ki "stabil" bu işte hiçbir zaman bir savunma hendeği olmadı.
Bu makale tek bir soruyu yanıtlıyor: çelik plaka baskı artı yerel polisilikon, gümüş fiyatları bu kadar yüksekken TOPCon'un 2026'da maliyet avantajını geri kazanmasına yardımcı olabilir mi?
Ocak 2026'da Joule, CAS Ningbo Malzeme Enstitüsü'nden Ye Jichun'un ekibinin çalışmasını yayınladı. Endüstriyel M10 plakalar üzerinde, ön ızgara için geleneksel ekran baskısının yerine çelik plaka baskı kullandılar ve arka kontak için tam alan polisilikon yerine yerel polisilikon kullandılar. ISFH onaylı verimlilik: 26.09%.
Bu rakam endüstri rekoru değil. JinkoSolar Haziran 2026'da 26.4% yayınladı ve Trina daha önce 26.58% sertifikasına sahipti. Ama buradaki değer verimlilik rakamı değil, bu makalenin TOPCon'un üç sorununu aynı anda ele alması: verimlilik, gümüş azaltma ve çift yüzlülük. Ve her iki teknoloji de mevcut hatlarla uyumlu, yık-yeniden-kur değil.
Hadi açalım.
Teknik Parametreler
Izgara Çizgisi Morfolojisi: Ekran vs Çelik Plaka Baskı
| Metrik | Ekran Baskı | Çelik Plaka Baskı |
|---|---|---|
| Çizgi genişliği | 17.0-19.4 μm | 14.1-15.5 μm |
| Çizgi yüksekliği | 8.7 μm | 8.9 μm |
| En-boy oranı | 45.1% | 58.9% |
| Kenar profili | Eğimli | Neredeyse dikey |
| Parmak aralığı | 1066 μm | 944 μm |
| Temas direnci | daha yüksek | 2.4 mΩ·cm² (~%15 daha düşük) |
Yerel Polisilikon vs Tam Alan Polisilikon (%30 kapsama)
| Metrik | Tam Alan Poli | Yerel Poli-Silikon |
|---|---|---|
| Jsc | 41.90 mA/cm² | 42.09 mA/cm² |
| J0 (doyma akım yoğunluğu) | 8.76 fA/cm² | 6.40 fA/cm² (-27%) |
| Çift Yüzlülük | 84.26% | ~90% |
| Voc | 724.9 mV | 729.9 mV |
| Verimlilik | ~25.8% | 26.09% |
| LCOE azaltımı | referans | -1.7% |
Teknik Avantajlar
Bir: Çelik Plaka Baskısı Sadece Ekran Değiştirmek Değildir
Geleneksel TOPCon ön ızgaraları ekran baskısıkullanır; burada dokuma bir ağ, gümüş macunu plakaya sıyırır. Bu dokuma ağda, çözgü ve atkının kesiştiği düğümler vardır ve macun aralarındaki boşluklardan geçer. Bu düğümler ızgara şeklini belirler: geniş, kısa, eğimli kenarlar.
Çelik plaka baskısı tam açık metal şablon kullanır; Tongwei'nin "tam açık çelik plaka baskısı" dediği teknoloji sınıfının aynısı. Dokuma yok. Macun, lazer veya elektroform ile açılmış yuvalardan doğrudan ekstrüde edilir. Izgara şekli anında değişir:
Ekran baskısı: 17.0-19.4 μm genişlik, 8.7 μm yükseklik, en-boy oranı 45.1%, eğimli kenarlar.
Çelik plaka baskısı: 14.1-15.5 μm genişlik, 8.9 μm yükseklik, en-boy oranı 58.9%, neredeyse dikey kenarlar.
3-4 μm daha dar, 0.2 μm daha yüksek, en-boy oranı %45'ten %59'a.
Üç değişiklik, üç hesap:
Birincisi, daha az gölgeleme. Daha dar parmaklar, ışık için daha fazla açık alan. Bu %0.1 mutlak verimlilik artışı bu 3-4 mikrondan gelir.
İkincisi, daha az gümüş. Bir 210R hücresini ele alalım. Haziran 2026 saha verileri, ana akım TOPCon üreticilerinin zaten 78.5-85.5 mg/plakaseviyesinde olduğunu, sektör ortalamasının ise 83 mg/plakacivarında olduğunu gösteriyor. Çelik plaka ekranlarla şu anki ana kullanım arka bara/parmaküzerinde olup, 3-5 mg wafer başına.
3-5 mg küçük görünebilir, ancak hat hacmiyle çarpınca birikir. Mevcut macun fiyatı yaklaşık 15.779 yuan/kg, wafer başına 3-5 mg tasarruf yaklaşık 0,047-0,079 yuan/wafereder. Günde 500.000 wafer üreten bir hat günde 23.500-39.500 yuantasarruf sağlar, yani yılda 7 ila 12 milyon yuan (300 günden fazla).
Ve bu sadece arka parmak düşüşü. Süreç olgunlaştıkça, çelik plaka baskısı ön bara ve ince ızgaraya da yöneliyor ve daha fazla gümüş tasarrufu sağlıyor.
Üçüncüsü, yüksek tabaka dirençli emitör yolunu çalıştırır. Çelik plaka parmakları daha sıkı paketlenebilir. Makalede, aralık 1066 μm'den 944 μm'ye düştü. Daha yoğun parmaklar, daha kısa yanal taşıyıcı hareketi anlamına gelir, bu nedenle emitör tabaka direnci toleransı artar. Makalenin simülasyonu, emitör tabaka direnci 300'den 600 Ω/sq'ye çıktıkça, çelik plaka avantajının %0,09'dan 0.12%.
Bu, yapının süreç penceresini değiştirmesikonusunda klasik bir örnektir: çelik plaka baskısı sadece bir yazıcı değişimi değildir, yeni emitör tasarım alanı açar.
Çelik plaka şablonunun maliyeti ve ömrü konusunda, hattın en çok önemsediği hesap şudur:
Geleneksel PI film çelik tel ekran: her biri 4.000-8.000 yuan, ömrü yaklaşık 400.000 plaka.
Çelik plaka şablonu (mevcut yaygınlaştırma aşaması): birim fiyatı PI filme göre %50'den fazla daha ucuz (2.000-4.000 yuan aralığı), ancak ömrü şu anda sadece yaklaşık 200.000 wafer . İyi olan 200.000'e ulaşır, kötü olan 150.000'de değiştirilir.
Ekran amortismanı: PI film yaklaşık 0,01-0,02 yuan/wafer, çelik plaka yaklaşık 0,01-0,02 yuan/wafer. Başabaş noktasındalar. Çelik plakanın avantajı ekranda değil, gümüş tasarrufunda: arka parmakta wafer başına 3-5 mg, yaklaşık 0,047-0,079 yuan/wafer, amortisman farkından çok daha büyük.
Ancak çelik plakanın ömrü PI filmin sadece yarısı kadardır, yani değiştirme sıklığını ikiye katlar, duruş süresini ikiye katlar, işçiliği ikiye katlar. Gümüş tasarrufunun daha sık değiştirmenin gizli maliyetini karşılayıp karşılamadığı, hattınızın ne kadar dolu çalıştığına bağlıdır. Tam kapasite çalışan üst düzey oyuncular için hesap tutar. Düşük kapasite kullanılan hatlar için çelik plaka kendini amorti etmeyebilir. Bu yüzden güçlü dahili hücre emilimine sahip Tongwei ve Jietai ilk hamleyi yapmaya cesaret etti. Ölçek, kısa ömür zayıflığını seyreltir.
İki: Gümüş-Silisyum Teması, Çelik Plaka Baskısının Eklediği Ekstra %0,4 Doluluk Faktörü
Daha dar parmaklar daha az gölgeleme ve daha az gümüş anlamına gelir. Ancak çelik plaka baskısı bir kazanım daha sağlar: temas direnci yaklaşık %15 düşer. Makalede ölçülen değer: 2,4 mΩ·cm², ekran baskısının çok altında, doğrudan %0,4 doluluk faktörü (FF) kazancı.
Ekranı değiştirmek teması neden iyileştirir?
Makale tam bir morfoloji analizi yaptı. Gümüş ızgarayı nitrik ve hidroflorik asitle aşındırdıktan sonra silisyum yüzeyinde kalan gümüş parçacıklarına baktılar. Çelik plaka numuneleri belirgin şekilde daha yüksek parçacık yoğunluğunasahipti, 20-40 nm boyutunda, daha eşit dağılmıştı. TEM ayrıca çelik plaka numunelerinin gümüş-silisyum arayüzündeki cam katmanında daha yoğun, sürekli bir gümüş nanoparçacık ağı oluşturduğunu gösterdi.
Bu gümüş nanoparçacıklar iletim yoludur. Elektronlar yüksek dirençli camdan geçmek zorunda değildir; doğrudan gümüş parçacıkları arasında atlarlar.
En net kanıt taramalı yayılma direnci mikroskobundan (SSRM)gelir. Bu teknik kelimenin tam anlamıyla direnç dağılımını "görür": silisyumdan gümüş ızgaraya bir kesit taraması, yüksek dirençli bölgeler parlak, düşük dirençli bölgeler koyu. Çelik plaka numunesinin arayüz geçiş bölgesi daha dar ve daha koyudur, bu nedenle arayüz direnci gerçekten daha düşüktür.
Baskı yöntemi → gümüş parçacık dağılımı → arayüz direnci → doluluk faktörü. Bu nedensel zincirin her adımı verilerle desteklenmektedir.
LECO (Lazerle Geliştirilmiş Kontak Optimizasyonu) zaten endüstri standardıdır ve yaklaşık 600 GW TOPCon kapasitesini kapsaması beklenmektedir. Ancak aynı LECO işlemiyle bile, çelik plaka baskı, ekran baskıya göre kontak direncini %15 daha azalttı. Bu, çelik plaka baskının, LECO'nun eşitleyemediği doğal bir arayüz kalitesi avantajına sahip olduğunu gösteriyor.
Üç: Yerel Poli-Silikon, Olmaması Gerekeni Kaldırma (Arka Poli-Parmak Teknolojisi)
TOPCon arkasındaki tam alanlı poli-silikon iki ucu keskin bir kılıçtır.
İyi tarafı: son derece yüksek pasivasyon kalitesi, mevcut en olgun pasif kontak şemalarından biri.
Kötü tarafı: poli ışığı emer. Yakın kızılötesindeki parazitik absorpsiyonu, akıma dönüşmesi gereken ışığı yutar. Doğrudan sonuç: kısa devre akımı (Jsc) yükselemez, bifasiyalite artamaz. TOPCon bifasiyalitesi genellikle 80%-85%, heterojonksiyon ise %90-%95'e ulaşır.
Makalenin fikri nettir: poli'yi yalnızca elektrotun temas gerektirdiği yerde tutun, geri kalanını AlOx/SiNx ile değiştirin.
Yol, lazer artı ıslak aşındırma:
Tam alanlı poli-silikon (150 nm) 532 nm pikosaniye lazer
kaldırılacak alanları desenler patterns the areas to remove
Lazer, yerel fosfosilikat camı (PSG) modifiye eder
KOH alkali çözeltisi ışınlanmış bölgelerdeki poli'yi seçici olarak aşındırır
Yaklaşık 30% alan, temas noktaları olarak poli'yi korur
Makaledeki kesit SEM görüntüsü temizdir: poli kenarı 2.7 μm basamakgösterir, poli tamamen kaldırıldıktan sonra kalan dikey bir yüzey, görünür lazer hasarı kalıntısı yoktur. Bu, seçici aşındırma hassasiyetinin yeterince iyi olduğu.
Peki kapsama %100'den %30'a düştüğünde ne olur?
Jsc 41.90'dan 42.09 mA/cm²'ye çıkar, 0.19 mA/cm² artış. Daha az polisilisyum emilimi, daha fazla ışık akıma dönüşür.
J0 (doyma akım yoğunluğu) 8.76'dan 6.40 fA/cm²'ye düşer, 27%. Daha az temas alanı aslında daha iyi pasivasyon sağlar, çünkü AlOx/SiNx pasivasyonu kendi başına yeterince iyidir, bu yüzden polisilisyum bölgelerini azaltmak genel rekombinasyon merkezi yoğunluğunu düşürür.
Çift Yüzlülük %84.26'dan yaklaşık %90'açıkar. Arka yüzeyde %70 daha az polisilisyum ile arka yüzey üretimi artar. %84'ten %90'a çıkmak, en az 5 puan daha fazla arka yüzey üretim kazancı anlamına gelir; kar, kum ve su gibi yüksek yansımalı ortamlarda.
Voc 724.9 mV'den 729.9 mV'e yükselir. Polisilisyum bölgelerinde daha az rekombinasyon, voltaj artar.
Verimliliktam alan polisilisyum referansı yaklaşık %25.8, yerel polisilisyum 26.09%'ye ulaşır, yaklaşık %0.3 mutlak kazanç.
Bir araya getirildiğinde, makale LCOE azalmasını 1.7%olarak belirtir. PV'de, %1.7'lik bir LCOE farkı, sipariş kazanımları, kapasite kullanımı ve kâr seviyesi.
Dört: Temel Ödünleşim, Temas Alanı ve Pasivasyon Alanı Arasındaki Tahterevalli
Yerel polisilisyum tasarımı esasen bir tahterevalli problemidir:
Daha fazla polisilisyum kaplama → daha iyi temas, daha akıcı taşıyıcı taşınımı → ancak daha fazla parazitik emilim, daha düşük bifasiyalite.
Daha az polisilisyum kaplama → daha az parazitik emilim, daha yüksek bifasiyalite → ancak daha yüksek temas direnci, taşıyıcı taşınımı engellenir.
Makale, sistematik bir tarama ile dengeyi buldu: %20'den %100'e kaplama, pasivasyon (J0) ve temas direnci (ρc) ölçümü, ardından her kaplamada verimliliği simüle eden Quokka 3.
Verimlilik, %30 kaplama civarında zirve yapar. %30'un altında, temas direnci cezası parazitik emilim kazancından daha ağır basar; %30'un üzerinde, parazitik emilim cezası temas direnci kazancından daha ağır basar.
Simülasyon eğrisi, istikrarlı, geniş bir plato %30 civarında. Kaplamanın %25 ile %35 arasında kayması verimliliği çok fazla etkilemez. Bu geniş proses penceresi seri üretim için iyi bir haberdir.
Ürün Uygulaması
Satır Çevirisi: Aklınızda Kalacak İki Tablo
Proses Düğmesi Bir: Çelik Plaka Baskısı
| Boyut | Veri | Hat Anlamı |
|---|---|---|
| Verimlilik artışı | +%0,1 mutlak (kağıt) | Sadece ekranı değiştirerek elde ettiğiniz kazanç |
| PI-ekran gümüş kullanımı (210R) | 78,5-85,5 mg, ortalama 83 mg | Haziran 2026 saha verileri |
| Çelik plaka gümüş tasarrufu (arka parmak) | 3-5 mg/wafer | ~0,047-0,079 yuan/wafer |
| Yıllık gümüş tasarrufu (500k/gün hat) | ~7-12 milyon yuan/yıl | 300 günden fazla, macun 15.779 yuan/kg |
| PI-film ekran | 4.000-8.000 yuan, 400k ömür | Mevcut temel |
| Çelik plaka şablon | 2.000-4.000 yuan, ~200k ömür | Değişim sıklığı iki katına çıkar, duruş süresi hesaba katılmalı |
| Genel ekonomi | Gümüş tasarrufu vs ekran amortismanı | Başabaş; tam yüklü hatlar kendini amorti eder, düşük yüklü hatlarda dikkatli olun |
| Yüksek tabaka dirençli emitör uyumu | 600 Ω/sq'de daha büyük kazanç | Emitör optimizasyonunu paralel olarak değerlendirin |
Proses Düğmesi İki: Yerel Poli-Silikon
| Boyut | Veri | Hat Anlamı |
|---|---|---|
| Verimlilik artışı | ~+%0,3 mutlak | Çelik plaka baskısından daha büyük |
| Çift yüzlülük kazancı | 84% → 90% | %5+ arka yüzey üretim kazancı |
| LCOE azaltımı | 1.7% | Genel ekonomik hesap |
| Yeni ekipman | Pikosaniye lazer + KOH ıslak aşındırma | Yeni proses adımları |
| GW başına yeni sermaye harcaması | ~15-20 milyon yuan (sektör tahmini, makalede açıklanmadı) | Yatırım planlaması |
| Verim | Laboratuvar koşulları >%96 | Üretime geçtikten sonra doğrulama gerektirir |
| Hat uyumluluğu | Orta (lazer + ıslak aşındırma ekler) | Çelik plaka baskısından daha yüksek eşik |
İletişim ve Notlar
Dikkat Edilmesi Gereken Birkaç Tuzak
Öncelikle, çelik plaka ömrü hesabını dikkatlice yapın. Fiyatın yarısı, ama ömrün yarısı. Arka parmak, plaka başına 3-5 mg tasarruf sağlar, yaklaşık 0,047-0,079 yuan, bu da amortisman farkını kapatmaya yeter. Ancak değiştirme sıklığının iki katına çıkması, düşük kullanımlı bir hatta küçük tasarrufları yutabilecek duruş süresi, işçilik ve yeniden ayar maliyetlerini getirir. Tam kapasite çalışan tesisler önce geçer; düşük kapasiteli tesisler harekete geçmeden önce hesabı yapar.
İkinci olarak, yerel polisilikon üzerinde lazer hasar kontrolü ana zorluktur. Makale 532 nm pikosaniye lazer kullanıyor. Enerji yoğunluğu, tarama hızı, nokta örtüşmesi; tümü farklı plaka kaliteleri için ayarlanmalıdır. Makale, lazer hasarının ıslak aşındırma ile "tamamen ortadan kaldırıldığını" söylüyor, ancak üretim katında ekipman stabilitesi, gelen malzeme tutarlılığı ve ortam sıcaklığı ile nem dalgalanmaları bu "tamamen ortadan kaldırmayı" zayıflatabilir.
Üçüncü olarak, her iki teknolojiyi üst üste ekledikten sonra verim kimse tarafından doğrulanmadı. Çelik plaka baskısı artı yerel polisilikon artı yüksek tabaka dirençli emitör; üç değişken aynı anda ayarlanıyor ve proses penceresi daralıyor. %26,09'a kontrollü laboratuvar koşullarında ulaşıldı ve üretime geçildiğinde verim tekrar düşebilir. Bu, her yeni teknoloji tanıtımının ortak sorunudur.
Tongwei zaten seri üretimde ve Jietai de aynı adımı takip ediyor. Ancak "seri üretilebilir" ile "çalıştırarak para kazanırsınız" arasında, tüm bir hattın dönüşüm kapasitesi yatar.
Bu makalenin en büyük değeri, Jinko ve Trina'nın yakında yeni rekorlarla geçeceği %26,09 değil.
Değeri şudur: TOPCon'un bir sonraki yükseltme yönü artık veriyle doğrulanmış iki yola sahip. Biri düşük zorluk ve istikrarlı getiri (çelik plaka baskısı), diğeri daha yüksek eşik ve daha büyük kazanç (yerel polisilikon). Hangisini seçeceğiniz, şu anda sizin için hangi yolun daha önemli olduğuna bağlı.
Ooitech'in Görüşü
Beni en çok etkileyen şey, bu iki yolun da hücre tarafına geri dönmesi, ancak baskının doğrudan modül hattına düşmesi. Daha dar parmaklar ve daha yüksek bifasiyalite, sekme, yerleştirme ve laminasyon sırasında stringlerin davranışını değiştirir; bu nedenle bir TOPCon modül hattı kuruyor veya yükseltiyorsanız, stringer gerginliğiniz, bifasiyal IV testiniz ve güneş simülatörü kurulumunuz geride kalmamalı, ayak uydurmalı. Birçok fabrikanın hücre verimliliği rekorlarının peşinde koşarken, modül hattının yeni geometride sessizce verim kaybettiğini gördük. Gerçek bir üretim hattının bu değişiklikleri nasıl ele aldığını görmek istiyorsanız, Ooitech YouTube kanalı şu adreste: www.youtube.com/ooitech abone olmaya değer.
