Болат пластина басып шығару + жергілікті поли-кремний саусағы: TOPCon-ның келесі қадамы қазірдің өзінде болып жатыр
Мазмұны
Өнім туралы ақпарат
Өткен айда мен TOPCon зауытына бардым. Процесс жетекшісі Чжан, принтерден жаңа экранды ауыстырып, қолын сүртіп, менімен дауыстап есептеп жатты.
"Бір PI-пленка болат сым экраны 4,000-нан 8,000 юаньға дейінтұрады, ал сала бойынша қызмет мерзімі әдетте 400,000 пластинашамасында. Жақсысы 450,000-ға жетеді, нашар 300,000-да паста ағызады. Әр пластинаға шаққанда бұл бір-екі тиын. Мен экран құнына мән беремін деп ойлайсың ба?"
Ол принтердің жанындағы құрал шкафына сүйеніп, дауысын төмендетті: "Күміс паста — нағыз оқиға."
2023 жылдың басында күміс шамамен килограммына 6,000 юаньболды, ал күміс паста модуль құнының небәрі 3.4% бөлігін құрады. Осы қаңтарда паста модуль құнының 29% бөлігіне дейін көтерілді. Күміс паста ресми түрде поликремнийді басып озып, күн модуліндегі ең үлкен шығын факторына айналды.
23 маусымда спот күміс 15,233 юань/кгболды, ал алдыңғы жақ жұқа торлы күміс паста 15,779 юань/кг.
"29 пайыз!" Ол шкаф есігін қағып жіберді. "Біз шығынды азайту және тиімділік үшін тырысамыз, бірақ бұл күміс бағасының бір күндік ауытқуынан да аз."
Ол телефонын шығарып, маған ішкі диаграмманы көрсетті: соңғы үш жылдағы алдыңғы жақ күміс пастасының бірлік бағасы, дерлік тік 45 градустық өсу.
"Болат пластина басып шығару қағазын көрдің бе?" Мен сұрадым.
"Оқыдым. Нинбо Материалдар Институтының Joule мақаласы. Бүкіл өндірістік желі чатында таратты. Бірақ басшылық әлі күдіктенеді, өйткені соңында, бұл шынымен ақша үнемдей ала ма?""
Ол мұны айтқанда, жақын жердегі экранды принтер келесі партияны басып шығарып жатты, ракель күміс пастаны экран бойымен бірқалыпты жылжытып, вакуумның ысқырығы ырғақты сақтап тұрды.
Ол тұрақты басылды. Тұрақты, сенімді, жоғары өнімділік, оны жетік білетін жұмысшылар.
Бірақ бәрі біледі: «тұрақтылық» бұл бизнесте ешқашан қорғаныс болған емес.
Бұл мақала бір сұраққа жауап береді: күміс бағасы осындай жоғары болғанда, болат пластинамен басып шығару плюс жергілікті поликремний TOPCon-ға 2026 жылы шығын артықшылығын қайтаруға көмектесе ала ма?
2026 жылдың қаңтарында Joule журналы Қытай Ғылым академиясының Нинбо материалдар институтындағы Е Цзичунь тобының жұмысын жариялады. Өнеркәсіптік M10 пластиналарында олар steel plate printing кәдімгі экранды басып шығарудың орнына алдыңғы тор үшін, ал жергілікті поликремнийді артқы контакт үшін толық алаңды поликремнийдің орнына қолданды. ISFH сертификатталған тиімділік: 26.09%.
Бұл көрсеткіш салалық рекорд емес. JinkoSolar 26.4% 2026 жылдың маусымында жариялады, ал Trina-да бұрын 26.58% сертификаты болды. Бірақ мұндағы құндылық тиімділік көрсеткішінде емес, бұл мақала TOPCon-ның үш ауыр мәселесін бірден шешеді: тиімділік, күміс шығынын азайту және бифациальдылық. Екі технология да бар желілермен үйлесімді, бұл бұзып-қайта құру емес.
Оны ашып көрейік.
Техникалық Параметрлер
Тор сызығының морфологиясы: экранды және болат пластинамен басып шығару
| Көрсеткіш | Экранды басып шығару | Болат пластинамен басып шығару |
|---|---|---|
| Сызық ені | 17,0-19,4 мкм | 14,1-15,5 мкм |
| Сызық биіктігі | 8,7 мкм | 8,9 мкм |
| Арақатынас (биіктік/ені) | 45.1% | 58.9% |
| Шеткі профиль | Көлбеу | Тік дерлік |
| Саусақ аралығы | 1066 мкм | 944 мкм |
| Контакт кедергісі | жоғары | 2,4 мОм·см² (~15% төмен) |
Жергілікті поликремний және толық алаңды поликремний (30% қамту)
| Көрсеткіш | Толық ауданды поли | Жергілікті поли-кремний |
|---|---|---|
| Jsc | 41.90 мА/см² | 42.09 мА/см² |
| J0 (қанығу ток тығыздығы) | 8.76 фА/см² | 6.40 фА/см² (-27%) |
| Бифасиалдылық | 84.26% | ~90% |
| Voc | 724.9 мВ | 729.9 мВ |
| Тиімділік | ~25.8% | 26.09% |
| LCOE төмендеуі | базалық | -1.7% |
Техникалық артықшылықтар
Бірінші: Болат пластинамен басып шығару — бұл экранды ауыстыру ғана емес
Дәстүрлі TOPCon алдыңғы торлары экранды басып шығарудықолданады, мұнда тоқылған тор күміс пастаны пластинаға сызады. Бұл тоқылған торда бойлық және көлденең жіптер қиылысатын түйіндер бар, ал паста олардың арасындағы саңылаулар арқылы өтеді. Бұл түйіндер тор пішінін анықтайды: кең, қысқа, көлбеу жиектер.
Болат пластинамен басып шығару толық ашық металл трафаретті қолданады — бұл Tongwei «толық ашық болат пластинамен басып шығару» деп атайтын технология класы. Тоқу жоқ. Паста лазермен немесе электроформингпен ашылған саңылаулар арқылы тікелей сығылады. Тор пішіні бірден өзгереді:
Экранды басып шығару: 17.0-19.4 мкм ені, 8.7 мкм биіктігі, арақатынас 45.1%, көлбеу жиектер.
Болат пластинамен басып шығару: 14.1-15.5 мкм ені, 8.9 мкм биіктігі, арақатынас 58.9%, тік дерлік жиектер.
3-4 мкм тар, 0.2 мкм биік, арақатынас 45%-дан 59%-ға дейін.
Үш өзгеріс, үш есеп:
Біріншіден, көлеңкелену азаяды. Тар саусақтар, жарық үшін көбірек ашық аумақ. Бұл 0.1% абсолютті тиімділік өсімі осы 3-4 микроннан келеді.
Екіншіден, күміс аз. Мысалы, 210R ұяшықты алайық. 2026 жылдың маусым айындағы өндірістік деректер негізгі TOPCon өндірушілері қазірдің өзінде 78.5-85.5 мг/пластина, салалық орташа көрсеткіш шамамен 83 мг/пластина. Болат пластиналы экрандармен қазіргі уақытта негізінен артқы шина/саусақүшін қолданылады, бұл 3-5 мг бір ваферге.
3-5 мг аз сияқты, бірақ желі көлеміне көбейтсеңіз, ол жинақталады. Ағымдағы паста бағасы шамамен 15,779 юань/кг, бір ваферге 3-5 мг үнемдеу шамамен 0,047-0,079 юань/ваферболып табылады. Күніне 500 000 вафер өңдейтін желі күніне 23 500-39 500 юаньүнемдейді, немесе жылына 7-12 миллион юань (300 күннен астам).
Және бұл тек артқы саусақ түсіру ғана. Процесс жетілген сайын, болат пластина басып шығару алдыңғы шинаға және ұсақ торға да ауысуда, алда күміс үнемдеу көбірек.
Үшіншіден, ол жоғары кедергілі эмиттер жолын жұмыс істетеді. Болат пластина саусақтары тығызырақ орналаса алады. Мақалада аралық 1066 мкм-ден 944 мкм-ге дейін қысқарды. Тығыз саусақтар бүйірлік тасымалдау жолын қысқартады, сондықтан эмиттер кедергісіне төзімділік артады. Мақаланың модельдеуі көрсеткендей, эмиттер кедергісі 300-ден 600 Ом/шаршыға дейін көтерілгенде, болат пластинаның артықшылығы 0,09%-дан 0.12%.
Бұл құрылымның процесс терезесін өзгертуініңклассикалық мысалы: болат пластина басып шығару тек принтерді ауыстыру емес, ол жаңа эмиттер дизайн кеңістігін ашады.
Болат пластина трафаретінің өзінің құны мен қызмет мерзімі туралы, міне желі үшін ең маңызды есеп:
Кәдімгі PI-пленка болат сым экран: әрқайсысы 4 000-8 000 юань, қызмет мерзімі шамамен 400,000 пластина.
Болат пластина трафареті (қазіргі енгізу кезеңі): бірлік бағасы PI-пленкадан 50%-дан артық арзан (2 000-4 000 юань диапазоны), бірақ қызмет мерзімі қазір тек шамамен 200 000 вафер . Жақсысы 200 000-ға жетеді, нашар 150 000-да ауыстырылады.
Экран амортизациясы: PI-пленка шамамен 0,01-0,02 юань/вафер, болат пластина шамамен 0,01-0,02 юань/вафер. Олар тең шығады. Болат пластинаның артықшылығы экранда емес, күміс үнемдеуде: артқы саусақта бір ваферге 3-5 мг, шамамен 0,047-0,079 юань/вафер, бұл амортизация айырмашылығынан әлдеқайда үлкен.
Бірақ болат пластинаның қызмет ету мерзімі PI-пленканың жартысы ғана, яғни ауыстыру жиілігі екі есе, тоқтап тұру уақыты екі есе, еңбек шығыны екі есе. Күміс үнемдеу жиі ауыстырудың жасырын шығынын жаба ма, жоқ па, бұл сіздің желіңіздің қаншалықты толық жұмыс істейтініне байланысты. Толық жүктелген жетекші ойыншылар үшін есеп дұрыс шығады. Толық пайдаланылмаған желілер үшін болат пластина өзін ақтамауы мүмкін. Дәл осы себепті Tongwei және Jietai, ішкі жасуша сіңіру қуаты күшті болғандықтан, алғашқы қадам жасауға батылы жетті. Масштаб қысқа қызмет мерзімінің әлсіздігін сұйылтады.
Екінші: Күміс-кремний контактісі, болат пластина басып шығару беретін қосымша 0,4% толтыру коэффициенті
Тар саусақтар көлеңкеленуді және күміс шығынын азайтады. Бірақ болат пластина басып шығару тағы бір артықшылық береді: контактілік кедергі шамамен 15% төмендейді. Мақалада өлшенген: 2,4 мОм·см², бұл трафаретті басып шығарудан әлдеқайда төмен, тікелей 0,4% толтыру коэффициентінің (FF) өсіміне.
Неліктен трафаретті ауыстыру контактіні жақсартады?
Мақала толық морфологиялық талдау жүргізді. Күміс торды азот және фторсутек қышқылдарымен оюдан кейін, олар кремний бетінде қалған күміс бөлшектерін қарады. Болат пластина үлгілерінде бөлшектердің тығыздығы айтарлықтай жоғары, өлшемі 20-40 нм, біркелкі таралған. TEM одан әрі болат пластина үлгілерінде күміс-кремний интерфейсіндегі шыны қабатында тығызырақ, үздіксіз күміс нанобөлшектер желісі пайда болғанын көрсетті.
Бұл күміс нанобөлшектері өткізгіштік жолы болып табылады. Электрондар жоғары кедергілі шыныдан өтудің қажеті жоқ; олар тікелей күміс бөлшектерінің арасымен секіреді.
Ең айқын дәлел сканерлеуші таралу кедергісі микроскопиясынан (SSRM)келеді. Бұл әдіс кедергінің таралуын сөзбе-сөз "көреді": кремнийден күміс торға дейінгі көлденең қиманы сканерлеу, жоғары кедергілі аймақтар жарық, төмен кедергілі аймақтар қараңғы. Болат пластина үлгісінің интерфейстік өтпелі аймағы тар және қараңғы, сондықтан интерфейстік кедергі шынымен де төмен.
Басып шығару әдісі → күміс бөлшектерінің таралуы → интерфейстік кедергі → толтыру коэффициенті. Бұл себептік тізбектің әрбір қадамы деректермен расталған.
LECO (Laser Enhanced Contact Optimization) қазірдің өзінде салалық стандартқа айналған, шамамен 600 ГВт TOPCon қуатын қамтуы күтілуде. Бірақ бірдей LECO өңдеуімен де, болат тақтамен басып шығару контакт кедергісін экрандық басып шығарудан тағы 15%-ға төмендетті. Бұл болат тақтамен басып шығарудың LECO теңестіре алмайтын табиғи интерфейс сапасы артықшылығы бар екенін көрсетеді.
Үшінші: Жергілікті поликремний, болмауы керек нәрсені алып тастау (артқы поли-саусақ технологиясы)
TOPCon артқы жағындағы толық аумақты поликремний екі жүзді қылыш.
Жақсы жағы: өте жоғары пассивация сапасы, айналадағы ең жетілген пассивацияланған контакт схемаларының бірі.
Жаман жағы: поликремний жарықты жұтады. Оның жақын инфрақызыл сәуледегі паразиттік жұтылуы токқа айналуы тиіс жарықты жейді. Тікелей нәтиже: қысқа тұйықталу тогы (Jsc) көтеріле алмайды, бифациальдылық өсе алмайды. TOPCon бифациальдылығы әдетте 80%-85%құрайды, ал гетероқұрылым 90%-95%-ға жетеді.
Мақаланың идеясы ашық: поликремнийді тек электрод байланыс қажет ететін жерде ғана қалдырып, қалғанын AlOx/SiNx-пен ауыстыру.
Жолы: лазер плюс ылғалды ою:
Толық аумақты поликремнийді (150 нм) шөгу
532 нм пикосекундтық лазер алып тастау аймақтарын үлгілейді
Лазер жергілікті фосфорсиликатты шыныны (PSG) өзгертеді
KOH сілтілік ерітіндісі сәулеленген аймақтардағы поликремнийді таңдамалы түрде ойып тастайды
Шамамен 30% аумақ контакт нүктелері ретінде поликремнийді сақтайды
Мақаладағы көлденең қиманың SEM суреті таза: поликремний шеті 2,7 мкм қадамкөрсетеді, поликремний толығымен алып тасталғаннан кейін қалған тік бет, көрінетін лазер зақымдану қалдықтары жоқ. Бұл таңдамалы ою дәлдігі жеткілікті жақсы екенін білдіреді.
Ауқым 100%-дан 30%-ға төмендегенде не болады?
Jsc 41,90-ден 42,09 мА/см²-ге дейін өседі, 0,19 мА/см²-ге артады. Полидің аз сіңірілуі, жарықтың көбірек токқа айналуы.
J0 (қанығу ток тығыздығы) 8.76-дан 6.40 fA/cm²-ге төмендейді, 27%. Аз контакт аймағы шын мәнінде жақсырақ пассивациялайды, себебі AlOx/SiNx пассивациясы өздігінен жеткілікті жақсы, сондықтан поли аймақтарын ауыстыру жалпы рекомбинация орталықтарының тығыздығын төмендетеді.
Бифасиалдылық 84.26%-дан шамамен 90%. Артқы жағында поли 70% аз болғанда, артқы генерация айтарлықтай артады. 84%-дан 90%-ға өту кемінде артқы генерация өсімінің тағы 5 пайыздық тармағын қар, құм және су сияқты жоғары шағылыстыратын жағдайларда білдіреді.
Voc 724.9 мВ-тан 729.9 мВ. Поли аймақтарында рекомбинация аз, кернеу жоғарылайды.
Тиімділік: толық аумақты поли эталоны шамамен 25.8%, жергілікті поли 26.09%, шамамен 0.3% абсолюттік өсім.
Барлығын біріктіріп, мақала LCOE төмендеуін 1.7%. Фотоэлектрикада 1.7% LCOE айырмашылығы тапсырыс жеңістері, қуатты пайдалану және пайда деңгейі.
Төртінші: Негізгі тепе-теңдік, Контакт аймағы мен Пассивация аймағының теңселуі
Жергілікті поли дизайны негізінен теңселу мәселесі:
Көбірек поли жабыны → жақсы контакт, тегіс тасымалдаушы тасымалы → бірақ көбірек паразиттік сіңіру, төмен бифациальдылық.
Аз поли жабыны → аз паразиттік сіңіру, жоғары бифациальдылық → бірақ жоғары контакт кедергісі, тасымалдаушы тасымалының тежелуі.
Мақала жүйелі сканерлеу арқылы тепе-теңдікті тапты: жабын 20%-дан 100%-ға дейін, пассивацияны (J0) және контакт кедергісін (ρc) өлшеу, содан кейін Quokka 3 әр жабында тиімділікті модельдеу.
Тиімділік 30% жабынға жақын жерде шыңға жетеді. 30%-дан төмен, контакт кедергісінің айыбы паразиттік сіңіру пайдасынан басым; 30%-дан жоғары, паразиттік сіңіру айыбы контакт кедергісінің пайдасынан басым.
Симуляция қисығы тұрақты, кең плато шамамен 30% айналасында. Жабын 25% пен 35% арасында ауытқыса, тиімділік қатты өзгермейді. Бұл кең технологиялық терезе жаппай өндіріс үшін жақсы жаңалық.
Өнімді қолдану
Жол аудармасы: Сізбен бірге ала кететін екі кесте
Процесс тұтқасы бір: болат пластина басып шығару
| Өлшем | Деректер | Сызық мағынасы |
|---|---|---|
| Тиімділік өсімі | +0.1% абс (қағаз) | Экранды ауыстырудан алатын пайда |
| PI-экран күміс қолдану (210R) | 78.5-85.5 мг, орташа 83 мг | 2026 жылғы маусым далалық деректері |
| Болат пластина күміс үнемдеу (артқы саусақ) | 3-5 мг/пластина | ~0.047-0.079 юань/пластина |
| Жылдық күміс үнемдеу (500 мың/күн желісі) | ~7-12 миллион юань/жыл | 300 күннен астам, паста 15 779 юань/кг |
| PI-пленка экраны | 4 000-8 000 юань, 400 мың қызмет мерзімі | Ағымдағы базалық деңгей |
| Болат пластина трафареті | 2 000-4 000 юань, ~200 мың қызмет мерзімі | Ауыстыру жиілігі екі есе артады, тоқтап тұру уақытын есептеу керек |
| Жалпы экономика | Күміс үнемдеу vs экран амортизациясы | Шығынсыздық нүктесі; толық жүктелген желілер өтеледі, аз жүктелгендерге абай болу керек |
| Жоғары парақ кедергісі эмиттеріне сәйкестік | 600 Ом/шаршы кезінде үлкен пайда | Эмиттерді оңтайландыруды параллель бағалау |
Процесс тұтқасы екі: жергілікті поли-кремний
| Өлшем | Деректер | Сызық мағынасы |
|---|---|---|
| Тиімділік өсімі | ~+0.3% абс | Болат пластина басып шығарудан үлкен |
| Екі жақтылық өсімі | 84% → 90% | 5%+ артқы генерация пайдасы |
| LCOE төмендеуі | 1.7% | Жалпы экономикалық есеп |
| Жаңа жабдық | Пикосекундтық лазер + KOH ылғалды ою | Жаңа процесс қадамдары |
| ГВт-қа жаңа күрделі шығын | ~15-20 миллион юань (салалық бағалау, қағазда жарияланбаған) | Инвестициялық жоспарлау |
| Өнімділік | Зертханалық жағдайлар >96% | Өндіріске ауыстырғаннан кейін тексеру қажет |
| Желі үйлесімділігі | Орташа (лазер + ылғалды ою қосады) | Болат пластина басып шығарудан жоғары шек |
Байланыс және ескертпелер
Назар аударатын бірнеше қателіктер
Алдымен, болат пластинаның қызмет ету мерзімін есептеуді мұқият жасаңыз. Бағасы жарты, бірақ қызмет ету мерзімі де жарты. Артқы саусақ әрбір пластинадан 3-5 мг үнемдейді, шамамен 0,047-0,079 юань, бұл амортизация айырмашылығын жабуға жеткілікті. Бірақ ауыстыру жиілігінің екі есе артуы тоқтап тұру, еңбек және қайта реттеу шығындарын әкеледі, бұл аз жүктелген желідегі аз үнемді жұтып қоюы мүмкін. Толық жүктелген зауыттар бірінші кезекте; аз жүктелген зауыттар ауысу алдында есептеу жүргізеді.
Екіншіден, жергілікті поликремнийдегі лазерлік зақымдануды бақылау негізгі қиындық болып табылады. Мақалада 532 нм пикосекундтық лазер қолданылады. Энергия тығыздығы, сканерлеу жылдамдығы, нүктелердің қабаттасуы — бәрі әртүрлі пластина сапасына қарай реттелуі керек. Мақалада лазерлік зақымдану ылғалды өңдеу арқылы «толығымен жойылады» делінген, бірақ өндіріс алаңында жабдықтың тұрақтылығы, кіріс материалдың біркелкілігі және қоршаған орта температурасы мен ылғалдылығының ауытқуы бұл «толық жоюды» төмендетуі мүмкін.
Үшіншіден, екі технологияны біріктіргеннен кейін өнімділікті ешкім тексерген жоқ. Болат пластина басып шығару плюс жергілікті поликремний плюс жоғары кедергілі эмиттер — үш айнымалы бірден реттеледі, ал технологиялық терезе тарылады. 26,09% бақыланатын зертханалық жағдайларда қол жеткізілді, ал өндіріске ауысқанда өнімділік қайта төмендеуі мүмкін. Бұл әрбір жаңа технологияны енгізудің ортақ мәселесі.
Tongwei қазірдің өзінде жаппай өндірісте, ал Jietai оған ілесіп келеді. Бірақ «жаппай өндіріске жарамды» мен «оны іске қосу арқылы ақша табасыз» арасында бүкіл желінің түрлендіру қабілеті жатыр.
Бұл мақаланың ең үлкен құндылығы 26,09% емес, өйткені Jinko мен Trina жақын арада жаңа рекордтармен оны ауыстырады.
Оның құндылығы мынада: TOPCon-ның келесі жаңарту бағыты енді деректермен расталған екі жолға ие. Бірі — төмен қиындық, тұрақты табыс (болат пластина басып шығару), екіншісі — жоғары табалдырық, үлкен пайда (жергілікті поликремний). Қайсысын таңдау сізге қазір қай жол маңыздырақ екеніне байланысты.
Ooitech көзқарасы
Мені ең көп таңғалдыратыны — осы екі жол да жасуша жағына қайта оралады, бірақ қысым модуль желісіне түседі. Тар саусақтар мен жоғары бифациальдылық таббинг, лейап және ламинация кезінде стрингтердің әрекетін өзгертеді, сондықтан егер сіз TOPCon модуль желісін салып немесе жаңартып жатсаңыз, сіздің стрингер кернеуіңіз, бифациальды IV тестілеуіңіз және күн симуляторының орнатуы қалыспауы керек, артта қалмауы керек. Біз жасуша тиімділігі рекордтарын қуған көптеген зауыттарды көрдік, ал олардың модуль желісі жаңа геометрияда өнімділікті үнсіз жоғалтады. Нақты өндірістік желінің бұл өзгерістерді қалай басқаратынын көргіңіз келсе, Ooitech YouTube арнасы мына мекенжайда: www.youtube.com/ooitech жазылуға тұрарлық.
