THBC күн элементі технологиясы: Гибридті пассивтелген артқы контакт 28% тиімділік шегін қалай бұзады
Мазмұны
Кіріспе
Негізгі қорытынды қарапайым, бірақ күшті: THBC - бұл тағы бір біртіндеп процесс түзетуі емес. Бұл TOPCon пассивтелген контактісін, HJT жоғары тиімді пассивациясын және IBC сымсыз электрод орналасуын элементтің артқы жағында біріктіретін жүйелі қайта құру.
Фотоэлектр индустриясы қарқынды қуатты кеңейту кезеңінен кейін 2026 жылы ресми түрде жаңа трансформация цикліне енді. Бәсекелестік орталығы ауқым мен төмен бағадан тиімділікке, сапаға және бүкіл өмірлік цикл кірісіне ауысуда.
Бір қосылысты кристалды кремний элементтерінің теориялық шегіне (шамамен 29.4%) жақындаған сайын, дәстүрлі TOPCon және HJT технологиялары шамамен 27% жаппай өндіріс тиімділігі төбесінде барған сайын қатаң физикалық және экономикалық шектеулерге тап болуда.
Осы аяда, бірнеше жоғары деңгейлі технологиялық бағыттарды біріктіретін жаңа элемент архитектурасы кремний тиімділігін арттырудағы тұйықталған жағдайды бұзуда. 2026 жылдың сәуірінде бір зерттеу институты өзінің әзірлеген THBC (гибридті пассивтелген артқы контактілі элементі) Германияның ISFH сертификатымен үлкен аумақты 210R тікбұрышты пластинада (210mm x 182mm) 28.00% шың конверсия тиімділігіне жеткенін жариялады.
Индустрияның иілу нүктесі және THBC-дің көтерілуі
Ауқымнан өмірлік цикл құндылығына
2025 жылы 316.6 ГВт жаңа қондырғылар рекордын орнатқаннан кейін, 2026 жылғы PV нарығы 220-240 ГВт неғұрлым ұтымды диапазонға оралды. Хабар анық: енді мүмкіндігінше көп орнату емес, шектеулі аумақта, шектеулі инвестицияда және күрделі жағдайларда кім көбірек электр энергиясын өндіре алады.
Электр энергиясы нарығында сауда-саттық жүргізу әдетке айналды, ал станция әзірлеушілері келісімшарттарды тек ең төмен баға бойынша берудің ескі логикасынан бас тартуда. Олар енді жоғары энергия өндіру және жақсырақ өмірлік цикл кірістерін іздейді.
Сонымен қатар, дәстүрлі P-типті ұяшықтар мен кейбір ерте TOPCon желілері артық қуаттан пайдалану 30%-дан төмендеді, ал жоғары тиімді BC артқы контактілі ұяшықтар 2026 жылдың 1-тоқсанында 60%-ға жуық пайдалануды сақтап, нарықтағы үлесін жеделдетті.
Саясат та қатаңдап келеді. Жаңа ұлттық тиімділік стандарттары бойынша, тек конверсия тиімділігі 24,2% немесе одан жоғары модульдер ғана 1-деңгей тиімділігіне жете алады. Қазіргі жаппай өндіріс деңгейінде, негізінен тек жоғары тиімді BC модульдері ғана бұл көрсеткішті тұрақты түрде орындайды. Нарық кірісті талап етіп, саясат тиімділікті талап еткендіктен, бұл қос резонанс THBC-ның 2026 жылғы серпілісіне жол ашты.
THBC дегеніміз не: Ace технологияларының қос гендері
TOPCon: Tunnel Oxide Passivated Contact
TOPCon Tunnel Oxide Passivated Contact дегенді білдіреді. Оның негізі - пластина бетінде өте жұқа кремний диоксиді (SiO2) қабатын, әдетте небәрі 1-2 нанометр қалыңдықта өсіру, содан кейін таңдамалы контакт құрылымын құру үшін поликремний пленкасын тұндыру. Бұл екі негізгі артықшылықты әкеледі: тамаша пассивация және қолданыстағы PERC өндірістік желілерімен күшті үйлесімділік, сондықтан TOPCon соңғы жылдары тез дамыды.
IBC: Interdigitated Back Contact
IBC Interdigitated Back Contact дегенді білдіреді. Оның ең үлкен ерекшелігі - барлық оң және теріс электродтарды ұяшықтың артқы жағына жылжыту. Алдыңғы жағында металл торлары болмағандықтан, алдыңғы металдандырудан болатын көлеңке шығындары толығымен жойылады. IBC тек жарық қабылдау аймағын арттырып қана қоймайды, сонымен қатар тамаша эстетиканы қамтамасыз етеді, сондықтан Tesla's SolarCity сияқты компаниялар бұл бағытқа үлкен үміт артты.
THBC: Қайта құру және күшейту
THBC-ны Tunnel Oxide Passivated Contact - Hybrid Back Contact деп түсінуге болады. Ол TOPCon және IBC гендерін терең қайта құрады: артқы жағында физикалық негіз ретінде TOPCon-ның пассивацияланған контакт құрылымын қолданады, сонымен бірге IBC-ның аралас электрод орналасуын алады. Бірақ THBC жай TOPCon + IBC жиынтығы емес. Ол TOPCon-ның пассивацияланған контактісін, HJT-дың жоғары тиімді пассивациясын және BC ұяшықтарының көлеңкесіз электрод дизайнын бір жүйелік архитектураға біріктіруге ұқсайды. Бұл пассивация механизмдері физикалық тұрғыдан бірін-бірі толықтырады, біріктірілген электрлік және оптикалық өнімділікті кез келген жеке бағыттан әлдеқайда жоғары етеді.
28% серпілістің физикасы мен механизмдері
Тасымалдаушы-селективті контакт кванттық тиімділікті арттырады
Кәдімгі элементтерде металл мен кремний арасындағы тікелей контакт көптеген интерфейс ақауларын тудырады, олар рекомбинация орталықтары ретінде әрекет етеді, тасымалдаушыларды электродқа жеткенге дейін жоғалтады. THBC-тің өте жұқа туннельдік оксид қабаты бір бағытты туннельдеу арнасы ретінде әрекет етеді. Кванттық туннельдеу эффектін қолдана отырып, ол тасымалдаушылардың бір түрін электродқа өткізеді, ал екінші түрінің кері ағынын блоктайды. Бұл жоғары селективті контакт интерфейстік рекомбинация шығындарын минимумға дейін азайтып, ашық тізбек кернеуін (Voc), толтыру коэффициентін (FF) және ішкі кванттық тиімділікті (IQE) арттырады.
Екі жақты пассивацияланған контакт рекомбинация ток тығыздығын минимизациялайды
Дәстүрлі BC элементтері алдыңғы көлеңкелеуді шешкенімен, артқы p+ және n+ аймақтары металл электродтармен түйіскен жерде әлі де жоғары рекомбинация жылдамдығын көрсетеді. THBC-тің негізгі жақсартуы - артқы p+ және n+ аймақтарының екеуінде де поликремний/оксид пассивацияланған контакт құрылымдарын қолдану, бұл артқы жаққа қос пассивация қорғанысын береді. Бұл артқы электрод аймақтарының рекомбинация ток тығыздығын (J0) бүкіл реттік шамаға төмендетеді, бұл толтыру коэффициентін жоғалтпай Voc физикалық шекке жақындауға мүмкіндік береді.
IBC құрылымы нөлдік көлеңкелеу оптикалық пайдасын және жарық ұстау оңтайландыруын қамтамасыз етеді
THBC IBC-тің ең үлкен артықшылығын мұра етеді: алдыңғы жағы толығымен сымсыз, 100% жарық қабылдау аймағына қол жеткізіп, сіңірілген фотондарды барынша арттырады. Алдыңғы жақ металл контактісі мен дәнекерлеу кернеуін орналастыруды қажет етпейтіндіктен, дизайнерлер оптикалық оңтайландыру үшін әлдеқайда көп еркіндік алады, мысалы, жақсырақ индекс сәйкес келетін шағылысуға қарсы жабындар, дәл бақыланатын текстураланған беттер және селективті эмиттерлер. Дәстүрлі алдыңғы электродты элементтерде бірлесіп оңтайландыру қиын болатын бұл тәсілдер THBC архитектурасында толығымен жүзеге асырылады, қысқа тұйықталу тогын (Jsc) оның шегіне жақындатады.
Тиімділік, өнімділік және нарықтық премиум бойынша кросс-өлшемді салыстыру
THBC күн фотоэнергетикасы технологиясы спектріндегі орны
| Технология | Тиімділік шегі | Алдыңғы көлеңкелеу шығыны | Температура коэффициенті | Төмен жарық және күрделі жағдайлар | 2026 жылғы нарықтық позиция |
|---|---|---|---|---|---|
| PERC | 24%-25% | Жоғары, ~3%-5% | ~ -0,35%/°C | Төмен жарықта нашар жауап, температураға сезімтал | Ескірген қуат, пайдалану 30% төмен |
| TOPCon | 26%-27% | Орташа, ~2%-3% | ~ -0,30%/°C | Теңгерімді, бірақ ішінара көлеңкелеу кезінде айқын шығындар | Негізгі жеткізілімдер, артық қуат және тиімділік шегіне тап болу |
| HJT | 26.5%-27% | Орташа, ~2%-3% | ~ -0,26%/°C | Төмен жарық пен төмен температурада тамаша өнімділік | Жоғары тиімділік тауашасы, бірақ қатаң процесс және шығын қысымы |
| HBC | 27.0%-27.8% | Жоқ, 100% қабылдау | ~ -0,26%/°C | Жоғары көлеңкеге қарсы күшейту, жақсы температура тұрақтылығы | Премиум бөлінген жобалар үшін бірінші таңдау |
| THBC | 28.00%+ | Жоқ, 100% қабылдау | ~ -0,26%/°C | Төмен жарық пен көлеңкеге қарсы тамаша, төмен жұмыс температурасы | Келесі буын флагмандық бір жақты бағыт, Tier 1 тиімділігіне сәйкес келеді |
Нақты станция деректерінде BC модульдері өмірлік цикл бойынша генерацияның жоғары өсімін көрсетті. HPBC 2.0 элементтері бар Hi-MO 9 модулін мысалға алайық, оның тамаша -0,26%/°C температура коэффициенті орташа тәуліктік жұмыс температурасын кәдімгі TOPCon модульдерінен 0,64°C-тан төмен ұстайды. Толық көлеңкесіз жағдайда оның бір ваттқа жиынтық генерация өсімі TOPCon-нан 1,81% жоғары, ал әдеттегі шуақты күндері 4,36% жетеді. Одан да маңыздысы, модельденген ішінара көлеңкелеу сынақтарында BC технологиясының бірегей әлсіз өткізгіштік электр дизайны TOPCon-мен салыстырғанда бір ваттқа жиынтық генерация өсімін 46,82% дейін жеткізді. Бұл шөлдер мен Африканың кен аймақтары сияқты шаңды, көлеңкеге бейім орталарда өте маңызды, мұнда көлеңкеге қарсы қабілет көбірек өнім, төмен O&M шығындары және тұрақты ұзақ мерзімді IRR білдіреді. 2026 жылы Венгриядағы 450 МВт жоба, БАӘ-дегі 1,5 ГВт жоба және Ішкі Моңғолиядағы 500 МВт шөлді бақылау интеграцияланған КЭС жобасы сияқты бірнеше ірі жобалар толығымен BC/HPBC 2.0 модульдерін қабылдай бастады, бұл нарықтың күрделі экстремалды орталарда BC технологиясының нақты коммерциялық құндылығын мойындағанын көрсетеді.
Күміссіз толқын және материалдар экономикасындағы серпіліс
2026 - күміссіз КЭС жылы
2026 жыл күміссіз КЭС жылы деп кеңінен аталады. Қытай 2026 жылдың 1 қаңтарынан бастап күміс экспортын күшейткендіктен, КЭС және жаңа энергия көліктері үшін стратегиялық негізгі материал болып табылатын күмістің жеткізілім тапшылығы бағаны жоғары платоға көтерді, нарық орталығы шамамен 20 000 RMB/кг дейін көтерілді. Бұл кәдімгі TOPCon элементтеріне ауыр металдандыру шығындарын жүктейді, мұнда күміс пастасының құны 0,20-0,26 RMB/Вт жетуі мүмкін. Қазірдің өзінде маржасы аз бәсекелестіктегі сала үшін бұл кішігірім мәселе емес, бұл өмір сүру мәселесі, сондықтан күміссіздендіру технологиясы өмір сүру қажеттілігіне айналады.
Күмісті біртіндеп азайту
Жіңішке сызықты басып шығару және 0BB (шинасыз) сияқты әдістер кеңінен қолданылуға жақын. Олар күміс шығынын ватт үшін 6-9 мг-ға дейін азайта алады, бірақ физикалық шектерге жақындап, күмістің жоғары бағасын толығымен өтей алмайды.
Күміс жабындысы бар мыс пастасы
Күміс жабындысы бар мыс пастасы HJT және кейбір TOPCon желілері үшін негізгі өтпелі күміссіздендіру нұсқасы болып табылады. Ол күміс тұтынуды азайтады, бірақ өте жоғары басып шығару дәлдігін, жоғары температуралық күйдіру терезелерін және процесті бақылауды талап етеді, бұл сынақ-қателік шығындарын арттырады.
Мыс электропластификациясы: күміссіздің түпкілікті жолы
Мыс электропластификациясы ұяшық бетінде электрохимиялық тұндыру арқылы үлгіленген таза мыс тор сызықтарын тұндырады, бұл күміске тәуелділікті түбегейлі жояды. Оның артықшылықтары айқын: металдандыру құны 5 цент/Вт-тан төмен түсуі мүмкін; ватт үшін үнемдеу 0,05-0,08 юаньға жетуі мүмкін; күміс бағасының құбылмалылық тәуекелі толығымен жойылады. Мыс сызықтары сонымен қатар жоғары өткізгіштік пен төмен сериялық кедергіні ұсынады, электрод кедергісін тиімділікке зиян келтірместен азайтады. THBC күміссіз мыс электропластификациясы технологиясы үшін ең қолайлы тасымалдаушылардың бірі болып табылады, себебі оның оң және теріс электродтары артқы жағында орналасқан, алдыңғы жарық қабылдау және қартаю кернеуінің қатаң шектеулерінен бос. Жоғары пассивацияланған артқы SiO2/поликремний қабаты лазерге ыңғайлы, зақымсыз ойық ортасы ретінде қызмет ете алады және мыстың кремний субстратына диффузия қаупін азайтады. Қысқаша айтқанда, THBC тек тиімділік технологиясы ғана емес, сонымен қатар материалдар экономикасындағы серпіліс болып табылады.
Жаппай өндіріс мәселелері және TOPCon + THBC қос жетек стратегиясы
Процесс күрделілігінен туындайтын өнімділік мәселелері
THBC TOPCon-ның көп сатылы пассивациялық тұндыруын (оксид өсіру, поликремний тұндыру, допинг, күйдіру) IBC-нің микрондық артқы үлгілеуімен біріктіреді. Сол артқы жағында кезектесіп орналасқан p+ және n+ допирленген аймақтар қысқа тұйықталуды болдырмау үшін сенімді электрлік оқшаулаумен дәл құрылуы керек. Процесс қадамдары әлдеқайда көп болғандықтан, кез келген шамалы өнімділік ауытқуы жалпы құн қысымына айналуы мүмкін, бұл THBC технологиялық көшбасшыдан салалық көшбасшыға айналу жолында еңсеруі тиіс шек болып табылады.
Жұқа пластиналармен үйлесімділік және жабдықты жаңарту
Арнайы IBC жабдығы жоғары инвестицияны қажет етеді, бұл көбінесе шағын өндірушілерді тоқтатады, ал жаңа THBC желісін салу әр ГВт үшін 250-300 миллион юань күрделі шығынды талап етеді. Дегенмен, THBC жұқа пластиналарды жаппай өндіруге бейімделуде негізгі серпілістерге қол жеткізді, 110-130 микрондық жұқа пластиналарға жарамды және пластина материалының құнын айтарлықтай төмендетеді. Маңыздысы, оның дизайны негізгі TOPCon желілерімен жоғары үйлесімді, сондықтан озық TOPCon қуаты бар жетекші компаниялар салыстырмалы түрде төмен конверсиялық шығынмен THBC-ге бірқалыпты жаңартып, активтердің амортизациясын оңтайландыра алады.
TOPCon + THBC қос жетекті қуат стратегиясы
Trina Solar сияқты жетекші компаниялар TOPCon + THBC қос жетекті бағытын нақты ұсынды. TOPCon өзінің екіжақты генерациясы мен өнімділік-баға артықшылығын пайдаланып, орталықтандырылған ірі жерүсті станциялары сияқты негізгі сценарийлерге қызмет етуді жалғастырады, ал THBC дифференциалданған премиум флагман ретінде пилоттық желілер мен масштабты қуатты жеделдетеді, ауданға сезімтал, жоғары өнімді біржақты сценарийлерге, мысалы, премиум коммерциялық шатырлар, тұрғын үй күн панельдері және күн көліктеріне бағытталған. Trina Solar қазір аяқталған THBC пилоттық желісі негізінде индустрияландыруды жеделдетуде, оның жаңа буын модулі (2382mm x 1134mm) қазірдің өзінде 700W-тан асады, бұл зертханалық рекордтардан тыс айқын индустрияландыру әлеуетін көрсетеді.
Қорытынды: THBC кристалды кремний элементтерінің құндылық өлшемін қайта анықтайды
Бір түйінді тиімділіктің соңғы спринті
THBC-нің көтерілуі бір түйінді кристалды кремний элементтерінің тиімділігін арттырудың соңғы спринтін белгілейді. Бұл жоқтан пайда болған тұжырымдама емес, артқы физикалық жағындағы бірнеше жоғары технологиялық бағыттардың қайта ұйымдастырылуы: TOPCon-ның туннельдік оксид пассивацияланған контактісі, HJT-ның жоғары тиімді пассивациясы және IBC-ның сымсыз электрод дизайны. Бір архитектураға біріктірілген бұл күштер жоғары тиімділік, үлкен жарық қабылдау аймағы, төмен рекомбинациялық жоғалту және күшті экологиялық бейімделуі бар келесі буын элементінің шешімін құрайды.
2026 жылғы күміссіз толқын мен ұлттық 1-деңгейлі тиімділік стандартының қос қысымы астында THBC өзінің 28,00% шың тиімділігімен, жұқа пластиналармен тамаша үйлесімділігімен, күрделі ортадағы генерациялық өсімдерімен және күміссіз шығын артықшылықтарымен зертханалардан жаппай өндіріс майданына көшуде. Өндірістік процестер жетілген сайын және TOPCon + THBC қос драйв стратегиясы одан әрі іске асқан сайын, бұл жаңа гибридті пассивтелген байланыс архитектурасы күн фотоэнергетикасы жеткізу тізбегінің құндылық өлшемін қайта қалыптастыруда. Келесі бәсекелестік тек кімнің арзанырақ екендігі туралы емес, сол аумақта кім көбірек электр энергиясын өндіре алатыны, күрделі орталарда кім жоғары кірісті сақтай алатыны және келесі буын күн технологиясының негізгі құндылығын кім анықтайтыны туралы болуы мүмкін.
Ooitech көзқарасы: Ooitech THBC элементтің артқы жағында TOPCon, HJT және IBC қайта құру арқылы 28% тиімділік кедергісін бұзып, күміссіз кристалды кремний фотоэнергетикасының келесі дәуіріне жол көрсетеді деп санайды.
