Introdução do Produto

"Será que o TOPCon realmente consegue extrair mais 0,5%? O limite Auger já está basicamente na nossa cara."

Essa frase no intervalo resume bem a ansiedade compartilhada por todos que operam uma linha n-TOPCon nos últimos dois anos. Células M10 de tamanho completo, eficiência de produção em massa presa entre 25,5% e 26%, e cada 0,1% extra significa lutar contra recombinação, contato e pasta de prata. Então a Jinko, junto com o Instituto de Materiais de Ningbo, publica este artigo na Nature Energy e eleva a eficiência certificada do M10 TOPCon industrial diretamente para 26,66%, e ainda aumenta a bifacialidade para 88,3% no caminho. Versão em uma frase: corrija ambos os lados elétricos de uma vez, em vez de apenas perseguir passivação ou apenas perseguir linhas de grade.

Yang, Z. et al. Dual-side electrical refinement enables efficient industrial tunnel oxide passivating contact silicon solar cells. Nat. Energy 11, 699-709 (2026). doi:10.1038/s41560-026-01982-2

26,66%, De Onde Veio Este Novo Passo

As "notícias de eficiência" do TOPCon no último ano realmente ficaram um pouco cansativas de ver. 26,1%, 26,35%, principalmente modificação seletiva a laser ou pequenos ajustes no emissor de boro. Desta vez, a linha da Jinko corta em ambos os lados ao mesmo tempo:

• Superfície frontal: emissor de boro de alta resistência de folha mais otimização do padrão de linhas de grade, reduzindo recombinação e perda de transporte.

• Superfície traseira: estrutura de dupla camada poly-Si/SiOx, bloqueando a difusão de prata, camada interna de alta cristalinidade, fósforo inativo baixo no substrato e afinamento local.

• Plataforma de certificação: células M10 industriais de tamanho completo, não amostras de laboratório.

Essa bifacialidade de 88,3% é na verdade mais chamativa do que a eficiência absoluta no mundo n-TOPCon, e explicarei o porquê mais adiante.

Superfície Frontal: Emissor de Boro de Alta Resistência de Folha, Ouse Avançar

A antiga contradição da superfície frontal do i-TOPCon: difusão de boro muito pesada e recombinação Auger mais concentração explodem; muito leve e a resistência lateral do emissor fica grande, a corrente sob os dedos finos não pode ser coletada, e você volta a forçar contato com LECO.

O que este artigo faz (veja a série de Figuras 2):

• Aumentar ativamente a resistência de folha do emissor de boro, uma vez que a qualidade da passivação está presente e a resposta azul é mantida.

• Reconfigurar o padrão de barramento/dedo para que a perda de transporte lateral seja compensada na etapa de grade.

• No lado da metalização, usar uma abordagem do tipo aquecimento por nano Joule (trabalho base da mesma equipe em Zhou et al., Small 2025 está nas referências) para reduzir a resistência de contato Ag-Si.

A comparação IQE/PL da Figura 2 mostra isso: a densidade de corrente de recombinação da superfície frontal j0 do grupo de emissor de alta resistência claramente diminui, e o fator de preenchimento não colapsa, o que significa que a otimização da grade mais contato local realmente corrigiu o lado do transporte.

Reação instintiva de um engenheiro de linha: a maior armadilha com um emissor de boro de alta resistência não é o desempenho elétrico, é a janela de queima da pasta e compatibilidade com o processo LECO. Esta é uma equipe da própria linha da Jinko (autores como Mao Jie e Wang Zhao são da Haining Jinko), o que significa que essa combinação de difusão de boro mais grade provavelmente já teve seu DOE executado na linha M10, não é uma receita puramente de laboratório.

Superfície Traseira: Poli-Si Duplo é o Verdadeiro Trabalho Pesado

A seção da superfície traseira é a parte mais voltada para engenheiros de todo o artigo (Figuras 3 e 4).

Todos conhecem as armadilhas em que a estrutura tradicional n+-poli / SiOx caiu:

• Durante a queima da pasta de prata, a Ag penetra em direção ao substrato ao longo dos contornos de grão, induzindo estados de interface, e a degradação induzida por luz e escuro aumentam juntas.

• Camada de poli muito espessa e a absorção parasitária traseira prejudica a bifacialidade; muito fina e a passivação mais contato não podem permanecer estáveis.

A correção aqui é uma camada dupla de óxido túnel de polissilício no lado traseiro (a Figura 3 TEM mostra claramente a diferença de cristalinidade e distribuição de dopagem entre as duas camadas):

• A camada externa tende a ser "defensiva": bloqueia a difusão de prata, mantém a passivação da interface intacta pela metalização.

• A camada interna tende a ser "ofensiva": alta cristalinidade combinada com concentração suprimida de P inativo no lado do substrato, então a qualidade da passivação aumenta (os dados de iVoc e j0 da Figura 4 comprovam isso).

• Camada de poli localmente afinada (provavelmente LCO ou regiões de janela abertas a laser): a transmissão traseira aumenta, a bifacialidade atinge 88,3%.

Nas curvas de comparação da Figura 4, o grupo de dupla camada de poli em relação à linha de base de camada única:

• Voc permanece estável (graças à camada interna de alta cristalinidade e baixo fósforo inativo).

• FF não é sacrificado (a difusão de prata é interrompida pela camada externa, a resistividade de contato não aumenta).

• A bifacialidade passa de ~80% do TOPCon convencional para 88,3%, e isso importa mais para o custo do BOS do que os 0,3% na folha de eficiência.

Aplicação do Produto

Abandone o reflexo "artigo da Nature, deve ser caro". Para quem realmente opera uma linha n-TOPCon, há três coisas aqui que você pode basicamente copiar diretamente:

• Pare de se apegar ao antigo menu de 80-100 ohm/sq para o emissor de boro. Aumente-o, recalcule as linhas de grade, reajuste a janela LECO, e 0,2-0,3% absolutos na superfície frontal estão realmente ao alcance.

• Troque o poli traseiro de camada única para dupla. A camada externa não é necessariamente cara, é apenas mais uma camada CVD, mas a difusão de prata como modo de falha oculto é dinheiro real ao longo dos 25 anos de vida de um módulo bifacial.

• Troque o afinamento local do poli por bifacialidade. É um negócio melhor do que otimizar apenas vidro e encapsulante. 88% de bifacialidade com um tracker, e a matemática do custo por kWh na usina fala por si.

Claro que existem armadilhas: o orçamento térmico da dupla camada de poli, a produtividade e uniformidade do afinamento local a laser, e o tamanho da adaptação em relação a uma configuração inline existente. O artigo não vai detalhar isso, mas a Jinko ousou divulgar uma eficiência certificada, o que indica que pelo menos a linha piloto M10 já está funcionando suavemente.

Pergunta em aberto: dentro do atual orçamento térmico TOPCon de 1300+ difusão de boro em alta temperatura mais LECO, você deve empilhar outra camada de modificação seletiva a laser por cima (como a rota UV-ps no artigo de 26,35% de Wang Q)? Ou o poliduo traseiro já consumiu o trade-off do triângulo passivação-contato-bifacialidade até seu limite, significando que o próximo passo deve ser mudar para uma estrutura BC em vez de continuar apertando o TOPCon?

Visão da Ooitech

O que é discretamente interessante aqui é que ambas essas alavancas, o emissor de boro de alta resistência de folha e o poliduo traseiro, vivem quase inteiramente no lado da célula, mas o retorno aparece no nível do módulo através da bifacialidade de 88,3%. Em uma linha de módulos, maior bifacialidade muda como você pensa sobre o layup, escolha de backsheet ou vidro, e tensão do stringer para células mais finas e frágeis, então a janela de processo no lado do módulo tem que se mover com isso. Como construtores de linhas de módulos turnkey que trabalham em formatos de M10 a shingled e TOPCon, observamos de perto essas mudanças no nível da célula, porque elas definem o ritmo do que a linha downstream tem que lidar. Se você quiser ver como uma linha de produção de módulos moderna realmente funciona, o canal do YouTube da Ooitech em www.youtube.com/ooitech vale a pena se inscrever.