Tecnologia de Célula de Quatro Cortes: O Próximo Código de Eficiência na Indústria Fotovoltaica

Introdução

Nos últimos seis meses, um termo tem aparecido cada vez mais nos círculos fotovoltaicos: células de quatro cortes.

Tongwei, JinkoSolar, Trina, Chint... uma onda de gigantes fotovoltaicos líderes apostaram coletivamente. Os lançamentos de novos produtos não param, e os recordes de eficiência dos módulos são quebrados repetidamente.

Alguns chamam de "revolução tecnológica", outros dizem que é apenas uma "extensão natural das células de meio corte". Qual é a verdade? Por que os grandes players estão apostando juntos nessa tecnologia? Hoje vamos desvendar tudo.

O Princípio: Por que Cortar Células é Importante

Antes de falar sobre células de quatro cortes, há uma questão fundamental que vale a pena dedicar dois minutos.

Muitas pessoas pensam que o objetivo do corte de células é "melhorar a eficiência". Rigorosamente falando, essa afirmação não é totalmente precisa.

Cortar não melhora a eficiência da célula, mas sim a potência do módulo encapsulado.

A eficiência da célula é algo próprio da célula. Corte ou não, a eficiência de uma única célula não muda. Mas uma vez cortada em pedaços menores, a corrente se torna menor, e as perdas resistivas dessa corrente nos barramentos e fitas diminuem. Essa energia economizada acaba se manifestando como um aumento na potência de saída do módulo.

Lei de Joule, física do ensino fundamental: perda = I²R. Reduza a corrente pela metade e a perda se torna um quarto.

A razão pela qual a tecnologia de meio corte se tornou difundida nos últimos cinco anos se resume a essa relação matemática incrivelmente simples.

Four-cut é uma extensão da mesma lógica: corte a corrente pela metade novamente, e a perda cai para um quarto novamente. Atualizar um módulo de half-cut para four-cut proporciona um ganho de potência de aproximadamente 10-20W, correspondendo a uma melhoria de eficiência de 0,3-0,5 pontos percentuais.

Isso pode não parecer muito. Mas no ambiente de preços atual, esses 0,3 pontos percentuais podem ser a diferença entre ganhar uma licitação ou não.

Por que Agora? Os Impulsionadores do Mercado

O princípio técnico das células four-cut não é novo, as pessoas discutiam isso há pelo menos cinco anos. Mas a verdadeira produção em massa só aconteceu nos últimos seis meses.

Por quê?

Porque as condições do lado da demanda mudaram.

A primeira mudança é política. Em 15 de junho, o Ministério da Indústria e Tecnologia da Informação da China divulgou um padrão de classificação e categorização para módulos fotovoltaicos, classificando-os em quatro níveis por eficiência de conversão, com o nível mais baixo definido em 23,4%. Embora nominalmente seja um padrão recomendado, as compras de empresas estatais provavelmente o citarão diretamente. Para os fabricantes de módulos, não é uma questão de "se fazer", é uma questão de "fazer ou ser eliminado".

Four-cut pode ser adaptado em linhas de produção existentes, com ciclos curtos, baixo investimento e resultados rápidos. Este é o primeiro impulsionador do boom do four-cut: é o caminho mais rápido para atingir o limite de eficiência nas linhas existentes.

A segunda mudança é o cenário competitivo. A tecnologia TOPCon está se tornando cada vez mais homogeneizada, e a diferença de eficiência das células entre os players se estreitou para dentro de 0,2 pontos percentuais. Nessa situação, a otimização da embalagem no final do módulo se tornou um dos poucos lugares restantes para criar diferenciação.

Em outras palavras, o espaço para extrair água no final da célula quase secou, e agora é a vez do final do módulo.

O Verdadeiro Desafio: Passivação de Borda e Rendimento

Dito isso, four-cut não é apenas uma questão de cortar e pronto.

Depois que uma célula é cortada em quatro pedaços, a área de dano na borda de corte é o dobro da tecnologia half-cut. Se não for tratado, esse dano causa recombinação severa de portadores, o que na verdade reduz a eficiência; a célula cortada pode acabar pior do que uma não cortada.

Portanto, a dificuldade central do processo do four-cut não é o "corte", mas a passivação da borda depois.

Existem várias abordagens principais atualmente: a Tongwei usa sua tecnologia de passivação de borda TPE desenvolvida internamente, que, de acordo com informações públicas, apresenta bom desempenho. Outros líderes têm suas próprias soluções, mas poucos detalhes são divulgados publicamente.

Passivação de borda parece uma frase simples, mas implementá-la é um esforço de engenharia de sistemas. A escolha do material da camada de passivação, controle de espessura, uniformidade, compatibilidade com processos de encapsulamento subsequentes... cada etapa requer ajustes repetidos. É exatamente por isso que as empresas capazes de produzir em massa o corte quádruplo ainda estão concentradas entre os poucos líderes.

Outra questão prática é o rendimento. Quanto mais fino o corte, maior o risco de fragmentação. Um amigo em uma fábrica de módulos me disse que a taxa de fragmentação do corte quádruplo é 2-3 pontos percentuais maior que a do meio-corte, o que impacta diretamente o custo.

O número de pontos de solda também é um problema. Um módulo de corte quádruplo tem o dobro de pontos de solda de um meio-corte e quatro vezes mais que uma célula inteira. Cada ponto de solda é um ponto potencial de falha. Se ele pode suportar o teste de confiabilidade de longo prazo de um período de garantia de 25 anos, francamente, ainda não há dados operacionais reais suficientes para responder a essa pergunta.

O que os Líderes Estão Fazendo

O que as principais empresas de energia solar estão fazendo? Com base nas informações públicas disponíveis atualmente:

A Tongwei está avançando de forma mais agressiva. Sua série TNC 3.0 adota a abordagem de corte quádruplo, com potência máxima atingindo 770W e eficiência de 24,8%, colocando-a no primeiro escalão entre os módulos produzidos em massa. A passivação de borda usa sua tecnologia TPE desenvolvida internamente.

A Vertex de 3ª geração da Trina Solar também adota o corte quádruplo, com potência atingindo o nível de 760W. A Trina sempre teve um profundo acúmulo em encapsulamento de módulos, e desta vez trouxe todo o seu arsenal.

O Tiger Neo 3.0 da Jinko também optou pelo corte quádruplo, com 670W. A estratégia da Jinko sempre foi estável, não buscando parâmetros extremos, mas valorizando a consistência da produção em massa.

O caminho da LONGi é diferente. Em vez de empilhar o corte quádruplo sobre o TOPCon, a LONGi foi direto para a rota BC, usando a alta eficiência inerente da tecnologia de contato traseiro para resolver o problema. Os módulos BC atingem 680W em produção em massa, com uma meta de envio para 2026 superior a 50GW. Esta é uma abordagem diferente, essencialmente apostando na vantagem geracional de uma rota tecnológica de células.

O ASTRON 7 Pro da Chint New Energy também adota a abordagem de corte quádruplo, com 670W.

A partir desses produtos, é possível observar uma divergência interessante: a maioria das empresas opta por empilhar o four-cut nas linhas TOPCon existentes para "prolongar sua vida útil", enquanto a LONGi opta por pular essa etapa e apostar diretamente no BC. Qual estratégia vencerá no final, ainda é cedo para concluir.

Benefícios Reais para Proprietários de Usinas

Para investidores e proprietários de usinas, os módulos four-cut oferecem dois benefícios práticos.

Primeiro, melhor desempenho em baixa luminosidade. Módulos four-cut têm corrente operacional mais baixa, portanto, em cenários de pouca luz, como início da manhã, fim de tarde, dias nublados e inverno, a perda de geração é menor. Não subestime essa diferença; quando convertida em ganhos anuais de geração, o impacto no retorno sobre o investimento é muito real.

Segundo, maior resistência ao sombreamento. O circuito interno de um módulo four-cut é dividido em strings mais finas, portanto, quando parcialmente sombreado (sombras de árvores, fezes de pássaros, acúmulo de poeira), o impacto na saída de todo o módulo é menor. Isso é especialmente significativo para cenários de telhados distribuídos, onde as condições de sombreamento tendem a ser complexas.

Claro, a contrapartida é um preço ligeiramente mais alto do módulo. Mas considerando os ganhos de geração provenientes da eficiência melhorada, o custo nivelado de eletricidade (LCOE) provavelmente é melhor.

Perspectiva: Uma Escolha Pragmática para a Janela Atual

Aqui estão alguns julgamentos pessoais, para referência.

No curto prazo, o four-cut se tornará um movimento padrão para o campo TOPCon. Com o padrão de classificação de eficiência do Ministério em vigor, nenhuma atualização significa nenhuma qualificação para licitação, uma restrição difícil. Espera-se que, do segundo semestre de 2026 até 2027, as linhas TOPCon das empresas líderes concluam amplamente a atualização four-cut.

No médio prazo, à medida que os processos amadurecem e os rendimentos melhoram, o prêmio de custo do four-cut diminuirá gradualmente. Até 2027-2028, a diferença de preço entre módulos four-cut e não four-cut pode encolher para um nível insignificante. Nesse ponto, passará de "opção premium" para "configuração básica".

No longo prazo, o four-cut é provavelmente uma solução de transição. A iteração tecnológica na indústria fotovoltaica nunca para, e novas estruturas de células ou métodos de encapsulamento podem surgir, tornando a questão de "quantos cortes" irrelevante.

Mas isso é assunto para depois.

Nesta janela atual, o four-cut é a escolha mais pragmática. O investimento é controlável, os resultados são rápidos, não trava uma rota e resolve o problema em questão.

No ambiente atual, onde os preços dos módulos foram reduzidos para menos de 1 yuan/W, a tecnologia que pode aumentar a eficiência e vencer licitações de forma mais rápida e confiável é a boa tecnologia.

Nenhuma interrupção necessária, nenhuma revolução necessária.

Bom o suficiente, útil e pronto para uso agora, isso é suficiente.

Visão da Ooitech

A Ooitech acredita: a tecnologia de células de quatro cortes é atualmente o caminho mais pragmático, de baixo custo e de ação rápida para os fabricantes de módulos atenderem aos padrões crescentes de eficiência e permanecerem competitivos no jogo de licitações.