Impressão em Placa de Aço + Dedo de Poli-Silício Local: O Próximo Movimento da TOPCon Já Está Acontecendo
Índice
Introdução do Produto
No mês passado visitei uma fábrica de TOPCon. O velho Zhang, o líder de processo, estava limpando as mãos depois de trocar uma tela nova na impressora, fazendo as contas em voz alta comigo.
"Uma tela de aço com fio de filme PI custa 4.000 a 8.000 yuans, e na indústria a vida útil geralmente é de cerca de 400.000 wafers. Uma boa chega a 450.000, uma ruim vaza pasta aos 300.000. Dividido por cada wafer, isso é um ou dois centavos. Você acha que eu me importo com o custo da tela?"
Ele se apoiou no armário de ferramentas ao lado da impressora e baixou a voz: "A pasta de prata é a verdadeira história."
No início de 2023, a prata girava em torno de 6.000 yuans por quilograma, e a pasta de prata era apenas 3.4% do custo do módulo. Em janeiro deste ano, a pasta subiu para 29% do custo total do módulo. A pasta de prata ultrapassou formalmente o polissilício como o principal fator de custo em um módulo fotovoltaico.
Em 23 de junho, a prata à vista estava a 15.233 yuans/kg, e a pasta de prata de grade fina frontal cotada a 15.779 yuans/kg.
"29 por cento!" Ele bateu na porta do armário. "Nós nos matamos para reduzir custos e aumentar a eficiência, e ainda é menos do que um único dia de oscilação do preço da prata."
Ele pegou o celular e me mostrou um gráfico interno: o preço unitário da pasta de prata frontal nos últimos três anos, quase uma subida em linha reta de 45 graus.
"Você viu aquele artigo sobre impressão com placa de aço?" Perguntei.
"Li. O da Joule, do Instituto de Materiais de Ningbo. Todo o grupo do chat da linha de produção compartilhou. Mas a gerência ainda está hesitando, porque no final, essa coisa realmente pode economizar dinheiro?""
Enquanto ele dizia isso, uma impressora de tela próxima estava produzindo o próximo lote, o rodo deslizando a pasta de prata pela tela em um ritmo constante, o silvo do vácuo mantendo o compasso.
Imprimia de forma constante. Estável, confiável, alto rendimento, trabalhadores que a conhecem de cor.
Mas todos sabem que "estável" nunca foi uma barreira de proteção neste negócio.
Este artigo responde a uma pergunta: a impressão em chapa de aço mais o polissilício local podem ajudar a TOPCon a recuperar alguma vantagem de custo em 2026, com os preços da prata tão altos?
Em janeiro de 2026, a Joule publicou o trabalho da equipe de Ye Jichun do Instituto de Materiais de Ningbo, da CAS. Em wafers industriais M10, eles usaram impressão em chapa de aço para substituir a serigrafia convencional na grade frontal, e polissilício local para substituir o poli de área total no contato traseiro. Eficiência certificada pela ISFH: 26.09%.
Esse número não é o recorde da indústria. A JinkoSolar publicou 26.4% em junho de 2026, e a Trina teve uma 26.58% certificação anterior. Mas o valor aqui não é o número de eficiência, é que este artigo aborda três pontos problemáticos da TOPCon de uma só vez: eficiência, redução de prata e bifacialidade. E ambas as tecnologias são compatíveis com linhas existentes, não uma demolição e reconstrução.
Vamos abrir isso.
Parâmetros Técnicos
Morfologia da Linha de Grade: Serigrafia vs Impressão em Chapa de Aço
| Métrica | Serigrafia | Impressão em Chapa de Aço |
|---|---|---|
| Largura da linha | 17,0-19,4 μm | 14,1-15,5 μm |
| Altura da linha | 8,7 μm | 8,9 μm |
| Proporção de aspecto | 45.1% | 58.9% |
| Perfil da borda | Inclinado | Quase vertical |
| Espaçamento dos dedos | 1066 μm | 944 μm |
| Resistividade de contato | maior | 2,4 mΩ·cm² (~15% menor) |
Polissilício Local vs Poli de Área Total (cobertura de 30%)
| Métrica | Poli de Área Total | Poli-Silício Local |
|---|---|---|
| Jsc | 41,90 mA/cm² | 42,09 mA/cm² |
| J0 (densidade de corrente de saturação) | 8,76 fA/cm² | 6,40 fA/cm² (-27%) |
| Bifacialidade | 84.26% | ~90% |
| Voc | 724,9 mV | 729,9 mV |
| Eficiência | ~25.8% | 26.09% |
| Redução do LCOE | referência | -1.7% |
Vantagens Técnicas
Um: Impressão com Placa de Aço é Mais do que Trocar uma Tela
Grades frontais TOPCon convencionais usam serigrafia, onde uma malha tecida raspa pasta de prata sobre a bolacha. Essa malha tecida tem nós onde urdidura e trama se cruzam, e a pasta transfere através dos espaços entre eles. Esses nós ditam o formato da grade: bordas largas, curtas e inclinadas.
Impressão com placa de aço usa um estêncil metálico totalmente aberto, a mesma classe de tecnologia que a Tongwei chama de "impressão com placa de aço totalmente aberta." Sem tecido. A pasta é extrudada diretamente através de fendas abertas por laser ou eletroformação. O formato da grade muda instantaneamente:
Serigrafia: 17,0-19,4 μm de largura, 8,7 μm de altura, proporção de aspecto 45.1%, bordas inclinadas.
Impressão com placa de aço: 14,1-15,5 μm de largura, 8,9 μm de altura, proporção de aspecto 58.9%, bordas quase verticais.
3-4 μm mais estreito, 0,2 μm mais alto, proporção de aspecto de 45% até 59%.
Três mudanças, três contas a acertar:
Primeiro, menos sombreamento. Dedos mais estreitos, mais área aberta para luz. Esse ganho de eficiência absoluta de 0,1% vem desses 3-4 mícrons.
Segundo, menos prata. Pegue uma 210R célula. Dados de campo de junho de 2026 mostram que os principais fabricantes de TOPCon já estão em 78,5-85,5 mg/bolacha, média da indústria em torno de 83 mg/bolacha. Com telas de placa de aço, o uso principal agora é na barra coletora/dedos traseiros, cortando 3-5 mg por pastilha.
3-5 mg parece pouco, mas multiplique pelo volume da linha e isso se acumula. No preço atual da pasta de cerca de 15.779 yuans/kg, economizar 3-5 mg por pastilha é cerca de 0,047-0,079 yuan/pastilha. Uma linha processando 500.000 pastilhas por dia economiza 23.500-39.500 yuan por dia, ou 7 a 12 milhões de yuan por ano (mais de 300 dias).
E isso é apenas a redução no dedo traseiro. Conforme o processo amadurece, a impressão com placa de aço está avançando para o barramento frontal e a grade fina também, com mais economia de prata pela frente.
Terceiro, isso torna viável a rota do emissor de alta resistência de folha. Os dedos da placa de aço podem ser mais compactos. No artigo, o espaçamento diminuiu de 1066 μm para 944 μm. Dedos mais densos significam menor deslocamento lateral dos portadores, então a tolerância para a resistência de folha do emissor aumenta. A simulação do artigo mostra que, conforme a resistência de folha do emissor sobe de 300 para 600 Ω/sq, a vantagem da placa de aço se amplia de 0,09% para 0.12%.
Este é um caso clássico de estrutura mudando a janela de processo: a impressão com placa de aço não é apenas uma troca de impressora, ela desbloqueia novo espaço de design para o emissor.
Sobre o custo e a vida útil do próprio estêncil de placa de aço, aqui está a conta que a linha mais se importa:
Tela convencional de fio de aço com filme PI: 4.000-8.000 yuan cada, vida útil em torno de 400.000 wafers.
Estêncil de placa de aço (estágio atual de implantação): preço unitário mais de 50% mais barato que o filme PI (faixa de 2.000-4.000 yuan), mas a vida útil é de apenas cerca de 200.000 pastilhas agora. Uma boa chega a 200.000, uma ruim é substituída aos 150.000.
Amortização da tela: filme PI cerca de 0,01-0,02 yuan/pastilha, placa de aço cerca de 0,01-0,02 yuan/pastilha. Elas empatam. A vantagem da placa de aço não está na tela, está na economia de prata: 3-5 mg por pastilha no dedo traseiro, cerca de 0,047-0,079 yuan/pastilha, muito maior que a diferença de amortização.
Mas a vida útil da chapa de aço é apenas metade da do filme de PI, o que significa o dobro da frequência de troca, o dobro do tempo de inatividade, o dobro da mão de obra. Se a economia de prata cobre o custo oculto de trocas mais frequentes depende de quão cheia sua linha está. Para os principais players com carga total, a matemática funciona. Para linhas subutilizadas, a chapa de aço pode não compensar. É exatamente por isso que Tongwei e Jietai, com forte absorção interna de células, ousaram se mover primeiro. A escala dilui a fraqueza da vida útil curta.
Dois: Contato Prata-Silício, o Ganho Extra de 0,4% no Fator de Preenchimento que a Impressão com Chapa de Aço Oferece
Dedos mais estreitos explicam menos sombreamento e menos prata. Mas a impressão com chapa de aço entrega mais um ganho: a resistividade de contato cai cerca de 15%. Medido no artigo: 2,4 mΩ·cm², bem abaixo da serigrafia, valendo diretamente um ganho de 0,4% no fator de preenchimento (FF).
Por que trocar uma tela melhora o contato?
O artigo fez uma análise morfológica completa. Após gravar a grade de prata com ácido nítrico e fluorídrico, eles examinaram as partículas de prata deixadas na superfície do silício. As amostras com chapa de aço tinham densidade de partículas visivelmente maior, com tamanho de 20-40 nm, distribuídas de forma mais uniforme. O TEM mostrou ainda que as amostras com chapa de aço formaram uma rede de nanopartículas de prata mais densa e contínua na camada de vidro na interface prata-silício.
Essas nanopartículas de prata são o caminho de condução. Os elétrons não precisam atravessar o vidro de alta resistência; eles saltam diretamente entre as partículas de prata.
A evidência mais clara vem da microscopia de varredura por resistência de espalhamento (SSRM). Essa técnica literalmente "vê" a distribuição de resistência: uma varredura de seção transversal do silício até a grade de prata, zonas de alta resistência brilhantes, zonas de baixa resistência escuras. A zona de transição da interface da amostra com chapa de aço é mais estreita e mais escura, então a resistência de interface realmente é menor.
Método de impressão → distribuição de partículas de prata → resistência de interface → fator de preenchimento. Cada etapa dessa cadeia causal é respaldada por dados.
LECO (Otimização de Contato Aprimorada por Laser) já é um padrão da indústria, esperado para cobrir cerca de 600 GW de capacidade TOPCon. Mas mesmo com o mesmo tratamento LECO, a impressão com placa de aço ainda reduziu a resistência de contato em mais 15% em comparação com a serigrafia. Isso mostra que a impressão com placa de aço tem uma vantagem nativa de qualidade de interface que o LECO não consegue nivelar.
Três: Polissilício Local, Removendo o Que Não Deveria Estar Lá (a Tecnologia de Dedos Poli Traseiros)
O polissilício de área total na parte traseira do TOPCon é uma faca de dois gumes.
A boa borda: qualidade de passivação extremamente alta, um dos esquemas de contato passivado mais maduros existentes.
A borda ruim: o poli absorve luz. Sua absorção parasitária no infravermelho próximo consome luz que deveria ter se tornado corrente. O resultado direto: a corrente de curto-circuito (Jsc) não pode aumentar, a bifacialidade não pode subir. A bifacialidade do TOPCon geralmente fica em 80%-85%, enquanto a heterojunção atinge 90%-95%.
A ideia do artigo é direta: manter o poli apenas onde o eletrodo precisa de contato, substituir o resto por AlOx/SiNx.
O caminho é laser mais ataque químico úmido:
Depositar polissilício de área total (150 nm)
laser de picossegundos de 532 nm padroniza as áreas a remover
O laser modifica o vidro fosfossilicato local (PSG)
solução alcalina de KOH ataca seletivamente o poli nas zonas irradiadas
Cerca de 30% da área mantém poli como pontos de contato
O SEM de seção transversal no artigo é limpo: a borda do poli mostra um degrau de 2,7 μm, uma face vertical deixada após o poli ser totalmente removido, sem resíduos visíveis de dano por laser. Isso significa que a precisão do ataque seletivo é boa o suficiente.
Então, o que acontece quando a cobertura cai de 100% para 30%?
Jsc vai de 41,90 para 42,09 mA/cm², um aumento de 0,19 mA/cm². Menos absorção de poli, mais luz convertida em corrente.
J0 (densidade de corrente de saturação) cai de 8,76 para 6,40 fA/cm², uma redução de 27%. Menos área de contato na verdade passiva melhor, porque a passivação AlOx/SiNx é boa o suficiente por si só, então substituir as zonas de poli reduz a densidade de centros de recombinação em geral.
Bifacialidade sobe de 84,26% para cerca de 90%. Com 70% menos poli na parte traseira, a geração traseira aumenta. Ir de 84% para 90% significa pelo menos 5 pontos percentuais a mais de ganho de geração traseira em cenários de alta reflexão, como neve, areia e água.
Voc sobe de 724,9 mV para 729,9 mV. Menos recombinação nas zonas de poli, a tensão aumenta.
Eficiência: referência de poli de área total em torno de 25,8%, poli local atingiu 26.09%, cerca de 0,3% de ganho absoluto.
Somando tudo, o artigo coloca a redução do LCOE em 1.7%. Em energia fotovoltaica, uma diferença de 1,7% no LCOE é a linha entre vitórias em pedidos, utilização de capacidade e nível de lucro.
Quatro: A Troca Fundamental, Área de Contato vs Área de Passivação em uma Gangorra
O design de poli local é essencialmente um problema de gangorra:
Mais cobertura de poli → melhor contato, transporte de portadores mais suave → mas mais absorção parasitária, menor bifacialidade.
Menos cobertura de poli → menos absorção parasitária, maior bifacialidade → mas maior resistência de contato, transporte de portadores dificultado.
O artigo encontrou o equilíbrio com uma varredura sistemática: cobertura de 20% a 100%, medindo passivação (J0) e resistividade de contato (ρc), e então o Quokka 3 simulando eficiência em cada cobertura.
A eficiência atinge o pico perto de 30% de cobertura. Abaixo de 30%, a penalidade de resistência de contato supera o ganho de absorção parasitária; acima de 30%, a penalidade de absorção parasitária supera o ganho de resistência de contato.
A curva de simulação tem um platô estável e largo em torno de 30%. A cobertura variando entre 25% e 35% não fará a eficiência oscilar drasticamente. Essa ampla janela de processo é uma boa notícia para a produção em massa.
Aplicação do Produto
Tradução da Linha: Duas Tabelas que Você Pode Levar
Processo Knob Um: Impressão em Chapa de Aço
| Dimensão | Dados | Significado da Linha |
|---|---|---|
| Ganho de eficiência | +0,1% abs (papel) | Um ganho que você obtém apenas trocando a tela |
| Uso de prata na tela PI (210R) | 78,5-85,5 mg, média 83 mg | Dados de campo de junho de 2026 |
| Economia de prata na chapa de aço (dedo traseiro) | 3-5 mg/lâmina | ~0,047-0,079 yuan/lâmina |
| Economia anual de prata (linha de 500k/dia) | ~7-12 milhões de yuan/ano | Mais de 300 dias, pasta a 15.779 yuan/kg |
| Tela de filme PI | 4.000-8.000 yuan, vida útil de 400k | Linha de base atual |
| Estêncil de chapa de aço | 2.000-4.000 yuan, vida útil de ~200k | A frequência de troca dobra, o tempo de inatividade deve ser contabilizado |
| Economia geral | Economia de prata vs amortização da tela | Ponto de equilíbrio; linhas totalmente carregadas compensam, subcarregadas tenham cuidado |
| Adequação para emissor de alta resistência de folha | Maior ganho a 600 Ω/sq | Avalie a otimização do emissor em paralelo |
Processo Knob Dois: Poli-Silício Local
| Dimensão | Dados | Significado da Linha |
|---|---|---|
| Ganho de eficiência | ~+0,3% abs | Maior que a impressão em chapa de aço |
| Ganho de bifacialidade | 84% → 90% | Ganho de geração traseira de 5%+ |
| Redução do LCOE | 1.7% | Conta econômica geral |
| Novo equipamento | Laser de picossegundos + ataque úmido KOH | Novas etapas de processo |
| Novo capex por GW | ~15-20 milhões de yuan (estimativa da indústria, não divulgado no artigo) | Planejamento de investimento |
| Rendimento | Condições de laboratório >96% | Requer verificação após transferência para produção |
| Compatibilidade de linha | Média (adiciona laser + ataque úmido) | Limiar mais alto que a impressão em chapa de aço |
Contato e Notas
Alguns Pontos de Atenção
Primeiro, faça a matemática da vida útil da placa de aço com cuidado. Metade do preço, mas metade da vida útil. O dedo traseiro economiza 3-5 mg por wafer, cerca de 0,047-0,079 yuan, o suficiente para cobrir a diferença de amortização. Mas dobrar a frequência de troca traz custos de parada, mão de obra e reajuste que podem engolir a economia de prata em uma linha subutilizada. Plantas totalmente carregadas vão primeiro; plantas subcarregadas fazem as contas antes de avançar.
Segundo, o controle de dano por laser no polissilício local é a dificuldade central. O artigo usa um laser de picossegundos de 532 nm. Densidade de energia, velocidade de varredura, sobreposição de pontos, tudo precisa ser ajustado para diferentes qualidades de wafer. O artigo diz que o dano por laser é "completamente eliminado" pela corrosão úmida, mas em um chão de fábrica, a estabilidade do equipamento, a consistência do material de entrada e as variações de temperatura e umidade ambiente podem descontar essa "eliminação completa."
Terceiro, ninguém verificou o rendimento após empilhar ambas as tecnologias. Impressão de placa de aço mais polissilício local mais emissor de alta resistência de folha, três variáveis ajustadas ao mesmo tempo, e a janela de processo se estreita. Os 26,09% foram alcançados em condições de laboratório controladas, e o rendimento pode cair novamente quando movido para produção. Este é o problema compartilhado de toda introdução de nova tecnologia.
A Tongwei já está em produção em massa, e a Jietai está seguindo o mesmo caminho. Mas entre "produzível em massa" e "você vai ganhar dinheiro operando" está toda uma capacidade de conversão de linha.
O maior valor deste artigo não é os 26,09%, que a Jinko e a Trina logo sobrescreverão com novos recordes.
Seu valor é este: A próxima direção de atualização do TOPCon agora tem dois caminhos verificados por dados. Um é de baixa dificuldade com retornos estáveis (impressão de placa de aço), outro é de maior limiar com maior recompensa (polissilício local). Qual você escolhe depende de qual caminho importa mais para você agora.
Visão da Ooitech
O que mais me impressiona é que ambos os caminhos acabam no lado da célula, mas a pressão recai diretamente na linha do módulo a jusante. Dedos mais estreitos e maior bifacialidade mudam como as strings se comportam durante o tabbing, o layup e a laminação, então, se você está construindo ou atualizando uma linha de módulos TOPCon, a tensão do stringer, os testes IV bifaciais e a configuração do simulador solar precisam acompanhar o ritmo, não ficar para trás. Vimos muitas fábricas perseguirem recordes de eficiência de células enquanto sua linha de módulos silenciosamente perde rendimento com a nova geometria. Se você quiser ver como uma linha de produção real lida com essas mudanças, o canal do YouTube da Ooitech em www.youtube.com/ooitech vale a pena se inscrever.
