Impressão em Chapa de Aço + Dedo de Polissilício Local: O Próximo Movimento do TOPCon Já Está Acontecendo
Índice
Introdução do Produto
No mês passado visitei uma fábrica TOPCon. O Velho Zhang, líder de processo, estava enxugando as mãos depois de trocar uma tela nova da impressora, fazendo as contas em voz alta comigo.
"Uma tela de fio de aço com filme PI custa 4.000 a 8.000 yuan, e em toda a indústria a vida útil costuma ser de cerca de 400.000 wafers. Uma boa chega a 450.000, uma ruim vaza pasta aos 300.000. Dividido por wafer, isso dá um ou dois centavos. Você acha que eu me importo com o custo da tela?"
Ele se encostou 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 yuan 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 poli-silício como o principal fator de custo de um módulo fotovoltaico.
Em 23 de junho, a prata à vista estava a 15.233 yuan/kg, e a pasta de prata de grade fina frontal cotava 15.779 yuan/kg.
"29 por cento!" Ele bateu na porta do armário. "Nós quebramos as costas na redução de custos e aumento de eficiência, e ainda é menos do que um único dia de oscilação do preço da prata."
Ele tirou o celular e me mostrou um gráfico interno: o preço unitário da pasta de prata frontal nos últimos três anos, quase uma subida reta de 45 graus.
"Viu aquele artigo sobre impressão em placa de aço?" Eu perguntei.
"Li. O da Joule do Instituto de Materiais de Ningbo. O grupo de chat de toda a linha de produção passou adiante. Mas a gestão ainda está hesitando, porque no fim, isso realmente consegue economizar dinheiro?"
Enquanto ele dizia isso, uma impressora de tela próxima estava empurrando o próximo lote, o rodo deslizando a pasta de prata pela tela em ritmo constante, o chiado do vácuo mantendo o compasso.
Imprimia firme. Estável, confiável, alto rendimento, trabalhadores que conhecem bem.
Mas todos sabem que "estável" nunca foi um fosso neste negócio.
Este artigo responde a uma pergunta: a impressão em placa de aço mais o poli-silício local podem ajudar o 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 no Instituto de Materiais de Ningbo, CAS. Em wafers M10 industriais, eles usaram impressão em placa de aço para substituir a serigrafia convencional na grade frontal, e poli-silício 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 antes. Mas o valor aqui não é o número de eficiência, é que este artigo aborda três pontos problemáticos do TOPCon de uma vez: eficiência, redução de prata e bifacialidade. E ambas as tecnologias são compatíveis com linhas existentes, não é desmontar e reconstruir.
Vamos abrir.
Parâmetros Técnicos
Morfologia da Linha de Grade: Serigrafia vs Impressão em Placa de Aço
| Métrica | Serigrafia | Impressão em Placa de Aço |
|---|---|---|
| Largura da linha | 17,0-19,4 μm | 14,1-15,5 μm |
| Altura da linha | 8,7 μm | 8,9 μm |
| Razão 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) |
Poli-Silício 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 | linha de base | -1.7% |
Vantagens Técnicas
Um: Impressão em Placa de Aço É Mais do Que Trocar uma Tela
As grades frontais TOPCon convencionais usam serigrafia, onde uma malha tecida raspa a pasta de prata sobre o wafer. Essa malha tecida tem nós onde a urdidura e a trama se cruzam, e a pasta é transferida através dos espaços entre eles. Esses nós ditam a forma da grade: larga, curta, bordas inclinadas.
Impressão em placa de aço usa um estêncil metálico totalmente aberto, a mesma classe de tecnologia que a Tongwei chama de "impressão em placa de aço totalmente aberta". Sem tecelagem. A pasta é extrudada diretamente através de ranhuras abertas por laser ou eletroformação. A forma da grade muda instantaneamente:
Serigrafia: 17,0-19,4 μm de largura, 8,7 μm de altura, razão de aspecto 45.1%bordas inclinadas.
Impressão em placa de aço: 14,1-15,5 μm de largura, 8,9 μm de altura, razão de aspecto 58.9%bordas quase verticais.
3-4 μm mais estreita, 0,2 μm mais alta, razão de aspecto de 45% até 59%.
Três mudanças, três contas a acertar:
Primeiro, menos sombreamento. Dedos mais estreitos, mais área aberta para a luz. Esse ganho de eficiência absoluta de 0,1% vem desses 3-4 mícrons.
Segundo, menos prata. Pegue uma célula 210R de junho de 2026. Dados de campo mostram que os principais fabricantes de TOPCon já estão em 78,5-85,5 mg/wafer, com a média da indústria em torno de 83 mg/wafer. Com telas de placa de aço, o uso principal no momento é no barramento/dedo traseiro, cortando 3-5 mg por wafer.
3-5 mg parece pouco, mas multiplique pelo volume da linha e isso soma. Ao preço atual da pasta de cerca de 15.779 yuan/kg, economizar 3-5 mg por wafer equivale a cerca de 0,047-0,079 yuan/wafer. Uma linha rodando 500.000 wafers 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. À medida que o processo amadurece, a impressão com placa de aço está avançando também para o barramento frontal e a grade fina, com mais economia de prata por vir.
Terceiro, faz a rota do emissor de alta resistência de folha funcionar. Os dedos da placa de aço podem ficar mais próximos. No artigo, o espaçamento diminuiu de 1066 μm para 944 μm. Dedos mais densos significam menor percurso lateral dos portadores, então a tolerância para a resistência de folha do emissor aumenta. A simulação do artigo mostra que, à medida que a resistência de folha do emissor sobe de 300 para 600 Ω/sq, a vantagem da placa de aço aumenta 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 abre novo espaço de projeto 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 de fio de aço com filme PI convencional: 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 wafers no momento. Um bom chega a 200.000, um ruim é substituído aos 150.000.
Amortização da tela: filme PI cerca de 0,01-0,02 yuan/wafer, placa de aço cerca de 0,01-0,02 yuan/wafer. Eles empatam. A vantagem da placa de aço não está na tela, está na economia de prata: 3-5 mg por wafer no dedo traseiro, cerca de 0,047-0,079 yuan/wafer, muito maior que a diferença de amortização.
Mas a vida útil da placa de aço é apenas metade da do filme PI, o que significa o dobro da frequência de troca, o dobro do tempo de parada, 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 opera. Para os grandes players totalmente carregados, a conta fecha. Para linhas subutilizadas, a placa de aço pode não compensar. É exatamente por isso que Tongwei e Jietai, com forte absorção interna de células, ousaram sair na frente. Escala dilui a fraqueza da vida curta.
Dois: Contato Prata-Silício, o 0,4% Extra de Fator de Preenchimento que a Impressão com Placa de Aço Traz
Dedos mais estreitos explicam menos sombreamento e menos prata. Mas a impressão com placa 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 remover a grade de prata com ácido nítrico e fluorídrico, eles observaram as partículas de prata deixadas na superfície do silício. As amostras de placa 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 de placa 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 vidro de alta resistência; eles saltam diretamente entre as partículas de prata.
A evidência mais clara vem da microscopia de varredura de 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 claras, zonas de baixa resistência escuras. A zona de transição da interface da amostra de placa de aço é mais estreita e mais escura, então a resistência de interface é realmente menor.
Método de impressão → distribuição de partículas de prata → resistência de interface → fator de preenchimento. Cada etapa dessa cadeia causal é respaldada por dados.
O LECO (Otimização de Contato Aprimorada por Laser) já é um padrão da indústria, com expectativa de 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 relação à serigrafia. Isso diz que a impressão com placa de aço tem uma vantagem nativa de qualidade de interface que o LECO não consegue igualar.
Três: Poli-Silício Local, Removendo o Que Não Deveria Estar Lá (a Tecnologia de Poli-Dedo Traseiro)
O poli-silício de área total na parte traseira do TOPCon é uma faca de dois gumes.
O lado bom: qualidade de passivação extremamente alta, um dos esquemas de contato passivado mais maduros que existem.
O lado ruim: o poli absorve luz. Sua absorção parasita no infravermelho próximo consome luz que deveria ter se tornado corrente. O resultado direto: a corrente de curto-circuito (Jsc) não consegue subir, a bifacialidade não consegue aumentar. 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 corrosão úmida:
Depositar poli-silício de área total (150 nm)
laser de picossegundos de 532 nm padroniza as áreas a remover
O laser modifica o vidro fosfossilicato (PSG) local
Solução alcalina de KOH remove seletivamente por corrosão o poli nas zonas irradiadas
Sobre 30% da área mantém o poli como pontos de contato
A SEM de seção transversal no artigo é limpa: a borda do poli mostra um degrau de 2,7 μm, uma face vertical deixada após a remoção completa do poli, sem resíduo visível de dano do laser. Isso significa que a precisão de corrosão seletiva 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 do 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 com AlOx/SiNx é boa o suficiente por si só, então substituir as zonas de poli reduz a densidade geral de centros de recombinação.
Bifacialidade sobe de 84,26% para cerca de 90%. Com 70% menos poli na parte traseira, a geração traseira salta. 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.
Somados, o artigo estima a redução do LCOE em 1.7%. Em PV, uma diferença de LCOE de 1,7% é a linha entre ganho de pedidos, utilização de capacidade e nível de lucro.
Quatro: O Tradeoff Central, 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 parasita, menor bifacialidade.
Menos cobertura de poli → menos absorção parasita, 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), depois o Quokka 3 simulando a 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 parasita; acima de 30%, a penalidade de absorção parasita supera o ganho de resistência de contato.
A curva de simulação tem um platô estável e amplo em torno de 30%. A cobertura variando entre 25% e 35% não fará a eficiência oscilar drasticamente. Essa janela de processo ampla é uma boa notícia para a produção em massa.
Aplicação do Produto
Tradução para a Linha: Duas Tabelas para Levar
Botão de Processo Um: Impressão com Placa de Aço
| Dimensão | Dados | Significado na Linha |
|---|---|---|
| Ganho de eficiência | +0,1% abs (artigo) | 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 com placa de aço (dedo traseiro) | 3-5 mg/wafer | ~0,047-0,079 yuan/wafer |
| Economia anual de prata (linha de 500 mil/dia) | ~7-12 milhões de yuan/ano | Em 300 dias, pasta a 15.779 yuan/kg |
| Tela de filme PI | 4.000-8.000 yuan, vida de 400 mil | Linha de base atual |
| Estêncil de placa de aço | 2.000-4.000 yuan, vida de ~200 mil | Frequência de troca dobra, o tempo de parada deve ser contabilizado |
| Economia geral | Economia de prata vs amortização da tela | Ponto de equilíbrio; linhas totalmente carregadas compensam, com carga baixa cuidado |
| Ajuste para emissor de alta folha | Ganho maior a 600 Ω/sq | Avaliar otimização do emissor em paralelo |
Botão de Processo Dois: Poli-Silício Local
| Dimensão | Dados | Significado na Linha |
|---|---|---|
| Ganho de eficiência | ~+0,3% abs | Maior que a impressão com placa de aço |
| Ganho de bifacialidade | 84% → 90% | 5%+ de ganho de geração traseira |
| Redução do LCOE | 1.7% | Conta econômica geral |
| Novo equipamento | Laser de picossegundos + corrosão úmida com KOH | Novas etapas de processo |
| Capex novo por GW | ~15-20 milhões de yuan (estimativa do setor, não divulgado no artigo) | Planejamento de investimento |
| Rendimento | Condições de laboratório >96% | Precisa de verificação após transferência para produção |
| Compatibilidade de linha | Média (adiciona laser + corrosão úmida) | Limiar mais alto que a impressão com placa de aço |
Contato e Notas
Algumas Armadilhas a Observar
Primeiro, faça as contas 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 o dobro da frequência de troca traz tempo de inatividade, mão de obra e custo de reajuste que podem engolir a economia de prata em uma linha subutilizada. Plantas com carga total vão primeiro; plantas com carga baixa fazem as contas antes de mudar.
Segundo, o controle de danos a laser no poli 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 a laser é "completamente eliminado" por corrosão úmida, mas no 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 em placa de aço mais poli 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 sob condições controladas de laboratório, e o rendimento pode cair novamente quando transferido para produção. Este é o problema compartilhado de toda nova introdução tecnológica.
A Tongwei já está em produção em massa, e a Jietai está acompanhando o ritmo. Mas entre "produzível em massa" e "você vai lucrar operando isso" há toda uma linha de capacidade de conversão.
O maior valor deste artigo não é os 26,09%, que a Jinko e a Trina logo superarão 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 em placa de aço), outro é de limiar mais alto com maior retorno (poli-silício local). Qual você escolhe depende de qual caminho importa mais para você agora.
Visão da Ooitech
O que mais me chama a atenção é que ambos os caminhos voltam para o lado da célula, mas a pressão recai diretamente sobre a linha do módulo a jusante. Dedos mais estreitos e maior bifacialidade mudam o comportamento das strings durante o tabbing, o layup e a laminação, então se você está construindo ou atualizando uma linha de módulos TOPCon, a tensão do seu stringer, o teste IV bifacial e a configuração do simulador solar precisam acompanhar, 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 quer ver como uma linha de produção real lida com essas mudanças, o canal do Ooitech no YouTube em www.youtube.com/ooitech vale uma inscrição.
