Tecnologia de Célula Solar THBC: Como o Contato Traseiro Passivado Híbrido Rompe a Barreira de Eficiência de 28%

Introdução

A principal conclusão é simples, mas poderosa: THBC não é apenas mais um ajuste incremental de processo. É uma reconstrução sistemática que reúne o contato passivado TOPCon, a passivação de alta eficiência do HJT e o layout de eletrodos sem fios do IBC em uma única arquitetura construída em torno do lado traseiro da célula.

A indústria fotovoltaica, após um período de intensa expansão de capacidade, entrou formalmente em um novo ciclo de transformação em 2026. O centro da competição está se afastando da escala e dos preços baixos, e se movendo em direção à eficiência, qualidade e retornos ao longo de todo o ciclo de vida.

À medida que o limite teórico das células de silício cristalino de junção única (cerca de 29,4%) se aproxima, as tecnologias convencionais TOPCon e HJT estão encontrando restrições físicas e econômicas cada vez mais rigorosas no teto de eficiência de produção em massa de aproximadamente 27%.

Nesse contexto, uma nova arquitetura de célula que funde várias rotas tecnológicas de ponta está quebrando o impasse monótono nos ganhos de eficiência do silício. Em abril de 2026, um instituto de pesquisa anunciou que sua célula THBC (célula de contato traseiro passivado híbrido) desenvolvida internamente, certificada pelo ISFH da Alemanha, atingiu uma eficiência de conversão máxima de 28,00%. Esta foi a primeira vez que a indústria ultrapassou o limite de 28,0% em uma pastilha retangular 210R de grande área (210mm x 182mm).

Ponto de Inflexão da Indústria e a Ascensão do THBC

Da escala ao valor do ciclo de vida

Após estabelecer um recorde de 316,6 GW de novas instalações em 2025, o mercado fotovoltaico de 2026 recuou para uma faixa mais racional de 220-240 GW. A mensagem é clara: não se trata mais de instalar o máximo possível, mas de quem pode gerar mais eletricidade dentro de área limitada, investimento limitado e condições complexas.

A concorrência no mercado de eletricidade tornou-se a norma, e os desenvolvedores de usinas estão abandonando a velha lógica de conceder contratos puramente com base no menor preço. Agora eles buscam maior produção de energia e melhores retornos ao longo do ciclo de vida.

Enquanto isso, as células convencionais do tipo P e algumas linhas TOPCon iniciais tiveram sua utilização reduzida para menos de 30% devido ao excesso de capacidade, enquanto as células de alta eficiência BC de contato traseiro mantiveram uma utilização próxima a 60% no primeiro trimestre de 2026, acelerando seu ganho de participação de mercado.

A política também está se tornando mais rigorosa. De acordo com os novos padrões nacionais de eficiência, apenas módulos com eficiência de conversão de 24,2% ou superior podem atingir a eficiência Tier 1. Nos níveis atuais de produção em massa, essencialmente apenas os módulos BC de alta eficiência ultrapassam consistentemente essa barreira. Com o mercado exigindo retornos e a política exigindo eficiência, essa ressonância dupla abriu caminho para o avanço do THBC em 2026.

O que é THBC: Os Genes Duplos das Tecnologias Ace

TOPCon: Contato Passivado por Óxido de Túnel

TOPCon significa Contato Passivado por Óxido de Túnel. Seu núcleo é o crescimento de uma camada ultrafina de dióxido de silício (SiO2) na superfície da pastilha, geralmente com apenas 1-2 nanômetros de espessura, e então a deposição de um filme de polissilício para construir uma estrutura de contato seletivo de portadores. Isso traz duas vantagens principais: excelente passivação e forte compatibilidade com as linhas de produção PERC existentes, razão pela qual o TOPCon cresceu tão rapidamente nos últimos anos.

IBC: Contato Traseiro Interdigitado

IBC significa Contato Traseiro Interdigitado. Sua maior característica é mover todos os eletrodos positivos e negativos para a parte traseira da célula. Com a frente livre de grades metálicas, as perdas por sombreamento da metalização frontal desaparecem completamente. O IBC não apenas aumenta a área de recepção de luz, mas também oferece uma estética soberba, que é exatamente a razão pela qual empresas como a SolarCity da Tesla apostaram fortemente nessa rota.

THBC: Reconstrução e Reforço

THBC pode ser entendido como Contato Passivado por Óxido de Túnel - Contato Traseiro Híbrido. Ele reconstrói profundamente os genes do TOPCon e do IBC: usando a estrutura de contato passivado do TOPCon como base física na parte traseira, enquanto empresta o arranjo de eletrodos interdigitados do IBC. Mas o THBC não é uma simples pilha TOPCon + IBC. É mais como fundir o contato passivado do TOPCon, a passivação de alta eficiência do HJT e o design de eletrodo sem sombreamento das células BC em uma arquitetura sistemática. Esses mecanismos de passivação se complementam fisicamente, proporcionando desempenho elétrico e óptico combinado muito além de qualquer rota única.

Física e Mecanismos por Trás do Avanço de 28%

Contato seletivo de portadores eleva a eficiência quântica

Em células convencionais, o contato direto entre metal e silício cria muitos defeitos de interface que atuam como centros de recombinação, perdendo portadores antes que atinjam o eletrodo. A camada de óxido túnel ultrafina da THBC atua como um canal de tunelamento unidirecional. Usando o efeito de tunelamento quântico, ela permite que um tipo de portador passe para o eletrodo enquanto bloqueia o fluxo reverso do outro tipo. Esse contato altamente seletivo reduz as perdas por recombinação de interface ao mínimo, elevando a tensão de circuito aberto (Voc), o fator de preenchimento (FF) e a eficiência quântica interna (IQE).

Contato passivado em ambos os lados minimiza a densidade de corrente de recombinação

Enquanto as células BC tradicionais resolvem o sombreamento frontal, as regiões dopadas p+ e n+ traseiras ainda apresentam altas taxas de recombinação onde encontram os eletrodos metálicos. A principal melhoria da THBC é aplicar estruturas de contato passivado de polissilício/óxido tanto nas regiões p+ quanto n+ traseiras, dando à parte traseira uma dupla camada de proteção de passivação. Isso reduz a densidade de corrente de recombinação (J0) das regiões do eletrodo traseiro em uma ordem de grandeza inteira, permitindo que a Voc se aproxime do limite físico sem sacrificar o fator de preenchimento.

Estrutura IBC proporciona ganho óptico sem sombreamento e otimização de confinamento de luz

A THBC herda a maior vantagem da IBC: uma frente completamente livre de fios, alcançando 100% de área de recepção de luz e maximizando os fótons absorvidos. Como a frente não precisa mais acomodar contato metálico e tensão de soldagem, os projetistas ganham muito mais liberdade para otimização óptica, como melhores revestimentos antirreflexo com índice ajustado, superfícies texturizadas finamente controladas e emissores seletivos. Essas abordagens, difíceis de co-otimizar em células com eletrodo frontal convencional, são totalmente realizadas na arquitetura THBC, empurrando a corrente de curto-circuito (Jsc) para perto de seu limite.

Comparação Cruzada de Eficiência, Desempenho e Prêmio de Mercado

Onde a THBC se situa no espectro de tecnologia fotovoltaica

Em dados reais de usinas, os módulos BC já mostraram fortes ganhos de geração ao longo do ciclo de vida. Tomando como exemplo o módulo Hi-MO 9 com células HPBC 2.0, seu excelente coeficiente de temperatura de -0,26%/°C mantém a temperatura média diária de operação mais de 0,64°C inferior à dos módulos TOPCon convencionais. Em condições totalmente sem sombreamento, seu ganho de geração acumulado por watt é 1,81% maior que o TOPCon, atingindo 4,36% em dias típicos de sol. Ainda mais significativo, em testes simulados de sombreamento parcial, o design elétrico de condução fraca exclusivo da tecnologia BC proporcionou um ganho de geração acumulado por watt até 46,82% maior que o TOPCon. Isso é muito importante em ambientes empoeirados e propensos a sombreamento, como desertos e regiões de mineração na África, onde a capacidade anti-sombreamento significa mais produção, menor custo de O&M e uma TIR de longo prazo mais estável. Em 2026, vários grandes projetos, incluindo um projeto de 450MW na Hungria, um projeto de 1,5GW nos Emirados Árabes Unidos e um projeto integrado de controle de desertificação e energia solar de 500MW na Mongólia Interior, começaram a adotar totalmente módulos BC/HPBC 2.0, sinalizando que o mercado agora reconhece o valor comercial real da tecnologia BC em ambientes extremos complexos.

A Onda Livre de Prata e um Avanço na Economia de Materiais

2026 como o ano da energia solar livre de prata

2026 é amplamente chamado de ano da energia solar livre de prata. Com o fortalecimento dos controles de exportação de prata pela China a partir de 1º de janeiro de 2026, a prata, um material estratégico de base para veículos solares e elétricos, viu sua lacuna de oferta elevar os preços a um patamar elevado, com o centro de mercado subindo para cerca de 20.000 RMB/kg. Isso impõe forte pressão de custo de metalização em células TOPCon convencionais, onde o custo da pasta de prata pode chegar a 0,20-0,26 RMB/W. Para uma indústria já em competição de margens estreitas, isso não é um problema menor, mas uma questão de sobrevivência, tornando a tecnologia de dessilverização uma necessidade de sobrevivência.

Redução progressiva de prata

Técnicas como impressão de linhas finas e 0BB (sem barramento) estão próximas da adoção generalizada. Elas podem reduzir o uso de prata para 6-9mg por watt, mas estão se aproximando dos limites físicos e têm dificuldade para compensar totalmente os altos preços da prata.

Pasta de cobre revestida de prata

A pasta de cobre revestida de prata é a opção transicional de dessilverização dominante para HJT e algumas linhas TOPCon. Ela reduz o consumo de prata, mas exige consistência de impressão muito alta, janelas de sinterização em alta temperatura e controle de processo, aumentando os custos de tentativa e erro.

Eletrodeposição de cobre: a rota definitiva sem prata

A eletrodeposição de cobre deposita linhas de grade de cobre puro padronizadas na superfície da célula através de deposição eletroquímica, eliminando fundamentalmente a dependência de prata. Suas vantagens são claras: o custo de metalização pode cair abaixo de 5 centavos/W; a economia por watt pode chegar a 0,05-0,08 RMB; e o risco de volatilidade do preço da prata é totalmente eliminado. As linhas de cobre também oferecem maior condutividade e menor resistência em série, reduzindo a resistência do eletrodo sem prejudicar a eficiência. O THBC é um dos portadores mais ideais para a tecnologia sem prata com eletrodeposição de cobre, porque seus eletrodos positivo e negativo estão todos na parte traseira, livres das restrições estritas de recepção de luz frontal e tensão de envelhecimento. A camada traseira altamente passivada de SiO2/polissilício também pode servir como um meio de ranhuração amigável a laser e sem danos, e reduzir o risco de difusão de cobre no substrato de silício. Em suma, o THBC não é apenas uma tecnologia de eficiência, mas também um avanço em economia de materiais.

Desafios de Produção em Massa e a Estratégia de Dupla Impulsão TOPCon + THBC

Desafios de rendimento devido à complexidade do processo

O THBC combina a deposição de passivação em múltiplas etapas do TOPCon (crescimento de óxido, deposição de polissilício, dopagem, recozimento) com a padronização traseira em escala micrométrica do IBC. No mesmo lado traseiro, regiões dopadas p+ e n+ intercaladas devem ser construídas finamente com isolamento elétrico confiável para evitar curto-circuitos. Com muito mais etapas de processo, qualquer pequena flutuação de rendimento pode ser amplificada em pressão de custo geral, um limite que o THBC deve ultrapassar em seu caminho de líder tecnológico a líder industrial.

Compatibilidade com wafers finos e atualizações de equipamentos

Equipamentos IBC dedicados exigem alto investimento, muitas vezes desencorajando fabricantes menores, e construir uma nova linha THBC pode exigir 250-300 milhões de RMB por GW de despesas de capital. No entanto, a THBC fez avanços importantes na adaptabilidade de produção em massa de wafers finos, adequando-se a wafers finos de 110-130 mícrons e reduzindo significativamente o custo do material do wafer. Importante, seu design é altamente compatível com linhas TOPCon convencionais, então empresas líderes com capacidade avançada de TOPCon podem atualizar suavemente para THBC a um custo de conversão relativamente baixo, otimizando a depreciação de ativos.

A estratégia de capacidade de dupla propulsão TOPCon + THBC

Empresas líderes como a Trina Solar propuseram claramente uma rota de dupla propulsão TOPCon + THBC. A TOPCon continua a aproveitar sua geração bifacial e relação custo-benefício para atender cenários convencionais, como grandes usinas centralizadas, enquanto a THBC acelera linhas piloto e capacidade em escala como um carro-chefe premium diferenciado, visando cenários unifaciais sensíveis à área e de alto rendimento, como telhados comerciais premium, PV residencial e veículos solares. A Trina Solar está agora acelerando a industrialização com base em sua linha piloto THBC concluída, com seu módulo de nova geração (2382mm x 1134mm) já ultrapassando 700W, mostrando claro potencial de industrialização além dos recordes de laboratório.

Conclusão: THBC está redefinindo o padrão de valor das células de silício cristalino

A reta final da eficiência de junção única

A ascensão da THBC marca a reta final dos ganhos de eficiência para células de silício cristalino de junção única. Não é um conceito do nada, mas uma reorganização de várias rotas tecnológicas de ponta no lado físico traseiro: o contato passivado de óxido de túnel da TOPCon, a passivação de alta eficiência da HJT e o design de eletrodo sem fios da IBC. Integradas em uma arquitetura, essas forças formam uma solução de célula de próxima geração com alta eficiência, grande área de recepção de luz, baixa perda de recombinação e forte adaptabilidade ambiental.

Sob a dupla pressão da onda livre de prata de 2026 e do padrão nacional de eficiência Tier 1, a THBC, com seu pico de eficiência de 28,00%, excelente compatibilidade com wafers finos, ganhos excepcionais de geração em ambientes complexos e potenciais vantagens de custo sem prata, está passando dos laboratórios de fronteira para a linha de frente da produção em massa. À medida que os processos de produção amadurecem e a estratégia de dupla propulsão TOPCon + THBC se consolida, essa nova arquitetura híbrida de contato passivado traseiro está remodelando o padrão de valor da cadeia de suprimentos fotovoltaica. A próxima rodada de competição pode não ser mais apenas sobre quem é mais barato, mas sobre quem consegue gerar mais eletricidade na mesma área, quem consegue sustentar retornos mais altos em ambientes complexos e quem definirá o valor central da próxima geração de tecnologia fotovoltaica.

Visão da Ooitech: A Ooitech acredita que a THBC, ao reconstruir TOPCon, HJT e IBC no lado traseiro da célula, quebra a barreira de eficiência de 28% e aponta o caminho para a próxima era de fotovoltaica de silício cristalino de alto valor e livre de prata.