Introduzione al Prodotto

"Può il TOPCon spremere davvero un altro 0,5%? Il limite di Auger è già praticamente davanti a noi."

Quella frase in sala pausa riassume abbastanza l'ansia condivisa di tutti coloro che gestiscono una linea n-TOPCon negli ultimi due anni. Celle M10 full-size, efficienza di produzione di massa bloccata tra il 25,5% e il 26%, e ogni 0,1% extra significa lottare contro ricombinazione, contatto e pasta d'argento. Poi Jinko, insieme al Ningbo Institute of Materials, pubblica questo articolo su Nature Energy e spinge l'efficienza certificata del TOPCon industriale M10 direttamente al 26,66%, e porta casualmente la bifaccialità all'88,3% lungo il percorso. Versione in una frase: sistemare entrambi i lati elettrici contemporaneamente, invece di inseguire solo la passivazione o solo le linee di griglia.

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%, da dove arriva questo nuovo passo

Le "notizie sull'efficienza" del TOPCon nell'ultimo anno sono diventate onestamente un po' stancanti da guardare. 26,1%, 26,35%, per lo più modifiche selettive al laser o piccole regolazioni dell'emettitore di boro. Questa volta la linea di Jinko taglia su entrambi i lati contemporaneamente:

• Superficie anteriore: emettitore di boro ad alta resistenza superficiale più ottimizzazione del pattern delle linee di griglia, riducendo la ricombinazione e la perdita di trasporto.

• Superficie posteriore: struttura a doppio strato poly-Si/SiOx, bloccando la diffusione dell'argento, strato interno ad alta cristallinità, fosforo inattivo basso nel substrato e assottigliamento locale.

• Piattaforma di certificazione: celle M10 industriali full-size, non campioni da laboratorio.

Quella bifaccialità dell'88,3% è in realtà più sorprendente dell'efficienza assoluta nel mondo n-TOPCon, e spiegherò perché più avanti.

Superficie anteriore: emettitore al boro ad alta resistenza di foglio, osa spingerlo

Il vecchio dilemma della superficie anteriore i-TOPCon: diffusione del boro troppo pesante e ricombinazione Auger più concentrazione esplode; troppo leggera e la resistenza laterale dell'emettitore diventa grande, la corrente sotto i finger sottili non può essere raccolta, e si torna a forzare il contatto con LECO.

Cosa fa questo articolo (vedi la serie di Figure 2):

• Spingere attivamente la resistenza di foglio dell'emettitore al boro verso l'alto, una volta che la qualità della passivazione è garantita e la risposta nel blu è mantenuta.

• Riprogettare il pattern di busbar/finger in modo che la perdita di trasporto laterale venga recuperata al passo della griglia.

• Sul lato metallizzazione, utilizzare un approccio di tipo nano-riscaldamento a effetto Joule (il lavoro preliminare dello stesso team in Zhou et al., Small 2025 è nei riferimenti) per ridurre la resistenza di contatto Ag-Si.

Il confronto IQE/PL della Figura 2 lo mostra: la densità di corrente di ricombinazione superficiale j0 del gruppo ad alta resistenza di emettitore diminuisce chiaramente, e il fattore di riempimento non crolla, il che significa che l'ottimizzazione della griglia e del contatto locale ha effettivamente riparato il lato del trasporto.

Reazione istintiva di un ingegnere di linea: la trappola più grande con un emettitore al boro ad alta resistenza non è la prestazione elettrica, ma la finestra di stampa e cottura e la compatibilità con il processo LECO. Questo è un team proveniente dalla linea stessa di Jinko (autori come Mao Jie e Wang Zhao sono di Haining Jinko), il che significa che questa combinazione di diffusione del boro più griglia ha molto probabilmente già eseguito il suo DOE sulla linea M10, non è una ricetta puramente di laboratorio.

Superficie posteriore: il doppio poli-Si è il vero lavoro pesante

La sezione della superficie posteriore è la parte più orientata all'ingegnere dell'intero articolo (Figure 3 e 4).

Tutti conoscono le trappole in cui è incappata la tradizionale struttura n+-poli / SiOx:

• Durante la cottura della pasta d'argento, l'Ag perfora verso il substrato lungo i bordi di grano, inducendo stati di interfaccia, e il degrado indotto dalla luce e quello in condizioni di buio aumentano insieme.

• Strato di poli troppo spesso e l'assorbimento parassitario posteriore riduce la bifaccialità; troppo sottile e la passivazione più il contatto non possono rimanere stabili.

La soluzione qui è un ossido tunnel posteriore a doppio strato con polisilicio (la Figura 3 TEM mostra chiaramente la differenza di cristallinità e distribuzione del drogaggio tra i due strati):

• Lo strato esterno è "difensivo": blocca la diffusione dell'argento, impedisce che la passivazione dell'interfaccia venga danneggiata dalla metallizzazione.

• Lo strato interno è "offensivo": alta cristallinità e soppressione della concentrazione di P inattivo sul lato del substrato, quindi la qualità della passivazione aumenta (i dati di iVoc e j0 della Figura 4 lo confermano).

• Strato di poli localmente assottigliato (probabilmente regioni LCO o finestre aperte al laser): la trasmissione posteriore aumenta, la bifaccialità raggiunge l'88,3%.

Nelle curve di confronto della Figura 4, il gruppo a doppio strato di poli rispetto al gruppo di base a singolo strato:

• Voc rimane invariato (grazie allo strato interno ad alta cristallinità e al basso fosforo inattivo).

• FF non viene sacrificato (la diffusione dell'argento è bloccata dallo strato esterno, la resistività di contatto non aumenta).

• La bifaccialità passa dal ~80% convenzionale del TOPCon all'88,3%, e questo è più importante per il costo BOS rispetto allo 0,3% sulla scheda di efficienza.

Applicazione del Prodotto

Abbandonate il riflesso "Articolo su Nature, deve essere costoso". Per chiunque gestisca una linea n-TOPCon, ci sono tre cose che potete praticamente copiare direttamente:

• Smettete di aggrapparvi al vecchio menu da 80-100 ohm/sq per l'emettitore di boro. Spingetelo più in alto, ricalcolate le linee di griglia, regolate la finestra LECO, e lo 0,2-0,3% assoluto sulla superficie frontale è davvero ottenibile.

• Passate il poli posteriore da singolo a doppio strato. Lo strato esterno non è necessariamente costoso, è solo uno strato CVD in più, ma la diffusione dell'argento come modalità di guasto nascosta è un vero costo durante la vita di 25 anni di un modulo bifacciale.

• Scambiate l'assottigliamento locale del poli per la bifaccialità. È un affare migliore che ottimizzare solo vetro ed incapsulante. 88% di bifaccialità con un inseguitore, e il calcolo del costo per kWh a livello di impianto parla da sé.

Naturalmente ci sono insidie: il budget termico del doppio strato di poli, la produttività e l'uniformità dell'assottigliamento locale al laser, e quanto grande sia l'ammodernamento rispetto a una configurazione inline esistente. L'articolo non le spiegherà, ma Jinko ha osato pubblicare un'efficienza certificata, il che significa che almeno la linea pilota M10 funziona già senza intoppi.

Domanda aperta: all'interno dell'attuale budget termico TOPCon di diffusione del boro ad alta temperatura 1300+ più LECO, dovresti aggiungere un altro strato di modifica selettiva laser sopra (come il percorso UV-ps nell'articolo di Wang Q con 26,35%)? Oppure il doppio strato di poli sul retro ha già esaurito il compromesso del triangolo passivazione-contatto-bifaccialità, il che significa che il prossimo passo dovrebbe essere il passaggio a una struttura BC piuttosto che continuare a spremere TOPCon?

Il punto di vista di Ooitech

Ciò che è silenziosamente interessante qui è che entrambe queste leve, l'emettitore di boro ad alta resistenza superficiale e il doppio strato di poli sul retro, vivono quasi interamente sul lato cella, ma il risultato si manifesta a livello di modulo attraverso quella bifaccialità dell'88,3%. Su una linea di moduli, una maggiore bifaccialità cambia il modo di pensare all'impilamento, alla scelta del backsheet o del vetro e alla tensione dello stringatore per celle più sottili e fragili, quindi la finestra di processo sul lato modulo deve muoversi di conseguenza. Come costruttori di linee di moduli chiavi in mano che lavorano su formati che vanno da M10 a shingled e TOPCon, osserviamo attentamente questi cambiamenti a livello di cella, perché stabiliscono il ritmo per ciò che la linea a valle deve gestire. Se vuoi vedere come funziona effettivamente una linea di produzione di moduli moderna, il canale YouTube Ooitech all'indirizzo www.youtube.com/ooitech vale la pena di iscriversi.