Stampa su piastra d'acciaio + dito in polisilicio locale: la prossima mossa di TOPCon è già in atto
Indice
Introduzione del prodotto
Il mese scorso ho visitato una fabbrica TOPCon. Il vecchio Zhang, il responsabile di processo, si stava asciugando le mani dopo aver sostituito un nuovo schermo sulla stampante, facendo i conti ad alta voce con me.
"Uno schermo in filo d'acciaio su film PI costa da 4.000 a 8.000 yuan, e in tutto il settore la durata è di solito circa 400.000 wafer. Uno buono arriva a 450.000, uno cattivo perde pasta a 300.000. Distribuito su ogni wafer, sono uno o due centesimi. Pensi che mi importi del costo dello schermo?"
Si è appoggiato all'armadio degli attrezzi vicino alla stampante e ha abbassato la voce: "La pasta d'argento è la vera storia."
All'inizio del 2023, l'argento girava intorno a 6.000 yuan al chilogrammo, e la pasta d'argento era solo 3.4% del costo del modulo. Entro questo gennaio, la pasta era salita a 29% del costo totale del modulo. La pasta d'argento ha ufficialmente superato il polisilicio come principale fattore di costo in un modulo fotovoltaico.
Il 23 giugno, l'argento spot era a 15.233 yuan/kg, e la pasta d'argento a griglia fine sul fronte quotava 15.779 yuan/kg.
"29 percento!" Ha battuto la mano sull'armadio. "Ci spezziamo la schiena per ridurre i costi e aumentare l'efficienza, eppure è meno di un singolo giorno di oscillazione del prezzo dell'argento."
Ha tirato fuori il telefono e mi ha mostrato un grafico interno: il prezzo unitario della pasta d'argento frontale negli ultimi tre anni, quasi una salita rettilinea a 45 gradi.
"Hai visto quel documento sulla stampa su piastra d'acciaio?" Ho chiesto.
"L'ho letto. Quello su Joule dell'Istituto dei Materiali di Ningbo. Tutto il gruppo di chat della linea di produzione lo ha fatto girare. Ma la direzione sta ancora esitando, perché alla fine, questa cosa può davvero far risparmiare denaro?""
Mentre diceva questo, una stampante a schermo nelle vicinanze stava spingendo fuori il lotto successivo, la racla faceva scorrere la pasta d'argento attraverso lo schermo a un ritmo costante, il sibilo del vuoto che teneva il ritmo.
Stampava in modo costante. Stabile, affidabile, alta resa, lavoratori che la conoscono a memoria.
Ma tutti sanno che "stabile" non è mai stato un fossato in questo settore.
Questo articolo risponde a una domanda: la stampa su piastra d'acciaio più il polisilicio locale possono aiutare TOPCon a recuperare un po' di vantaggio di costo nel 2026, con i prezzi dell'argento così alti?
A gennaio 2026, Joule ha pubblicato il lavoro del team di Ye Jichun presso il Ningbo Institute of Materials, CAS. Su wafer industriali M10, hanno usato stampa su piastra d'acciaio per sostituire la stampa a schermo convenzionale per la griglia frontale, e polisilicio locale per sostituire il poli a tutta area per il contatto posteriore. Efficienza certificata ISFH: 26.09%.
Quel numero non è il record del settore. JinkoSolar ha pubblicato 26.4% a giugno 2026, e Trina aveva una 26.58% certificazione prima. Ma il valore qui non è la cifra di efficienza, è che questo articolo affronta tre punti critici di TOPCon contemporaneamente: efficienza, riduzione dell'argento e bifaccialità. E entrambe le tecnologie sono compatibili con le linee esistenti, non un smantellare e ricostruire.
Apriamolo.
Parametri tecnici
Morfologia delle linee di griglia: stampa a schermo vs stampa su piastra d'acciaio
| Metrica | Stampa a schermo | Stampa su piastra d'acciaio |
|---|---|---|
| Larghezza della linea | 17,0-19,4 μm | 14,1-15,5 μm |
| Altezza della linea | 8,7 μm | 8,9 μm |
| Rapporto d'aspetto | 45.1% | 58.9% |
| Profilo del bordo | Inclinato | Quasi verticale |
| Spaziatura dei dita | 1066 μm | 944 μm |
| Resistività di contatto | più alta | 2,4 mΩ·cm² (~15% inferiore) |
Polisilicio locale vs poli a tutta area (copertura 30%)
| Metrica | Poli full-area | Poli-silicio locale |
|---|---|---|
| Jsc | 41,90 mA/cm² | 42,09 mA/cm² |
| J0 (densità di corrente di saturazione) | 8,76 fA/cm² | 6,40 fA/cm² (-27%) |
| Bifaccialità | 84.26% | ~90% |
| Voc | 724,9 mV | 729,9 mV |
| Efficienza | ~25.8% | 26.09% |
| Riduzione LCOE | riferimento | -1.7% |
Vantaggi Tecnici
Uno: la stampa con piastra in acciaio è più che sostituire uno schermo
Le griglie frontali TOPCon convenzionali usano la serigrafia, dove una maglia tessuta raschia la pasta d'argento sul wafer. Quella maglia tessuta ha nodi dove ordito e trama si incrociano, e la pasta si trasferisce attraverso gli spazi tra di essi. Quei nodi determinano la forma della griglia: bordi larghi, corti e inclinati.
La stampa con piastra in acciaio usa uno stencil metallico completamente aperto, la stessa classe di tecnologia che Tongwei chiama "stampa con piastra in acciaio completamente aperta." Nessuna trama. La pasta si estrude direttamente attraverso fessure aperte con laser o elettroformatura. La forma della griglia cambia immediatamente:
Serigrafia: 17,0-19,4 μm di larghezza, 8,7 μm di altezza, rapporto d'aspetto 45.1%, bordi inclinati.
Stampa con piastra in acciaio: 14,1-15,5 μm di larghezza, 8,9 μm di altezza, rapporto d'aspetto 58.9%, bordi quasi verticali.
3-4 μm più stretti, 0,2 μm più alti, rapporto d'aspetto dal 45% al 59%.
Tre cambiamenti, tre conti da regolare:
Primo, meno ombreggiatura. Dita più strette, più area aperta per la luce. Quel guadagno di efficienza assoluto dello 0,1% deriva da questi 3-4 micron.
Secondo, meno argento. Prendi una 210R cella. I dati sul campo di giugno 2026 mostrano che i principali produttori TOPCon sono già a 78,5-85,5 mg/wafer, con una media di settore intorno a 83 mg/wafer. Con gli schermi a piastra in acciaio, l'uso principale al momento è sul busbar/dita posteriori, riducendo 3-5 mg per wafer.
3-5 mg sembrano pochi, ma moltiplicati per il volume della linea si accumulano. Al prezzo attuale della pasta di circa 15.779 yuan/kg, risparmiare 3-5 mg per wafer equivale a circa 0,047-0,079 yuan/wafer. Una linea che produce 500.000 wafer al giorno risparmia 23.500-39.500 yuan al giorno, ovvero da 7 a 12 milioni di yuan all'anno (oltre 300 giorni).
E questo è solo il risparmio sul dito posteriore. Con la maturazione del processo, la stampa con piastra in acciaio si sta estendendo anche al busbar anteriore e alla griglia fine, con ulteriori risparmi di argento all'orizzonte.
Terzo, rende praticabile il percorso dell'emettitore ad alta resistenza di foglio. Le dita della piastra in acciaio possono essere più ravvicinate. Nell'articolo, la spaziatura è scesa da 1066 μm a 944 μm. Dita più dense significano un percorso laterale più corto per i portatori, quindi la tolleranza alla resistenza di foglio dell'emettitore aumenta. La simulazione dell'articolo mostra che, mentre la resistenza di foglio dell'emettitore sale da 300 a 600 Ω/sq, il vantaggio della piastra in acciaio si amplia dallo 0,09% al 0.12%.
Questo è un caso da manuale di struttura che cambia la finestra di processo: la stampa con piastra in acciaio non è solo un cambio di stampante, sblocca un nuovo spazio di progettazione per l'emettitore.
Sul costo e sulla durata dello stencil in piastra d'acciaio, ecco il conto che interessa di più alla linea:
Schermo tradizionale in filo d'acciaio con film PI: 4.000-8.000 yuan ciascuno, durata intorno a 400.000 wafer.
Stencil in piastra d'acciaio (fase attuale di lancio): prezzo unitario più del 50% inferiore rispetto al film PI (intervallo 2.000-4.000 yuan), ma la durata è solo di circa 200.000 wafer al momento. Uno buono arriva a 200.000, uno cattivo viene sostituito a 150.000.
Ammortamento dello schermo: film PI circa 0,01-0,02 yuan/wafer, piastra in acciaio circa 0,01-0,02 yuan/wafer. Si equivalgono. Il vantaggio della piastra in acciaio non sta nello schermo, ma nel risparmio di argento: 3-5 mg per wafer sul dito posteriore, circa 0,047-0,079 yuan/wafer, molto più grande del divario di ammortamento.
Ma la durata della piastra in acciaio è solo la metà di quella del film PI, il che significa raddoppiare la frequenza di cambio, raddoppiare i tempi di fermo, raddoppiare la manodopera. Se i risparmi sull'argento coprano il costo nascosto di cambi più frequenti dipende da quanto è piena la linea. Per i top player a pieno carico, i conti tornano. Per linee sottoutilizzate, la piastra in acciaio potrebbe non ripagare. È esattamente il motivo per cui Tongwei e Jietai, con una forte assorbimento interno delle celle, hanno osato muoversi per primi. La scala diluisce la debolezza della durata breve.
Due: Contatto Argento-Silicio, lo 0,4% Extra di Fill Factor che la Stampa su Piastra in Acciaio Regala
Dita più strette significano meno ombreggiatura e meno argento. Ma la stampa su piastra in acciaio offre un altro vantaggio: la resistività di contatto diminuisce di circa il 15%. Misurato nel documento: 2,4 mΩ·cm², ben al di sotto della serigrafia, vale direttamente un guadagno dello 0,4% nel fill factor (FF).
Perché cambiare uno schermo migliora il contatto?
Il documento ha eseguito un'analisi morfologica completa. Dopo aver inciso la griglia d'argento con acido nitrico e fluoridrico, hanno esaminato le particelle d'argento rimaste sulla superficie del silicio. I campioni con piastra in acciaio avevano una densità di particelle notevolmente più alta, di dimensioni 20-40 nm, distribuite in modo più uniforme. Il TEM ha inoltre mostrato che i campioni con piastra in acciaio formavano una rete di nanoparticelle d'argento più densa e continua nello strato di vetro all'interfaccia argento-silicio.
Quelle nanoparticelle d'argento sono il percorso di conduzione. Gli elettroni non devono attraversare il vetro ad alta resistenza; saltano direttamente tra le particelle d'argento.
La prova più chiara arriva dalla microscopia a scansione di resistenza a spreading (SSRM). Questa tecnica "vede" letteralmente la distribuzione della resistenza: una scansione in sezione trasversale dal silicio alla griglia d'argento, le zone ad alta resistenza sono luminose, quelle a bassa resistenza scure. La zona di transizione dell'interfaccia del campione con piastra in acciaio è più stretta e più scura, quindi la resistenza dell'interfaccia è davvero più bassa.
Metodo di stampa → distribuzione delle particelle d'argento → resistenza dell'interfaccia → fill factor. Ogni passaggio di quella catena causale è supportato da dati.
LECO (Laser Enhanced Contact Optimization) è già uno standard di settore, previsto per coprire circa 600 GW di capacità TOPCon. Ma anche con lo stesso trattamento LECO, la stampa su piastra in acciaio ha ridotto la resistenza di contatto di un altro 15% rispetto alla serigrafia. Questo significa che la stampa su piastra in acciaio ha un vantaggio intrinseco di qualità dell'interfaccia che LECO non può livellare.
Tre: Polisilicio Locale, Rimuovere Ciò che Non Dovrebbe Esserci (la Tecnologia Poly-Finger Posteriore)
Il polisilicio a tutta area sul retro del TOPCon è un'arma a doppio taglio.
Il lato buono: qualità di passivazione estremamente elevata, uno dei contatti passivati più maturi in circolazione.
Il lato cattivo: il poli assorbe la luce. Il suo assorbimento parassita nel vicino infrarosso consuma luce che avrebbe dovuto diventare corrente. Il risultato diretto: la corrente di cortocircuito (Jsc) non può aumentare, la bifaccialità non può salire. La bifaccialità del TOPCon di solito si attesta al 80%-85%, mentre l'eterogiunzione raggiunge il 90%-95%.
L'idea del documento è netta: mantenere il poli solo dove l'elettrodo necessita di contatto, sostituire il resto con AlOx/SiNx.
Il percorso è laser più attacco chimico umido:
Depositare polisilicio a tutta area (150 nm)
Laser a picosecondi da 532 nm modella le aree da rimuovere
Il laser modifica il vetro fosfosilicato locale (PSG)
Soluzione alcalina KOH rimuove selettivamente il poli nelle zone irradiate
Circa 30% dell'area mantiene il poli come punti di contatto
La SEM in sezione trasversale nel documento è pulita: il bordo del poli mostra un gradino di 2,7 μm, una faccia verticale lasciata dopo la completa rimozione del poli, senza residui visibili di danni da laser. Ciò significa che la precisione dell'attacco selettivo è sufficientemente buona.
Cosa succede quando la copertura scende dal 100% al 30%?
Jsc passa da 41,90 a 42,09 mA/cm², in aumento di 0,19 mA/cm². Meno assorbimento da parte del poli, più luce convertita in corrente.
J0 (densità di corrente di saturazione) scende da 8,76 a 6,40 fA/cm², in calo 27%. Meno area di contatto in realtà passiva meglio, perché la passivazione AlOx/SiNx è già sufficiente di per sé, quindi sostituire le zone poli abbassa la densità dei centri di ricombinazione complessivi.
Bifaccialità sale dall'84,26% al circa 90%. Con il 70% in meno di poli sul retro, la generazione posteriore aumenta. Passare dall'84% al 90% significa almeno 5 punti percentuali in più di guadagno nella generazione posteriore in scenari ad alta riflessione come neve, sabbia e acqua.
Voc sale da 724,9 mV a 729,9 mV. Meno ricombinazione nelle zone poli, la tensione aumenta.
Efficienza: riferimento poli a piena area circa 25,8%, poli localizzati raggiungono 26.09%, circa 0,3% di guadagno assoluto.
Combinando tutto, il documento stima la riduzione del LCOE al 1.7%. Nel fotovoltaico, un divario del 1,7% nel LCOE è la linea tra vittorie negli ordini, utilizzo della capacità e livello di profitto.
Quattro: Il Compromesso Fondamentale, Area di Contatto vs Area di Passivazione su un'Altalena
Il design a poli localizzati è essenzialmente un problema da altalena:
Più copertura poli → migliore contatto, trasporto dei portatori più fluido → ma più assorbimento parassita, minore bifaccialità.
Meno copertura poli → meno assorbimento parassita, maggiore bifaccialità → ma maggiore resistenza di contatto, trasporto dei portatori ostacolato.
Il documento ha trovato l'equilibrio con una scansione sistematica: copertura dal 20% al 100%, misurando passivazione (J0) e resistività di contatto (ρc), poi Quokka 3 simulando l'efficienza a ogni copertura.
L'efficienza raggiunge il picco vicino al 30% di copertura. Sotto il 30%, la penalità della resistenza di contatto supera il guadagno dell'assorbimento parassita; sopra il 30%, la penalità dell'assorbimento parassita supera il guadagno della resistenza di contatto.
La curva di simulazione ha un plateau stabile e ampio intorno al 30%. Una deriva della copertura tra il 25% e il 35% non farà oscillare drasticamente l'efficienza. Questa ampia finestra di processo è una buona notizia per la produzione di massa.
Applicazione del prodotto
Traduzione in Sintesi: Due Tabelle da Portare a Casa
Manopola di processo uno: stampa su piastra in acciaio
| Dimensioni | Dati | Significato della linea |
|---|---|---|
| Guadagno di efficienza | +0,1% assoluto (carta) | Un guadagno che ottieni semplicemente cambiando lo schermo |
| Uso di argento su schermo PI (210R) | 78,5-85,5 mg, media 83 mg | Dati sul campo di giugno 2026 |
| Risparmio di argento su piastra in acciaio (dito posteriore) | 3-5 mg/wafer | ~0,047-0,079 yuan/wafer |
| Risparmio annuale di argento (linea da 500k/giorno) | ~7-12 milioni di yuan/anno | Oltre 300 giorni, pasta a 15.779 yuan/kg |
| Schermo in film PI | 4.000-8.000 yuan, durata 400k | Baseline attuale |
| Stencil in piastra in acciaio | 2.000-4.000 yuan, durata ~200k | La frequenza di cambio raddoppia, il tempo di fermo deve essere conteggiato |
| Economia complessiva | Risparmio di argento vs ammortamento dello schermo | Pareggio; le linee a pieno carico si ripagano, quelle sotto carico fare attenzione |
| Adatto a emettitore ad alta resistenza di foglio | Maggiore guadagno a 600 Ω/sq | Valutare l'ottimizzazione dell'emettitore in parallelo |
Manopola di processo due: polisilicio locale
| Dimensioni | Dati | Significato della linea |
|---|---|---|
| Guadagno di efficienza | ~+0,3% assoluto | Maggiore rispetto alla stampa su piastra in acciaio |
| Guadagno di bifaccialità | 84% → 90% | Guadagno di generazione posteriore del 5%+ |
| Riduzione LCOE | 1.7% | Conto economico complessivo |
| Nuova attrezzatura | Laser a picosecondi + incisione umida KOH | Nuovi passaggi di processo |
| Nuovo capex per GW | ~15-20 milioni di yuan (stima di settore, non divulgato nel documento) | Pianificazione degli investimenti |
| Resa | Condizioni di laboratorio >96% | Necessita verifica dopo il trasferimento alla produzione |
| Compatibilità con la linea | Media (aggiunge laser + incisione umida) | Soglia più alta rispetto alla stampa su piastra in acciaio |
Contatti e Note
Alcune insidie da tenere d'occhio
Prima di tutto, fai con attenzione i calcoli sulla durata della piastra in acciaio. Metà prezzo, ma metà durata. Il dito posteriore risparmia 3-5 mg per wafer, circa 0,047-0,079 yuan, abbastanza per coprire il divario di ammortamento. Ma raddoppiare la frequenza di cambio comporta tempi di fermo, manodopera e costi di ri-regolazione che possono assorbire i risparmi d'argento su una linea sottoutilizzata. Gli impianti a pieno carico vanno per primi; gli impianti sottocarico fanno i conti prima di muoversi.
Secondo, il controllo del danno laser sul polisilicio locale è la difficoltà principale. L'articolo utilizza un laser a picosecondi da 532 nm. Densità di energia, velocità di scansione, sovrapposizione dei punti, tutto richiede regolazioni per diverse qualità di wafer. L'articolo afferma che il danno laser è "completamente eliminato" dall'attacco chimico umido, ma in un ambiente di produzione, la stabilità delle attrezzature, la consistenza del materiale in ingresso e le variazioni di temperatura e umidità ambientale possono tutti ridurre quella "eliminazione completa."
Terzo, nessuno ha verificato la resa dopo aver combinato entrambe le tecnologie. Stampa su piastra in acciaio più polisilicio locale più emettitore ad alta resistenza di foglio, tre variabili regolate contemporaneamente, e la finestra di processo si restringe. Il 26,09% è stato raggiunto in condizioni di laboratorio controllate, e la resa potrebbe diminuire di nuovo quando si passa alla produzione. Questo è il problema comune di ogni introduzione di nuova tecnologia.
Tongwei è già in produzione di massa, e Jietai sta seguendo a ruota. Ma tra "producibile in massa" e "farai soldi gestendolo" c'è un'intera linea di capacità di conversione.
Il valore più grande di questo articolo non è il 26,09%, che Jinko e Trina presto sovrascriveranno con nuovi record.
Il suo valore è questo: La prossima direzione di aggiornamento di TOPCon ora ha due percorsi verificati dai dati. Uno è a bassa difficoltà con rendimenti costanti (stampa su piastra in acciaio), uno è a soglia più alta con maggiori ricompense (polisilicio locale). Quale scegliere dipende da quale percorso conta di più per te in questo momento.
Il punto di vista di Ooitech
Ciò che mi colpisce di più è che entrambi questi percorsi tornano sul lato delle celle, ma la pressione ricade direttamente sulla linea dei moduli a valle. Dita più strette e una maggiore bifaccialità cambiano il comportamento delle stringhe durante il tabbing, il layup e la laminazione, quindi se stai costruendo o aggiornando una linea di moduli TOPCon, la tensione della stringatrice, i test IV bifacciali e la configurazione del simulatore solare devono tenere il passo, non restare indietro. Abbiamo visto molte fabbriche inseguire record di efficienza delle celle mentre la loro linea di moduli perde silenziosamente resa sulla nuova geometria. Se vuoi vedere come una linea di produzione reale gestisce questi cambiamenti, il canale YouTube di Ooitech all'indirizzo www.youtube.com/ooitech vale un'iscrizione.
