Pertarungan Terakhir Sisi Belakang BC-TOPCon: Pertahankan

Jawaban singkat: Sisi belakang adalah medan pertempuran terakhir antara arsitektur back-contact dan TOPCon, dan pilihannya bergantung pada seberapa besar area kontak yang harus dikorbankan untuk passivasi. Struktur yang dibahas menggabungkan desain jari-n depan dengan kontak belakang penuh dan tumpukan dua lapis, mencapai efisiensi yang dilaporkan sebesar 26,34%, dibandingkan struktur HIBC pada kelas 28%. Dimensi tumpukan belakang kecil: lapisan sekitar 0,3 nm, 1,5 nm, dan 4 nm, dengan langkah proses belakang mendekati 1050 °C. Masing-masing lapisan tersebut menukar resistansi kontak dengan rekombinasi, dan angka 13% dalam analisis mewakili bagian dari kerugian yang diatribusikan ke sisi belakang. Bagi produsen, pertanyaan praktisnya adalah arsitektur belakang mana yang dapat dipertahankan dalam produksi lintas shift, bukan mana yang mencapai angka tertinggi dalam sebuah makalah.

Manufaktur Modul PV · oleh Jerry, Ooitech

Pengantar Produk

"Zhang Tua, makalah 26,34% front-n-finger plus back-p full-contact double-layer itu — langkah berikutnya adalah membuat back-p berbentuk finger juga, dan itu BC sejati. Tapi di bawah p-finger, lapisan SiOx tengah itu: apakah kita tetap pakai SiOx murni dari 26,66, atau ganti dengan AlOx/SiOx untuk meminjam efek medan?" Pertanyaan itu muncul pagi ini, tepat setelah saya mengirim makalah 26,34% ke grup chat lini produksi, dan para kru proyek BC mulai mengejarnya.

Dalam BC- sejati, SiOx bagian bawah — yang menumbuhkan lubang pinhole pasivasi — tidak dapat disentuh. Namun lapisan "SiOx tengah", yang tugas aslinya adalah memblokir Ag dan menipiskan lapisan stop, dapat dimainkan per zona setelah p-finger dilokalisasi. Daerah non-kontak beralih ke AlOx/SiOx untuk meminjam efek medan. Daerah kontak, tepat di bawah pasta, tetap menggunakan SiOx murni untuk menghentikan difusi B agar tidak meledak. Satu pertukaran itu adalah bagian terbesar yang dapat Anda hemat di sisi belakang dalam lompatan absolut 1,3% dari 26,34% menjadi 27,6%+.TOPCon, SiOx bawah — yang menumbuhkan lubang pinhole pasivasi — tidak boleh disentuh. Tetapi lapisan "SiOx tengah", yang tugas aslinya adalah memblokir Ag dan menipiskan lapisan stop, dapat dimainkan per zona setelah p-finger menjadi terlokalisasi. Wilayah non-kontak beralih ke AlOx/SiOx untuk meminjam efek medan. Wilayah kontak, tepat di bawah pasta, tetap menggunakan SiOx murni untuk menghentikan difusi B agar tidak meledak. Satu pertukaran itu adalah bagian terbesar yang dapat Anda ambil di sisi belakang dalam lompatan absolut 1,3% dari 26,34% ke 27,6%+.

Parameter Teknis

Pertama, dua tolok ukur BC 27%+ di atas meja

Zheng, Z. dkk. Memaksimalkan ekstraksi pembawa dalam sel surya silikon back-contact hibrida. Nature (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026- (Universitas Teknologi Beijing + Golden Stone Energy, tersertifikasi 27,62%)

LONGi HIBC, 28,13%, ISFH CalTeC Apr 2026 (LONGi HIBC 2.0, rute HPBC, rekor baru). Dibangun di atas HIBC 1.0 (Wang G. dkk., Nature 647, 369–374, 2025, DOI:10.1038/s41586-025-09681-w, 27,81%) yang diiterasi dengan iPET + LIC; makalah belum terbit, sertifikasi di situs resmi LONGi.

Perhatikan FF 87,73%. 26,66% hanya mencapai 85,57%. Selisih FF absolut 2% itu bukan sesuatu yang bisa ditutupi oleh "lapisan ganda sisi belakang" saja. Itu berasal dari optimasi geometri jari kontak sisi belakang, pengurangan bayangan tanpa grid di permukaan depan, dan menekan rekombinasi kontak ke level 400-500 fA/cm² (lebih lanjut di bawah).

Keunggulan Teknis

Bagaimana SiOx/poly lapisan ganda berubah setelah jari-p dilokalisasi

Kedua "lapisan ganda" 26,66% dan 26,34% adalah sisi belakang kontak penuh — poly menutupi seluruh permukaan belakang, SiOx tengah berjalan sebagai lembaran kontinu. Setelah BC nyata membuat kedua kontak belakang-n dan belakang-p berbentuk jari, tumpukan berubah dari "selimut" menjadi "interdigitasi," dan kedua logika itu harus dibagi ulang.

SiOx bawah (~1.x nm, situs terowongan) — tidak pernah bergerak.

• Ini adalah wilayah utama dari makalah pasivasi lubang jarum Das Solar. Ia menumbuhkan lubang jarum kelas 10¹² cm⁻² yang mengandung oksigen, dan menekan J₀ ke 2-4 fA/cm² bergantung padanya.

• Dalam BC, SiOx bawah di bawah jari-p menghadapi poly dengan doping B, bukan P. B memiliki Dit lebih tinggi di antarmuka Si/SiO₂, dan segregasi B merusak stoikiometri SiOx. Jadi SiOx bawah sisi jari-p sebenarnya ingin sedikit lebih tebal daripada sisi jari-n (+0,2-0,3 nm), dengan pra-anneal 1050°C untuk mengaktifkan B dan menarik kristalinitas ke 98% (dasar yang diberikan oleh makalah 26,34%).

SiOx tengah (awalnya 1,5 nm, situs pemblokiran Ag) — dalam BC, material dapat dizonasi.

Ini adalah variabel inti. Bagian tengah dalam 26,66/26,34 adalah SiO₂ termal murni, fungsi tunggal (memblokir Ag + menipiskan lapisan stop). Di bawah struktur BC interdigitasi, wilayah jari-p menghadapi dua titik nyeri baru yang tidak pernah dihadapi kontak penuh.

Titik nyeri A: Sisi p-TOPCon secara alami lemah pada efek medan. Muatan tetap dari B di antarmuka Si/SiO₂ positif (berlawanan dengan sisi n+). SiOx murni tidak memberikan pasivasi efek medan sisi-p, jadi Anda harus meminjam muatan negatif dari tumpukan AlOx luar.

Titik nyeri B: Rekombinasi kontak logam J₀,metal di bawah p-finger adalah batas efisiensi BC. BC bebas-perak saat ini berada pada J₀,metal kontak Al ~2400-2500 fA/cm², setara dengan efisiensi ~25,9%. Untuk mencapai level sistem Ag 26,8%, Anda harus menekan J₀,metal di bawah 400-500 fA/cm².

Lapisan tengah SiOx murni tidak bisa menangani A. Mengganti seluruhnya dengan AlOx/SiOx menginjak ranjau darat lain.

AlOx/SiOx sebagai lapisan terowongan adalah jebakan, tetapi sebagai lapisan tengah mungkin saja permen

Dua skenario tercampur dalam literatur dan harus dipisahkan.

Skenario 1: AlOx langsung menggantikan SiOx bawah sebagai lapisan terowongan. Pekerjaan Kaur (Solar Energy Materials 2021) adalah kisah peringatan di sini:

• AlOx dan lapisan ganda AlOx/SiOx sebagai lapisan terowongan mempassivasi lebih buruk daripada SiOx murni.

• Mekanisme: AlOx/SiOx secara nyata meningkatkan difusi B dan menekan difusi P. B menumpuk menjadi "reservoir" di daerah AlOx kemudian mendorong ke c-Si — ledakan ganda rekombinasi Auger plus cacat pasangan B-O.

• Selain itu, Al berdifusi dari AlOx ke c-Si membentuk level dalam, sehingga rekombinasi SRH juga meningkat.

Jadi SiOx bawah sama sekali tidak bisa diganti dengan AlOx — itulah alasan utama baseline 26,66/26,34 tidak bergerak, dan persis mengapa LONGi HIBC menggunakan "sisi-P dengan a-Si:H (logika HJT), sisi-N dengan poly (logika TOPCon)." Sisi-P hanya menghindari pengaturan SiOx/poly dan mengambil rute amorf + hidrogen HJT untuk menghindari jebakan B-SiOx.

Skenario 2: AlOx/SiOx berada di posisi "tengah" (tanpa tunneling, hanya efek medan + pemblokiran Ag). Ini adalah permainan khusus BC:

• SiOx bawah (1,x nm) tetap SiO₂ termal murni, menumbuhkan lubang jarum passivasi.

• Di atas poly dalam (p+, kristalinitas tinggi), di bawah poly luar (p++, didoping berat untuk metalisasi) terdapat SiOx tengah murni (1-1,5 nm).

• Di daerah non-kontak (antara finger, dan di dalam finger jauh dari pasta), tengah diganti dengan tumpukan AlOx ultra-tipis (2-4 nm) / SiOx (1 nm). Muatan tetap negatif AlOx ~10¹²-10¹³ cm⁻² memberikan efek medan pada p-finger dan menekan Dit sisi-p-TOPCon.

• Di daerah kontak (di bawah bukaan pasta), tengah tetap SiOx murni — untuk mencegah AlOx membiarkan difusi B meledak selama firing (pasta Ag firing pada 700-800°C, dan AlOx menjadi tidak stabil di atas 550°C saat Si-H terdisosiasi).

Belum ada data penampang BC publik pada "zona tengah" ini, tetapi rantai logikanya tetap berlaku. a-SiOx:H/AlOx:H pada 6nm/12nm di permukaan depan tipe-n sudah mencapai τeff 5,1 ms tanpa anil, yang menunjukkan AlOx yang tidak menyentuh c-Si secara langsung (dengan a-SiOx atau SiOx di antaranya) memungkinkan efek medan dan pasivasi kimia bekerja sama. Wilayah non-kontak jari-p BC persis seperti kasus itu: SiOx bawah memisahkan c-Si, AlOx/SiOx tengah memisahkan polisilikon dalam, AlOx tidak pernah menyentuh c-Si, dan jalur difusi B dihambat oleh dua penghalang, SiOx bawah ditambah polisilikon dalam — jauh lebih aman daripada AlOx sebagai lapisan terowongan langsung.

Aplikasi Produk

Tiga langkah pendukung untuk lokalisasi jari-p (kenaikan 26,34 ke 27,6)

Data BC tanpa perak itu penting: setelah LCO (pembukaan kontak laser) iVoc hampir tidak turun dan Raman tidak menunjukkan sinyal amorf, membuktikan "buka jendela tanpa merusak pasivasi poly/SiOx" dapat dilakukan — itu fondasi proses untuk "pertahankan SiOx tengah murni di wilayah kontak + jendela pasta LCO" di bawah p-finger BC. Tetapi J₀,metal 2400 fA/cm² hanya memetakan ke efisiensi 25,9%. Celah absolut 0,9% ke sistem Ag 26,8% sepenuhnya dimakan oleh rekombinasi kontak. Hambatan lompatan berikutnya bukan lapisan pasivasi, melainkan metalisasi.

Jadi apa yang sebenarnya diperebutkan sisi belakang dalam lompatan terakhir ke 27% itu

Line up all four generations — Das 25.4 → JinKo 26.66 → JinKo 26.34 → Golden Stone 27.62 / LONGi 28.13:

• Generasi 25,4%: sisi belakang memperebutkan "kepribadian pinhole" SiOx bawah (pasivasi vs rekombinasi), oksidasi dua langkah LPCVD menumbuhkan pinhole pasivasi kelas 10¹².

• Generasi 26,66%: sisi belakang memperebutkan SiOx/poly lapis ganda + blok Ag SiOx tengah + penipisan laser, menyelesaikan degradasi metalisasi dan absorpsi parasitik.

• 26.34% generation: back p-TOPCon full-contact double-layer + alkali-metal paste + 1050°C pre-anneal, gnawing at p-side B segregation and metallization.

• Generasi 27,6%+ (BC): p/n interdigitated sisi belakang, SiOx bawah disetel berdasarkan polaritas (sisi p 2,0 / sisi n 1,3) + tengah terzonasi (AlOx/SiOx non-kontak untuk efek medan, SiOx murni kontak) + pembukaan LCO tanpa merusak pasivasi + metalisasi tanpa perak/rendah Ag menekan J₀,metal ke 400.

Satu keputusan kontra-intuitif: di atas 27%, dalam "kombinasi efek medan + lapis ganda" sisi belakang, AlOx tidak dapat masuk ke bawah (situs terowongan meledakkan difusi B), hanya di wilayah non-kontak tengah. Itu perbedaan terbesar dari era PERC "AlOx langsung pada c-Si untuk meminjam muatan negatif." Struktur BC kebetulan memberi Anda ruang untuk "tengah terzonasi" (geometri interdigitated membawa zonasi sendiri). TOPCon kontak penuh tidak dapat memainkan ini. Itu juga menjelaskan mengapa 26,66/26,34 tidak pernah menempatkan AlOx di tengah — mereka kontak penuh, tengah harus berfungsi ganda sebagai lapisan stop + blok Ag, dan SiOx murni lebih aman.

What a BC pilot line can try first

1. Ubah SiOx bawah p-finger dari 1,5 ke 1,8-2,0 nm — tambahkan 30-50% waktu O₂ LPCVD 620°C, pertama lihat profil ECV segregasi B.

2. Run "two-choice" middle samples: Group A pure SiOx 1.5 nm (26.66 baseline), Group B non-contact ALD AlOx 3nm / SiOx 1nm plus contact pure SiOx 1.5 nm (get the LCO window alignment right).

3. Sesuaikan laser LCO untuk mengakomodasi AlOx — AlOx lebih sensitif terhadap 355 nm daripada SiOx, sehingga resep foton UV-dalam 4,8 eV "hanya membuka SiNx/AlOx tanpa merusak poly/SiOx" perlu dikalibrasi ulang untuk dosis sisi-B dan sisi-N secara terpisah.

4. Ganti metalisasi dengan pasta campuran Ag-Al atau Al penuh, kunci firing pada 700°C — baseline n/p J₀,metal 2400-2500 membutuhkan frit kaca + atmosfer firing + kepadatan pola kontak yang disetel bersama untuk mencapai 400-500.

Pertanyaan terbuka untuk kru metalisasi BC

Kelayakan manufaktur dari "zona tengah" di bawah jari-p — apakah ALD AlOx hanya pada area non-kontak memerlukan masker, atau Anda mendepositkan seluruh permukaan dan membiarkan LCO menyapu AlOx di area kontak? Yang pertama menambah langkah masker (BC sudah cukup kompleks), yang terakhir berisiko laser LCO menyapu tumpukan AlOx/SiOx dan merusak lubang kecil SiOx yang mempassivasi bagian bawah (hanya menyapu AlOx/SiNx yang terverifikasi tidak merusak poly/SiOx; tumpukan AlOx/SiOx tidak terverifikasi).

Juga, 27,62% Golden Stone menggunakan "passivasi depan a-Si doped-B gradien + a-SiOx doped-O," dengan sisi-P pada logika HJT daripada TOPCon. Apakah HIBC (sisi-P HJT + sisi-N TOPCon) akan mencapai 28% lebih awal daripada BC TOPCon penuh (baik jari-p maupun jari-n poly/SiOx)? Garis 28,13% LONGi terlihat seperti HIBC menang, tetapi kesederhanaan perangkat BC TOPCon penuh (poly di kedua sisi N dan P, anil bersama) mungkin menang kembali pada biaya jangka panjang. Dua sub-rute BC ini akan bertabrakan berikutnya pada trade-off "batas passivasi vs kompleksitas proses."

Empat makalah berturut-turut (Das 25,4 → JinKo 26,66 → JinKo 26,34 → Golden Stone 27,62 / LONGi 28,13), dan logika sisi belakang tiga generasi TOPCon dari 25%→26%→27%+ selesai: lubang kecil yang mempassivasi → blok Ag dua lapis + penipisan → interdigitasi BC + zona tengah + kombinasi efek medan.

Pandangan Ooitech

Ide zona tengah itu cerdas, tetapi sejujurnya pertarungan yang lebih sulit ada di lini produksi, bukan di papan gambar. Mendorong J₀,metal dari 2400 turun ke 400 berarti dosis laser LCO Anda, frit pasta, dan profil firing harus menjaga toleransi di setiap jari, wafer demi wafer — dan itu masalah repeatability lini modul sama seperti fisika sel. Apakah industri akan mendarat pada BC TOPCon penuh atau HIBC lebih dulu, jendela proses menyusut bagaimanapun, jadi metrologi dan kontrol termal pada tumpukan sisi belakang menjadi penjaga gerbang yang sebenarnya. Orang-orang yang membangun atau meningkatkan lini produksi modul dapat mempelajari banyak trade-off firing dan laminasi ini di saluran YouTube Ooitech di www.youtube.com/ooitech.

Bacaan lebih lanjut dan data latar belakang

Materi referensi publik tentang topik ini, yang diterbitkan oleh organisasi yang memelihara peta jalan teknologi dan data pasar industri:

• VDMA — Peta Jalan Teknologi Internasional untuk Fotovoltaik (ITRPV)
• Fraunhofer ISE — Laporan Fotovoltaik
• pv magazine — berita industri PV global dan liputan teknis