Pencetakan Pelat Baja + Jari Poli-Silikon Lokal: Langkah Berikutnya TOPCon Sudah Terjadi
Daftar Isi
Pengantar Produk
Bulan lalu saya mengunjungi pabrik TOPCon. Pak Zhang, pimpinan proses, sedang mengelap tangan setelah mengganti screen baru dari printer, sambil menghitung-hitung dengan saya.
"Satu screen kawat baja film PI berharga 4.000 hingga 8.000 yuan, dan di seluruh industri, masa pakainya biasanya sekitar 400.000 wafer. Yang bagus bisa mencapai 450.000, yang jelek bocor pasta di 300.000. Jika dibagi per wafer, itu hanya satu atau dua sen. Anda pikir saya peduli soal biaya screen?"
Dia bersandar pada lemari alat di samping printer dan menurunkan suaranya: "Pasta perak adalah cerita yang sebenarnya."
Awal 2023, perak berkisar sekitar 6.000 yuan per kilogram, dan pasta perak hanya 3.4% dari biaya modul. Pada Januari tahun ini, pasta telah naik menjadi 29% dari total biaya modul. Pasta perak secara resmi telah mengungguli polisilikon sebagai penyumbang biaya terbesar dalam modul PV.
Pada 23 Juni, harga perak spot adalah 15.233 yuan/kg, dan pasta perak grid halus sisi depan dikutip 15.779 yuan/kg.
"29 persen!" Dia menampar pintu lemari. "Kami membanting tulang untuk pengurangan biaya dan efisiensi, dan itu masih kurang dari satu hari fluktuasi harga perak."
Dia mengeluarkan ponselnya dan menunjukkan grafik internal: harga satuan pasta perak sisi depan selama tiga tahun terakhir, hampir garis lurus naik 45 derajat.
"Sudah lihat makalah pencetakan pelat baja itu?" tanya saya.
"Sudah baca. Yang Joule dari Institut Material Ningbo. Seluruh grup chat lini produksi membagikannya. Tapi manajemen masih ragu, karena pada akhirnya, apakah hal ini benar-benar bisa menghemat uang?""
Saat dia mengatakan ini, mesin sablon di dekatnya sedang mendorong batch berikutnya, rakel meluncurkan pasta perak melintasi layar dengan kecepatan stabil, desisan vakum menjaga ritme.
Itu mencetak dengan stabil. Stabil, andal, hasil tinggi, pekerja yang mengenalnya dengan baik.
Tetapi semua orang tahu "stabil" tidak pernah menjadi benteng pertahanan dalam bisnis ini.
Artikel ini menjawab satu pertanyaan: dapatkah pencetakan pelat baja ditambah polisilikon lokal membantu TOPCon merebut kembali sebagian keunggulan biaya pada tahun 2026, dengan harga perak setinggi ini?
Pada Januari 2026, Joule menerbitkan karya tim Ye Jichun dari Institut Material Ningbo, CAS. Pada wafer M10 industri, mereka menggunakan pencetakan pelat baja untuk menggantikan sablon konvensional untuk grid depan, dan polisilikon lokal untuk menggantikan polisilikon area penuh untuk kontak belakang. Efisiensi bersertifikat ISFH: 26.09%.
Angka itu bukan rekor industri. JinkoSolar mencatatkan 26.4% pada Juni 2026, dan Trina memiliki sertifikasi 26.58% sebelumnya. Tetapi nilai di sini bukan pada angka efisiensinya, melainkan bahwa makalah ini menangani tiga titik masalah TOPCon sekaligus: efisiensi, pengurangan perak, dan bifasialitas. Dan kedua teknologi tersebut kompatibel dengan jalur produksi yang ada, bukan bongkar pasang total.
Mari kita bahas.
Parameter Teknis
Morfologi Garis Grid: Sablon vs Pencetakan Pelat Baja
| Metrik | Sablon | Pencetakan Pelat Baja |
|---|---|---|
| Lebar garis | 17,0-19,4 μm | 14,1-15,5 μm |
| Tinggi garis | 8,7 μm | 8,9 μm |
| Rasio aspek | 45.1% | 58.9% |
| Profil tepi | Miring | Hampir vertikal |
| Jarak jari | 1066 μm | 944 μm |
| Resistivitas kontak | lebih tinggi | 2,4 mΩ·cm² (~15% lebih rendah) |
Polisilikon Lokal vs Polisilikon Area Penuh (cakupan 30%)
| Metrik | Polisilikon Area Penuh | Polisilikon Lokal |
|---|---|---|
| Jsc | 41,90 mA/cm² | 42,09 mA/cm² |
| J0 (kerapatan arus saturasi) | 8,76 fA/cm² | 6,40 fA/cm² (-27%) |
| Bifasialitas | 84.26% | ~90% |
| Voc | 724,9 mV | 729,9 mV |
| Efisiensi | ~25.8% | 26.09% |
| Pengurangan LCOE | dasar | -1.7% |
Keunggulan Teknis
Satu: Pencetakan Pelat Baja Lebih dari Sekadar Mengganti Layar
Grid depan TOPCon konvensional menggunakan pencetakan layar, di mana jaring anyaman menggores pasta perak ke wafer. Jaring anyaman itu memiliki simpul di mana benang lungsin dan pakan bersilangan, dan pasta berpindah melalui celah di antara keduanya. Simpul-simpul itu menentukan bentuk grid: lebar, pendek, tepi miring.
Pencetakan pelat baja menggunakan stensil logam terbuka penuh, kelas teknologi yang sama dengan yang disebut Tongwei sebagai "pencetakan pelat baja terbuka penuh." Tanpa anyaman. Pasta diekstrusi lurus melalui slot yang dibuka oleh laser atau elektroforming. Bentuk grid berubah seketika:
Pencetakan layar: lebar 17,0-19,4 μm, tinggi 8,7 μm, rasio aspek 45.1%, tepi miring.
Pencetakan pelat baja: lebar 14,1-15,5 μm, tinggi 8,9 μm, rasio aspek 58.9%, tepi hampir vertikal.
Lebih sempit 3-4 μm, lebih tinggi 0,2 μm, rasio aspek dari 45% hingga 59%.
Tiga perubahan, tiga hal yang perlu dipertanggungjawabkan:
Pertama, lebih sedikit bayangan. Jari-jari yang lebih sempit, lebih banyak area terbuka untuk cahaya. Itu peningkatan efisiensi absolut 0,1% berasal dari 3-4 mikron ini.
Kedua, lebih sedikit perak. Ambil sel 210R . Data lapangan Juni 2026 menunjukkan produsen TOPCon mainstream sudah berada di 78,5-85,5 mg/wafer, rata-rata industri sekitar 83 mg/wafer. Dengan layar pelat baja, penggunaan utama saat ini adalah pada busbar/jari belakang, memotong 3-5 mg per wafer.
3-5 mg terdengar kecil, tetapi kalikan dengan volume jalur produksi dan jumlahnya bertambah. Pada harga pasta saat ini sekitar 15.779 yuan/kg, menghemat 3-5 mg per wafer sekitar 0,047-0,079 yuan/wafer. Jalur yang memproduksi 500.000 wafer per hari menghemat 23.500-39.500 yuan per hari, atau 7 hingga 12 juta yuan per tahun (lebih dari 300 hari).
Dan itu baru penghematan pada jari belakang. Seiring prosesnya matang, pencetakan pelat baja bergerak menuju busbar depan dan grid halus juga, dengan lebih banyak penghematan perak di depan.
Ketiga, ini membuat rute emitor dengan resistansi lembaran tinggi berfungsi. Jari-jari pelat baja dapat dipasang lebih rapat. Dalam makalah ini, jarak antar jari menyusut dari 1066 μm menjadi 944 μm. Jari yang lebih rapat berarti perjalanan lateral pembawa muatan lebih pendek, sehingga toleransi terhadap resistansi lembaran emitor meningkat. Simulasi dalam makalah menunjukkan bahwa saat resistansi lembaran emitor naik dari 300 menjadi 600 Ω/sq, keunggulan pelat baja melebar dari 0,09% menjadi 0.12%.
Ini adalah contoh klasik dari struktur yang mengubah jendela proses: pencetakan pelat baja bukan sekadar penggantian printer, ini membuka ruang desain emitor baru.
Mengenai biaya dan umur stensil pelat baja itu sendiri, inilah perhitungan yang paling diperhatikan oleh jalur produksi:
Layar kawat baja film PI konvensional: 4.000-8.000 yuan per buah, umur sekitar 400.000 wafer.
Stensil pelat baja (tahap peluncuran saat ini): harga satuan lebih dari 50% lebih murah daripada film PI (kisaran 2.000-4.000 yuan), tetapi umurnya hanya sekitar 200.000 wafer saat ini. Yang bagus mencapai 200.000, yang buruk diganti pada 150.000.
Amortisasi layar: film PI sekitar 0,01-0,02 yuan/wafer, pelat baja sekitar 0,01-0,02 yuan/wafer. Mereka impas. Keunggulan pelat baja bukan pada layarnya, melainkan pada penghematan perak: 3-5 mg per wafer pada jari belakang, sekitar 0,047-0,079 yuan/wafer, jauh lebih besar daripada selisih amortisasi.
Tetapi umur pelat baja hanya setengah dari film PI, artinya frekuensi penggantian dua kali lipat, waktu henti dua kali lipat, tenaga kerja dua kali lipat. Apakah penghematan perak menutupi biaya tersembunyi dari penggantian yang lebih sering tergantung pada seberapa penuh jalur produksi Anda berjalan. Untuk pemain top yang beroperasi penuh, perhitungannya masuk akal. Untuk jalur yang kurang dimanfaatkan, pelat baja mungkin tidak menguntungkan. Itulah sebabnya Tongwei dan Jietai, dengan penyerapan sel internal yang kuat, berani bergerak lebih dulu. Skala mengencerkan kelemahan umur pendek.
Kedua: Kontak Perak-Silikon, Keuntungan Tambahan 0,4% Fill Factor dari Pencetakan Pelat Baja
Jari-jari yang lebih sempit menjelaskan lebih sedikit bayangan dan lebih sedikit perak. Tetapi pencetakan pelat baja memberikan satu keuntungan lagi: resistivitas kontak turun sekitar 15%. Diukur dalam makalah: 2,4 mΩ·cm², jauh di bawah pencetakan layar, langsung bernilai kenaikan 0,4% fill factor (FF).
Mengapa mengganti layar membuat kontak lebih baik?
Makalah ini melakukan analisis morfologi lengkap. Setelah mengikis kisi perak dengan asam nitrat dan asam fluorida, mereka melihat partikel perak yang tersisa di permukaan silikon. Sampel pelat baja memiliki kepadatan partikel yang terlihat lebih tinggi, berukuran 20-40 nm, tersebar lebih merata. TEM lebih lanjut menunjukkan sampel pelat baja membentuk jaringan nanopartikel perak yang lebih padat dan kontinu di lapisan kaca pada antarmuka perak-silikon.
Nanopartikel perak tersebut adalah jalur konduksi. Elektron tidak harus melewati kaca resistansi tinggi; mereka melompat langsung di antara partikel perak.
Bukti paling jelas berasal dari mikroskopi resistansi penyebaran pemindaian (SSRM). Teknik ini secara harfiah "melihat" distribusi resistansi: pemindaian penampang dari silikon ke kisi perak, zona resistansi tinggi terang, zona resistansi rendah gelap. Zona transisi antarmuka sampel pelat baja lebih sempit dan lebih gelap, jadi resistansi antarmuka memang lebih rendah.
Metode cetak → distribusi partikel perak → resistansi antarmuka → fill factor. Setiap langkah dari rantai sebab-akibat itu didukung oleh data.
LECO (Laser Enhanced Contact Optimization) sudah menjadi standar industri, diperkirakan mencakup sekitar 600 GW kapasitas TOPCon. Tetapi bahkan dengan perlakuan LECO yang sama, pencetakan pelat baja masih mengurangi resistansi kontak hingga 15% lebih banyak dibandingkan pencetakan layar. Itu menunjukkan pencetakan pelat baja memiliki keunggulan kualitas antarmuka bawaan yang tidak dapat diratakan oleh LECO.
Tiga: Poli-Silikon Lokal, Menghilangkan yang Seharusnya Tidak Ada (Teknologi Poli-Jari Belakang)
Poli-silikon area penuh di bagian belakang TOPCon adalah pedang bermata dua.
Sisi baiknya: kualitas pasivasi yang sangat tinggi, salah satu skema kontak pasivasi paling matang yang ada.
Sisi buruknya: poli menyerap cahaya. Penyerapan parasitnya di inframerah dekat memakan cahaya yang seharusnya menjadi arus. Hasil langsungnya: arus hubung singkat (Jsc) tidak bisa naik, bifasialitas tidak bisa meningkat. Bifasialitas TOPCon biasanya berada di 80%-85%, sementara heterojungsi mencapai 90%-95%.
Ide makalah ini blak-blakan: pertahankan poli hanya di tempat elektroda perlu kontak, ganti sisanya dengan AlOx/SiNx.
Jalannya adalah laser plus etsa basah:
Deposit poli-silikon area penuh (150 nm)
laser pikodetik 532 nm memola area yang akan dihilangkan
Laser memodifikasi kaca fosfosilikat lokal (PSG)
Larutan alkali KOH secara selektif mengikis poli di zona yang disinari
Sekitar 30% dari area mempertahankan poli sebagai titik kontak
SEM penampang melintang dalam makalah ini bersih: tepi poli menunjukkan langkah 2,7 μm, wajah vertikal yang tersisa setelah poli sepenuhnya dihilangkan, tanpa residu kerusakan laser yang terlihat. Itu berarti presisi etsa selektif cukup baik.
Jadi apa yang terjadi ketika cakupan turun dari 100% menjadi 30%?
Jsc naik dari 41,90 menjadi 42,09 mA/cm², naik 0,19 mA/cm². Lebih sedikit penyerapan polisilikon, lebih banyak cahaya yang diubah menjadi arus.
J0 (kerapatan arus saturasi) turun dari 8,76 menjadi 6,40 fA/cm², turun 27%. Area kontak yang lebih sedikit justru mempassivasi lebih baik, karena passivasi AlOx/SiNx sudah cukup baik dengan sendirinya, sehingga mengganti zona polisilikon menurunkan kepadatan pusat rekombinasi secara keseluruhan.
Bifasialitas naik dari 84,26% menjadi sekitar 90%. Dengan 70% lebih sedikit polisilikon di bagian belakang, generasi arus belakang melonjak. Dari 84% menjadi 90% berarti setidaknya 5 poin persentase tambahan dari peningkatan generasi arus belakang dalam skenario reflektif tinggi seperti salju, pasir, dan air.
Voc naik dari 724,9 mV menjadi 729,9 mV. Lebih sedikit rekombinasi di zona polisilikon, tegangan naik.
Efisiensi: referensi polisilikon area penuh sekitar 25,8%, polisilikon lokal mencapai 26.09%, sekitar 0,3% peningkatan absolut.
Jika digabungkan, makalah ini menempatkan pengurangan LCOE pada 1.7%. Dalam PV, selisih LCOE 1,7% adalah garis antara kemenangan pesanan, utilisasi kapasitas, dan tingkat keuntungan.
Empat: Pertukaran Inti, Area Kontak vs Area Passivasi di Atas Jungkat-jungkit
Desain polisilikon lokal pada dasarnya adalah masalah jungkat-jungkit:
Cakupan polisilikon lebih banyak → kontak lebih baik, transportasi pembawa lebih lancar → tetapi penyerapan parasit lebih tinggi, bifasialitas lebih rendah.
Cakupan polisilikon lebih sedikit → penyerapan parasit lebih rendah, bifasialitas lebih tinggi → tetapi resistansi kontak lebih tinggi, transportasi pembawa terhambat.
Makalah ini menemukan keseimbangan dengan pemindaian sistematis: cakupan dari 20% hingga 100%, mengukur passivasi (J0) dan resistivitas kontak (ρc), kemudian Quokka 3 mensimulasikan efisiensi pada setiap cakupan.
Efisiensi memuncak mendekati cakupan 30%. Di bawah 30%, penalti resistansi kontak lebih besar daripada keuntungan penyerapan parasit; di atas 30%, penalti penyerapan parasit lebih besar daripada keuntungan resistansi kontak.
Kurva simulasi memiliki dataran tinggi yang stabil dan lebar sekitar 30%. Cakupan yang bergeser antara 25% dan 35% tidak akan mengubah efisiensi secara drastis. Itu jendela proses yang lebar adalah kabar baik untuk produksi massal.
Aplikasi Produk
Terjemahan Baris: Dua Tabel yang Bisa Anda Bawa Pulang
Proses Knob Satu: Pencetakan Pelat Baja
| Dimensi | Data | Arti Garis |
|---|---|---|
| Peningkatan efisiensi | +0.1% abs (kertas) | Keuntungan yang Anda dapatkan hanya dari mengganti layar |
| Penggunaan perak layar PI (210R) | 78.5-85.5 mg, rata-rata 83 mg | Data lapangan Juni 2026 |
| Penghematan perak pelat baja (jari belakang) | 3-5 mg/wafer | ~0.047-0.079 yuan/wafer |
| Penghematan perak tahunan (jalur 500k/hari) | ~7-12 juta yuan/tahun | Lebih dari 300 hari, pasta pada 15.779 yuan/kg |
| Layar film PI | 4.000-8.000 yuan, masa pakai 400k | Dasar saat ini |
| Stensil pelat baja | 2.000-4.000 yuan, masa pakai ~200k | Frekuensi penggantian berlipat ganda, waktu henti harus dihitung |
| Ekonomi keseluruhan | Penghematan perak vs amortisasi layar | Titik impas; jalur yang terisi penuh terbayar, yang kurang terisi harus hati-hati |
| Kesesuaian emitor sheet-R tinggi | Keuntungan lebih besar pada 600 Ω/sq | Evaluasi optimasi emitor secara paralel |
Proses Knob Dua: Poli-Silikon Lokal
| Dimensi | Data | Arti Garis |
|---|---|---|
| Peningkatan efisiensi | ~+0.3% abs | Lebih besar dari pencetakan pelat baja |
| Keuntungan bifasialitas | 84% → 90% | Keuntungan generasi belakang 5%+ |
| Pengurangan LCOE | 1.7% | Perhitungan ekonomi keseluruhan |
| Peralatan baru | Laser pikodetik + etsa basah KOH | Langkah proses baru |
| Belanja modal baru per-GW | ~15-20 juta yuan (perkiraan industri, tidak diungkapkan dalam makalah) | Perencanaan investasi |
| Hasil | Kondisi laboratorium >96% | Perlu verifikasi setelah transfer ke produksi |
| Kompatibilitas jalur | Sedang (menambahkan laser + etsa basah) | Ambang batas lebih tinggi daripada pencetakan pelat baja |
Kontak dan Catatan
Beberapa Hal yang Perlu Diwaspadai
Pertama, hitung dengan cermat perhitungan umur pelat baja. Setengah harga, tetapi setengah umur. Jari belakang menghemat 3-5 mg per wafer, sekitar 0,047-0,079 yuan, cukup untuk menutupi selisih amortisasi. Tetapi frekuensi penggantian dua kali lipat membawa biaya downtime, tenaga kerja, dan penyetelan ulang yang dapat menelan penghematan kecil pada lini yang kurang dimanfaatkan. Pabrik dengan beban penuh didahulukan; pabrik dengan beban rendah melakukan perhitungan sebelum bergerak.
Kedua, kontrol kerusakan laser pada polisilikon lokal adalah kesulitan inti. Makalah ini menggunakan laser pikodetik 532 nm. Kepadatan energi, kecepatan pemindaian, tumpang tindih titik, semuanya perlu disetel untuk kualitas wafer yang berbeda. Makalah ini menyatakan bahwa kerusakan laser "sepenuhnya dihilangkan" dengan etsa basah, tetapi di lantai produksi, stabilitas peralatan, konsistensi bahan masuk, dan fluktuasi suhu serta kelembaban lingkungan semuanya dapat mendiskon "penghilangan total" itu.
Ketiga, belum ada yang memverifikasi hasil setelah menggabungkan kedua teknologi. Pencetakan pelat baja ditambah polisilikon lokal ditambah emitor resistansi lembaran tinggi, tiga variabel disetel sekaligus, dan jendela proses menyempit. Angka 26,09% dicapai dalam kondisi laboratorium terkontrol, dan hasil dapat turun lagi saat dipindahkan ke produksi. Ini adalah masalah bersama dari setiap pengenalan teknologi baru.
Tongwei sudah dalam produksi massal, dan Jietai mengikuti langkah. Tetapi antara "dapat diproduksi massal" dan "Anda akan menghasilkan uang dengan menjalankannya" terletak kemampuan konversi satu lini penuh.
Nilai terbesar dari makalah ini bukanlah 26,09%, yang akan segera ditimpa oleh Jinko dan Trina dengan rekor baru.
Nilainya adalah ini: Arah peningkatan berikutnya TOPCon sekarang memiliki dua jalur yang terverifikasi data. Satu adalah kesulitan rendah dengan pengembalian stabil (pencetakan pelat baja), satu adalah ambang batas lebih tinggi dengan imbalan lebih besar (polisilikon lokal). Yang Anda pilih tergantung pada jalur mana yang lebih penting bagi Anda saat ini.
Pandangan Ooitech
Yang paling mencolok bagi saya adalah bahwa kedua jalur ini kembali ke sisi sel, namun tekanannya justru jatuh pada jalur modul di hilir. Jari-jari yang lebih sempit dan bifacialitas yang lebih tinggi mengubah perilaku string selama tabbing, layup, dan laminasi, jadi jika Anda membangun atau meningkatkan jalur modul TOPCon, tegangan stringer, pengujian IV bifacial, dan pengaturan sun simulator Anda perlu mengimbangi, bukan tertinggal. Kami telah melihat banyak pabrik mengejar rekor efisiensi sel sementara jalur modul mereka diam-diam kehilangan hasil pada geometri baru. Jika Anda ingin melihat bagaimana jalur produksi nyata menangani perubahan ini, saluran YouTube Ooitech di www.youtube.com/ooitech layak untuk di-subscribe.
