Teknologi Sel Surya THBC: Bagaimana Hybrid Passivated Back Contact Menembus Batas Efisiensi 28%

Pendahuluan

Inti dari kesimpulan ini sederhana namun kuat: THBC bukan sekadar penyesuaian proses tambahan lainnya. Ini adalah rekonstruksi sistematis yang menyatukan kontak pasif TOPCon, pasivasi efisiensi tinggi HJT, dan tata letak elektroda tanpa kabel IBC ke dalam satu arsitektur yang dibangun di sekitar sisi belakang sel.

Industri fotovoltaik, setelah periode ekspansi kapasitas yang intens, secara resmi memasuki siklus transformasi baru pada tahun 2026. Pusat persaingan bergeser dari skala dan harga murah menuju efisiensi, kualitas, dan pengembalian siklus hidup penuh.

Seiring batas teoritis sel silikon kristal tunggal (sekitar 29,4%) semakin dekat, teknologi TOPCon dan HJT konvensional menghadapi kendala fisik dan ekonomi yang semakin ketat pada batas efisiensi produksi massal sekitar 27%.

Dengan latar belakang ini, arsitektur sel baru yang menggabungkan beberapa jalur teknologi terkemuka memecah kebuntuan dalam peningkatan efisiensi silikon. Pada April 2026, sebuah lembaga penelitian mengumumkan bahwa sel THBC (Hybrid Passivated Back Contact) yang dikembangkan sendiri, tersertifikasi oleh ISFH Jerman, mencapai efisiensi konversi puncak 28,00%. Ini menandai pertama kalinya industri melampaui ambang batas 28,0% pada wafer persegi panjang 210R area besar (210mm x 182mm).

Titik Infleksi Industri dan Kebangkitan THBC

Dari skala ke nilai siklus hidup

Setelah mencatat rekor pemasangan baru sebesar 316,6 GW pada tahun 2025, pasar PV tahun 2026 kembali ke kisaran yang lebih rasional yaitu 220-240 GW. Pesannya jelas: bukan lagi tentang memasang sebanyak mungkin, tetapi tentang siapa yang dapat menghasilkan lebih banyak listrik dalam area terbatas, investasi terbatas, dan kondisi yang kompleks.

Penawaran pasar listrik telah menjadi norma, dan pengembang stasiun meninggalkan logika lama pemberian kontrak semata-mata berdasarkan harga terendah. Mereka sekarang mengejar output energi yang lebih tinggi dan pengembalian siklus hidup yang lebih baik.

Sementara itu, sel P-type konvensional dan beberapa jalur TOPCon awal telah mengalami penurunan utilisasi di bawah 30% karena kelebihan kapasitas, sementara sel kontak belakang BC efisiensi tinggi mempertahankan utilisasi mendekati 60% pada Q1 2026, mempercepat perolehan pangsa pasar mereka.

Kebijakan juga semakin ketat. Di bawah standar efisiensi nasional yang baru, hanya modul dengan efisiensi konversi 24,2% atau lebih tinggi yang dapat mencapai efisiensi Tier 1. Pada tingkat produksi massal saat ini, pada dasarnya hanya modul BC efisiensi tinggi yang secara konsisten memenuhi standar ini. Dengan pasar yang menuntut pengembalian dan kebijakan yang menuntut efisiensi, resonansi ganda ini membuka jalan bagi terobosan THBC pada tahun 2026.

Apa Itu THBC: Gen Ganda dari Teknologi Unggulan

TOPCon: Tunnel Oxide Passivated Contact

TOPCon adalah singkatan dari Tunnel Oxide Passivated Contact. Intinya adalah menumbuhkan lapisan silikon dioksida (SiO2) yang sangat tipis pada permukaan wafer, biasanya hanya setebal 1-2 nanometer, kemudian mendepositkan film polisilikon untuk membangun struktur kontak selektif pembawa. Ini membawa dua keunggulan utama: pasivasi yang sangat baik, dan kompatibilitas yang kuat dengan jalur produksi PERC yang ada, itulah sebabnya TOPCon berkembang begitu pesat dalam beberapa tahun terakhir.

IBC: Interdigitated Back Contact

IBC adalah singkatan dari Interdigitated Back Contact. Fitur terbesarnya adalah memindahkan semua elektroda positif dan negatif ke bagian belakang sel. Dengan bagian depan bebas dari garis kisi logam, kerugian bayangan dari metalisasi depan hilang sepenuhnya. IBC tidak hanya meningkatkan area penerima cahaya tetapi juga memberikan estetika yang luar biasa, itulah sebabnya perusahaan seperti SolarCity milik Tesla pernah bertaruh besar pada jalur ini.

THBC: Rekonstruksi dan Penguatan

THBC dapat dipahami sebagai Tunnel Oxide Passivated Contact - Hybrid Back Contact. Ini merekonstruksi secara mendalam gen dari TOPCon dan IBC: menggunakan struktur kontak pasivasi TOPCon sebagai fondasi fisik di bagian belakang, sambil meminjam susunan elektroda interdigitated dari IBC. Namun THBC bukanlah tumpukan sederhana TOPCon + IBC. Ini lebih seperti menggabungkan kontak pasivasi TOPCon, pasivasi efisiensi tinggi HJT, dan desain elektroda tanpa bayangan dari sel BC menjadi satu arsitektur sistematis. Mekanisme pasivasi ini saling melengkapi secara fisik, memberikan kinerja listrik dan optik gabungan yang jauh melampaui jalur tunggal mana pun.

Fisika dan Mekanisme di Balik Terobosan 28%

Kontak selektif pembawa meningkatkan efisiensi kuantum

Pada sel konvensional, kontak langsung antara logam dan silikon menciptakan banyak cacat antarmuka yang bertindak sebagai pusat rekombinasi, kehilangan pembawa sebelum mencapai elektroda. Lapisan oksida terowongan ultra-tipis THBC bertindak sebagai saluran terowongan satu arah. Menggunakan efek terowongan kuantum, ia memungkinkan satu jenis pembawa melewati elektroda sambil memblokir aliran balik jenis lainnya. Kontak yang sangat selektif ini memotong kerugian rekombinasi antarmuka seminimal mungkin, meningkatkan tegangan sirkuit terbuka (Voc), faktor pengisian (FF), dan efisiensi kuantum internal (IQE).

Kontak pasivasi sisi ganda meminimalkan kerapatan arus rekombinasi

Sementara sel BC tradisional mengatasi bayangan depan, daerah doping p+ dan n+ belakang masih menunjukkan tingkat rekombinasi tinggi di mana mereka bertemu dengan elektroda logam. Peningkatan utama THBC adalah menerapkan struktur kontak pasivasi polisilikon/oksida di kedua daerah p+ dan n+ belakang, memberikan lapisan ganda perlindungan pasivasi di bagian belakang. Ini menurunkan kerapatan arus rekombinasi (J0) dari daerah elektroda belakang hingga satu urutan besarnya, memungkinkan Voc mendekati batas fisik tanpa mengorbankan faktor pengisian.

Struktur IBC memberikan keuntungan optik tanpa bayangan dan optimasi penjebakan cahaya

THBC mewarisi keuntungan terbesar IBC: bagian depan tanpa kabel sepenuhnya, mencapai area penerima cahaya 100% dan memaksimalkan foton yang diserap. Karena bagian depan tidak lagi perlu mengakomodasi kontak logam dan tegangan solder, perancang mendapatkan lebih banyak kebebasan untuk optimasi optik, seperti lapisan anti-refleksi dengan indeks yang lebih cocok, permukaan bertekstur yang dikontrol secara halus, dan emitor selektif. Pendekatan ini, yang sulit dioptimalkan bersama pada sel elektroda depan konvensional, sepenuhnya terwujud dalam arsitektur THBC, mendorong arus sirkuit pendek (Jsc) mendekati batasnya.

Perbandingan Lintas-Dimensi Efisiensi, Kinerja, dan Premium Pasar

Di mana THBC berada dalam spektrum teknologi PV

Dalam data stasiun dunia nyata, modul BC telah menunjukkan keuntungan pembangkitan siklus hidup yang kuat. Mengambil modul Hi-MO 9 dengan sel HPBC 2.0 sebagai contoh, koefisien suhu yang sangat baik -0,26%/C menjaga suhu operasi harian rata-rata lebih dari 0,64C lebih rendah daripada modul TOPCon konvensional. Dalam kondisi tanpa naungan penuh, keuntungan pembangkitan per watt kumulatifnya 1,81% lebih tinggi daripada TOPCon, mencapai 4,36% pada hari cerah yang khas. Lebih bermakna lagi, dalam uji naungan parsial simulasi, desain listrik konduksi lemah unik teknologi BC memberikan keuntungan pembangkitan per watt kumulatif hingga 46,82% lebih tinggi daripada TOPCon. Ini sangat penting di lingkungan berdebu dan rawan naungan seperti gurun dan wilayah pertambangan Afrika, di mana kemampuan anti-naungan berarti lebih banyak output, biaya O&M lebih rendah, dan IRR jangka panjang yang lebih stabil. Pada tahun 2026, beberapa proyek besar, termasuk proyek 450MW di Hongaria, proyek 1,5GW di UEA, dan proyek PV terintegrasi pengendalian gurun 500MW di Mongolia Dalam, mulai mengadopsi modul BC/HPBC 2.0 secara penuh, menandakan bahwa pasar sekarang mengakui nilai komersial nyata dari teknologi BC di lingkungan ekstrem yang kompleks.

Gelombang Bebas Perak dan Terobosan Ekonomi Material

2026 sebagai tahun PV bebas perak

2026 secara luas disebut sebagai tahun PV bebas perak. Ketika China memperketat kontrol ekspor perak mulai 1 Januari 2026, perak, sebagai bahan dasar strategis untuk PV dan kendaraan energi baru, melihat kesenjangan pasokan mendorong harga ke dataran tinggi, dengan pusat pasar naik menjadi sekitar 20.000 RMB/kg. Ini menempatkan tekanan biaya metalisasi berat pada sel TOPCon konvensional, di mana biaya pasta perak dapat mencapai 0,20-0,26 RMB/W. Untuk industri yang sudah dalam persaingan margin tipis, ini bukan masalah kecil tetapi pertanyaan tentang kelangsungan hidup, membuat teknologi penghilangan perak menjadi kebutuhan bertahan hidup.

Pengurangan perak secara progresif

Teknik seperti pencetakan garis halus dan 0BB (tanpa busbar) semakin mendekati adopsi luas. Teknik ini dapat mengurangi penggunaan perak hingga 6-9mg per watt, tetapi mendekati batas fisik dan kesulitan untuk sepenuhnya mengimbangi harga perak yang tinggi.

Pasta tembaga berlapis perak

Pasta tembaga berlapis perak adalah opsi transisi utama untuk mengurangi perak pada jalur HJT dan beberapa TOPCon. Ini mengurangi konsumsi perak tetapi membutuhkan konsistensi pencetakan yang sangat tinggi, jendela sintering suhu tinggi, dan kontrol proses, sehingga meningkatkan biaya trial-and-error.

Elektroplating tembaga: jalur bebas perak yang utama

Elektroplating tembaga mengendapkan garis kisi tembaga murni berpola pada permukaan sel melalui deposisi elektrokimia, secara fundamental memutus ketergantungan pada perak. Keuntungannya jelas: biaya metalisasi bisa turun di bawah 5 sen/W; penghematan per watt bisa mencapai 0,05-0,08 RMB; dan risiko volatilitas harga perak sepenuhnya dihilangkan. Garis tembaga juga menawarkan konduktivitas lebih tinggi dan resistansi seri lebih rendah, mengurangi resistansi elektroda tanpa mengorbankan efisiensi. THBC kebetulan menjadi salah satu pembawa paling ideal untuk teknologi bebas perak elektroplating tembaga, karena elektroda positif dan negatifnya semuanya berada di belakang, bebas dari kendala penerimaan cahaya depan yang ketat dan ketegangan penuaan. Lapisan SiO2/polisilikon belakang yang sangat pasivasi juga dapat berfungsi sebagai media alur yang ramah laser dan bebas kerusakan serta mengurangi risiko difusi tembaga ke substrat silikon. Singkatnya, THBC bukan hanya teknologi efisiensi, tetapi juga terobosan ekonomi material.

Tantangan Produksi Massal dan Strategi Ganda TOPCon + THBC

Tantangan hasil dari kompleksitas proses

THBC menggabungkan deposisi pasivasi multi-langkah TOPCon (pertumbuhan oksida, deposisi polisilikon, doping, anil) dengan pola belakang skala mikron IBC. Di sisi belakang yang sama, daerah doping p+ dan n+ yang diselingi harus dibangun dengan baik dengan isolasi listrik yang andal untuk mencegah korsleting. Dengan langkah proses yang jauh lebih banyak, fluktuasi hasil yang kecil pun dapat diperbesar menjadi tekanan biaya keseluruhan, sebuah ambang yang harus dilewati THBC dalam perjalanannya dari pemimpin teknologi menjadi pemimpin industri.

Kompatibilitas wafer tipis dan peningkatan peralatan

Peralatan IBC khusus membutuhkan investasi tinggi, seringkali menghalangi produsen kecil, dan membangun jalur THBC baru dapat membutuhkan 250-300 juta RMB per GW belanja modal. Namun, THBC telah membuat terobosan penting dalam adaptabilitas produksi massal wafer tipis, cocok untuk wafer tipis 110-130 mikron dan secara signifikan menurunkan biaya material wafer. Yang penting, desainnya sangat kompatibel dengan jalur TOPCon arus utama, sehingga perusahaan terkemuka dengan kapasitas TOPCon canggih dapat meningkatkan ke THBC dengan lancar dengan biaya konversi yang relatif rendah, mengoptimalkan depresiasi aset.

Strategi kapasitas ganda TOPCon + THBC

Perusahaan terkemuka seperti Trina Solar telah dengan jelas mengusulkan jalur ganda TOPCon + THBC. TOPCon terus memanfaatkan generasi bifacial dan biaya-kinerjanya untuk melayani skenario arus utama seperti stasiun darat besar terpusat, sementara THBC mempercepat jalur percontohan dan kapasitas skala sebagai andalan premium yang terdiferensiasi, menargetkan skenario satu sisi yang sensitif terhadap area dan hasil tinggi seperti atap komersial premium, PV perumahan, dan kendaraan surya. Trina Solar sekarang mempercepat industrialisasi berdasarkan jalur percontohan THBC yang telah selesai, dengan modul generasi barunya (2382mm x 1134mm) sudah melebihi 700W, menunjukkan potensi industrialisasi yang jelas di luar rekor laboratorium.

Kesimpulan: THBC Mendefinisikan Ulang Tolok Ukur Nilai Sel Silikon Kristalin

Sprint akhir efisiensi sambungan tunggal

Kebangkitan THBC menandai sprint akhir peningkatan efisiensi untuk sel silikon kristalin sambungan tunggal. Ini bukan konsep yang muncul begitu saja, tetapi reorganisasi dari beberapa jalur teknologi teratas di sisi fisik belakang: kontak pasif oksida terowongan TOPCon, pasivasi efisiensi tinggi HJT, dan desain elektroda tanpa kabel IBC. Terintegrasi dalam satu arsitektur, kekuatan-kekuatan ini membentuk solusi sel generasi berikutnya dengan efisiensi tinggi, area penerima cahaya besar, kerugian rekombinasi rendah, dan kemampuan adaptasi lingkungan yang kuat.

Di bawah tekanan ganda dari gelombang bebas-perak 2026 dan standar efisiensi Tier 1 nasional, THBC, dengan efisiensi puncak 28,00%, kompatibilitas wafer tipis yang sangat baik, keunggulan perolehan pembangkitan di lingkungan kompleks, dan potensi keunggulan biaya bebas-perak, bergerak dari laboratorium perbatasan ke garis depan produksi massal. Seiring matangnya proses produksi dan strategi ganda TOPCon + THBC semakin terimplementasi, arsitektur back-contact pasif hibrida baru ini membentuk kembali tolok ukur nilai rantai pasokan PV. Putaran persaingan berikutnya mungkin tidak lagi hanya tentang siapa yang lebih murah, tetapi tentang siapa yang dapat menghasilkan lebih banyak listrik di area yang sama, siapa yang dapat mempertahankan pengembalian lebih tinggi di lingkungan kompleks, dan siapa yang akan mendefinisikan nilai inti teknologi PV generasi berikutnya.

Pandangan Ooitech: Ooitech percaya bahwa THBC, dengan merekonstruksi TOPCon, HJT, dan IBC di sisi belakang sel, menembus batas efisiensi 28% dan menunjukkan jalan menuju era berikutnya fotovoltaik silikon kristalin bernilai tinggi dan bebas-perak.