Mengapa TOPCon Mengalahkan HJT: Ketergantungan Jalur Menjelaskan Perlombaan Teknologi Sel Surya
Pendahuluan
Pada tahun 2023, banyak produsen sel surya menghadapi pertanyaan yang sama di ruang rapat: jika industri harus beralih dari teknologi P-type PERC ke teknologi N-type, apakah investasi berikutnya harus ke TOPCon atau HJT?
Di atas kertas, HJT tampak elegan. Ia memiliki pasivasi yang kuat, pemrosesan suhu rendah, kinerja bifacial yang sangat baik, dan batas teoritis yang menjanjikan. Namun di pabrik nyata, keputusan sering kali ditentukan oleh satu angka: biaya konversi.
Bagi perusahaan yang sudah menjalankan lini PERC, upgrade ke TOPCon dapat menelan biaya sekitar RMB 50-80 juta per GW. Membangun lini HJT baru seringkali membutuhkan RMB 200-350 juta per GW, meskipun harga peralatan telah turun. Perbedaan itu terlalu besar untuk diabaikan.
Jadi TOPCon tidak menang hanya karena teknologi yang paling canggih. Ia menang karena jalan dari PERC secara alami mengarah ke TOPCon.
Ide inti
Industri surya tidak memilih TOPCon dalam ruang hampa. Ia memilih TOPCon di bawah beban sepuluh tahun peralatan PERC, insinyur PERC, pemasok PERC, data kualitas PERC, dan kebiasaan produksi PERC. Ini adalah contoh klasik dari ketergantungan jalur.
Parameter Teknis
Perbandingan pasar dan teknologi
| Item | TOPCon | HJT | BC |
|---|---|---|---|
| Posisi industri utama | Rute N-type dominan | Penantang potensial tinggi | Pesaing premium dan rute ketiga |
| Perkiraan pangsa output modul tahun 2025 | Sekitar 77,1% secara global | Pangsa yang jauh lebih kecil | Lebih kecil namun berkembang |
| Perkiraan pengiriman sel tahun 2025 | Sekitar 320GW | Sekitar 48GW | Sekitar 36GW |
| Efisiensi produksi massal | Sekitar 25,5-26,5% | Di atas 27% di jalur terdepan | Tergantung pada rute, potensi premium yang kuat |
| Kompatibilitas PERC tipikal | Tinggi | Rendah | Sedang hingga rendah, tergantung desain TBC atau HBC |
| Biaya upgrade dari PERC | Sekitar RMB 50-80 juta/GW | Biasanya memerlukan jalur baru | Lebih tinggi dari TOPCon, proses yang kompleks |
| Tekanan investasi peralatan baru | Lebih rendah untuk pemain PERC yang sudah ada | Tinggi | Tinggi hingga sedang-tinggi |
| Kesulitan proses utama | Difusi boron, kontak pasif, metalisasi | Film tipis suhu rendah, TCO, pasta suhu rendah | Pola, pembukaan laser, masking, penyelarasan |
| Keunggulan utama | Skala industri yang cepat | Struktur yang lebih baik untuk potensi tandem | Tidak ada grid depan, kerugian optik lebih rendah, penampilan premium |
| Kelemahan utama | Peningkatan efisiensi melambat | Kompatibilitas warisan yang lemah | Kompleksitas proses dan tantangan hasil |
Mengapa kesenjangan biaya penting
| Dimensi | TOPCon | HJT |
|---|---|---|
| Biaya peralihan | Rendah: upgrade jalur PERC sebagian | Sangat tinggi: sebagian besar jalur produksi baru |
| Kesinambungan peralatan | Banyak alat dan praktik pabrik PERC dapat digunakan kembali | Sistem peralatan berbeda secara substansial |
| Basis bakat | Insinyur PERC dapat beradaptasi lebih cepat | Memerlukan pemikiran proses film tipis dan suhu rendah baru |
| Rantai pasokan | Diwarisi dan diperluas dengan cepat dari ekosistem PERC | Membutuhkan pasta, target, TCO, dan ekosistem proses yang terpisah |
| Peningkatan hasil produksi | Lebih mudah bagi produsen berbasis PERC | Biaya pembelajaran lebih tinggi dan risiko peningkatan lebih tinggi |
Keunggulan Teknis
Ketergantungan jalur: kekuatan tersembunyi di balik kemenangan TOPCon
Ketergantungan jalur berarti keputusan hari ini sangat dipengaruhi oleh investasi kemarin. Begitu suatu industri telah membangun peralatan, melatih orang, menulis standar, mengumpulkan data kegagalan, dan mengoptimalkan rantai pasokan di sekitar satu rute, menjadi mahal dan berisiko untuk beralih ke rute lain.
TOPCon menerima ketiga lapisan ketergantungan jalur dari PERC.
Biaya peralihan lebih rendah: TOPCon hanya memerlukan beberapa modul proses baru utama di atas jalur PERC yang ada, seperti difusi boron dan langkah kontak pasif LPCVD atau PECVD.
Umpan balik positif: Semakin banyak jalur TOPCon mendorong pembuat peralatan, pemasok pasta, insinyur proses, dan tim kualitas untuk meningkatkan TOPCon lebih cepat.
Efek penguncian: Begitu TOPCon menjadi bahasa utama produksi, bakat, standar, pemecahan masalah, dan pengembangan pemasok semuanya mulai mengalir ke arah yang sama.
TOPCon menjadi lebih kuat karena lebih banyak pabrik memilihnya. Lebih banyak pabrik memilihnya karena menjadi lebih kuat. Putaran itu sangat menentukan.
Mengapa HJT kalah dalam perlombaan industri, bukan perlombaan teknologi
HJT tidak kalah karena teknologinya buruk. Dalam banyak hal, secara teknis menarik.
Struktur simetris mendukung kinerja bifacial yang kuat.
Silikon amorf intrinsik memberikan pasivasi yang sangat baik.
Pemrosesan suhu rendah dapat mengurangi tekanan termal.
Koefisien suhu yang lebih rendah membantu kinerja di iklim panas.
HJT memiliki kompatibilitas yang kuat dengan sel tandem perovskite masa depan.
Tetapi HJT memiliki masalah industri yang serius: ia tidak mewarisi basis produksi PERC.
Sebuah pabrik yang memilih HJT harus mempertimbangkan penggantian sebagian besar aset yang ada, melatih ulang para insinyur, membangun sistem pemasok baru, menerima siklus peningkatan hasil yang baru, dan mengambil risiko investasi yang lebih besar. Di saat margin manufaktur surya sedang tertekan, ini bukan hanya keputusan teknologi. Ini adalah keputusan untuk bertahan hidup.
BC: jalur ketiga, tetapi bukan jalan pintas yang mudah
Teknologi BC sering digambarkan sebagai pemenang potensial lainnya, tetapi jalurnya berbeda dari TOPCon dan HJT.
BC tidak dapat sepenuhnya mewarisi struktur PERC tradisional karena arsitektur kontak belakang mengubah desain sel secara fundamental. Ini membutuhkan pola, pembukaan laser, masking, dan pembentukan kontak belakang yang presisi. Itu membuatnya jauh lebih kompleks daripada TOPCon.
Namun, BC dapat melekat pada teknologi dasar yang berbeda:
TBC: TOPCon plus kontak belakang, berbagi beberapa logika proses dan peralatan TOPCon.
HBC: HJT plus kontak belakang, menggabungkan pasivasi HJT dengan struktur kontak belakang.
BC bukan sekadar persimpangan jalan. Ini lebih seperti jalan raya baru yang dapat membawa berbagai jenis kendaraan. Tetapi jalan raya itu sendiri masih harus dibangun, dan itu mahal.
Masalah utamanya adalah hasil. Setiap langkah proses tambahan dapat menjadi pembunuh hasil. Sampai BC dapat membawa hasil, biaya, dan throughput mendekati level TOPCon, BC akan tetap kuat di pasar premium tetapi sulit untuk menggantikan TOPCon dalam skala besar.
Aplikasi Produk
Apa artinya ini bagi produsen surya
Bagi produsen yang merencanakan kapasitas sel atau modul baru, perdebatan TOPCon-HJT-BC bukan hanya tentang efisiensi sel. Ini tentang ekonomi pabrik.
Produsen berbasis PERC yang sudah ada secara alami bergerak menuju TOPCon karena jalur upgrade lebih jelas.
Pendatang baru dengan modal yang cukup dapat mempertimbangkan HJT atau BC, tetapi mereka harus menerima risiko proses yang lebih tinggi.
Pembuat modul premium dapat menggunakan BC untuk menargetkan pembangkit listrik terdistribusi, estetika atap, dan segmen efisiensi tinggi.
Investor teknologi jangka panjang mengamati dengan cermat jalur tandem HJT-perovskite dan TOPCon-perovskite.
Apa artinya ini bagi insinyur produksi
Bagi para insinyur garis depan, tiga tahun ke depan kemungkinan besar masih didominasi TOPCon. Keterampilan praktis yang paling berharga masih akan terkait dengan kontrol TOPCon proses penuh.
Area penting meliputi:
Pembersihan awal dan persiapan permukaan
Kontrol difusi boron
Penghilangan BSG
Pembentukan kontak pasivasi LPCVD atau PECVD
Jendela proses anil
Deposisi film Al₂O₃ dan SiNₓ
Metalisasi dan pencocokan pasta
Analisis kegagalan dan peningkatan hasil
Pada saat yang sama, para insinyur tidak boleh mengabaikan kemajuan tandem perovskite. Indikator kunci yang perlu diperhatikan bukan hanya efisiensi laboratorium, tetapi juga stabilitas, kinerja area luas, dan reprodusibilitas proses.
Titik balik tandem perovskite
Ketergantungan jalur itu kuat, tetapi tidak permanen. Ia dapat putus ketika peningkatan kinerja dari rute baru menjadi cukup besar untuk membenarkan biaya peralihan.
Inilah mengapa tandem perovskite penting. Jika teknologi tandem mencapai produksi industri yang stabil, perdebatan lama antara TOPCon sambungan tunggal dan HJT sambungan tunggal mungkin menjadi kurang penting. Industri mungkin beralih dari mengoptimalkan silikon kristal saja ke membangun kembali batas efisiensi secara keseluruhan.
Pendukung HJT bertaruh besar pada hal ini. Proses suhu rendah dan struktur simetris HJT membuatnya secara alami cocok untuk integrasi tandem perovskite. Namun perusahaan TOPCon juga mengembangkan solusi tandem, sehingga HJT bukan satu-satunya pemenang yang mungkin.
Kontak dan Pembelian
Tiga penilaian yang jelas
Pertama, TOPCon akan tetap menjadi jalur utama dalam tiga tahun ke depan. Dari 2026 hingga 2029, TOPCon kemungkinan akan mempertahankan pangsa pasar lebih dari 70%. Keunggulannya bukan hanya efisiensi. Tetapi juga ketersediaan peralatan, insinyur terlatih, kematangan pemasok, basis data kualitas, dan risiko upgrade yang lebih rendah.
Kedua, HJT membutuhkan tandem perovskite untuk membuat comeback yang nyata. Jika HJT tetap hanya sebagai teknologi sambungan tunggal, ia akan kesulitan membalikkan skala industri TOPCon. Jika tandem perovskite-HJT mencapai produksi massal yang stabil, ceritanya mungkin berubah.
Ketiga, BC adalah ancaman struktural terkuat bagi TOPCon jika berhasil mengatasi hasil dan biaya. BC memiliki keunggulan yang terlihat dalam penampilan dan pengurangan kerugian optik, terutama untuk aplikasi atap premium dan distribusi. Namun kecuali prosesnya menjadi stabil dan terjangkau, ia akan tetap menjadi jalur premium daripada pengganti universal.
Pemikiran akhir
Teknologi terbaik tidak selalu menang pertama. Teknologi yang sesuai dengan jalur yang ada sering menang lebih cepat.
TOPCon mengalahkan HJT bukan karena HJT kurang potensi, tetapi karena akumulasi industri PERC selama satu dekade langsung mengarah ke TOPCon. Peralatan, insinyur, pemasok, jendela proses, dan kebiasaan pabrik semuanya mendorong ke arah yang sama.
HJT sekarang membutuhkan dividen teknologi yang cukup besar untuk menarik industri keluar dari jalur historisnya. BC mencoba membangun jalurnya sendiri melalui investasi besar dan kematangan proses. Tandem Perovskite mungkin menjadi titik balik nyata berikutnya.
Pandangan Ooitech
Sebagai pengamat dari sisi peralatan, Ooitech melihat kebangkitan TOPCon sebagai pengingat bahwa transisi teknologi surya diputuskan di lantai produksi, tidak hanya di grafik efisiensi. Untuk produsen modul, rute yang menang harus sesuai dengan kontinuitas peralatan, kecepatan ramp-up hasil, ketersediaan material, dan kurva pembelajaran operator. Gangguan berikutnya kemungkinan akan datang hanya ketika teknologi tandem menawarkan lompatan kinerja yang cukup besar untuk mengatasi lock-in TOPCon saat ini.
