Productintroductie

"Kan TOPCon echt nog 0,5% extra eruit persen? De Auger-limiet zit ons eigenlijk al in het gezicht."

Die pauzeruimte-opmerking vat vrij goed de gedeelde angst samen van iedereen die de afgelopen twee jaar een n-TOPCon-lijn heeft gerund. M10-volformaatcellen, massaproductie-efficiëntie vast tussen 25,5% en 26%, en elke extra 0,1% betekent schuren tegen recombinatie, contact en zilverpasta. Dan laat Jinko, samen met het Ningbo Institute of Materials, deze Nature Energy-paper vallen en duwt de gecertificeerde industriële M10 TOPCon-efficiëntie rechtstreeks naar 26,66%, en trekt onderweg ook nog bifacialiteit op naar 88,3%. Eén zin: repareer beide elektrische zijden tegelijk, in plaats van alleen passivatie of alleen gridlines na te jagen.

Yang, Z. et al. Dual-side electrical refinement enables efficient industrial tunnel oxide passivating contact silicon solar cells. Nat. Energy 11, 699-709 (2026). doi:10.1038/s41560-026-01982-2

26,66%, Waar kwam deze nieuwe stap vandaan

TOPCon "efficiëntienieuws" van het afgelopen jaar is eerlijk gezegd een beetje vermoeiend geworden om naar te kijken. 26,1%, 26,35%, meestal laser-selectieve modificatie of kleine aanpassingen aan de boor-emitter. Deze keer snijdt Jinko's lijn aan beide kanten tegelijk:

• Vooroppervlak: hoge-sheetweerstand boor-emitter plus optimalisatie van het gridline-patroon, waardoor recombinatie- en transportverlies worden verminderd.

• Achteroppervlak: dubbele laag poly-Si/SiOx-structuur, blokkering van zilverdiffusie, hoogkristallijne binnenlaag, lage inactieve fosfor in het substraat en lokale verdunning.

• Certificeringsplatform: M10 industriële volformaatcellen, geen labschaal-coupons.

Die 88,3% bifacialiteit is eigenlijk opvallender dan het absolute rendement in de n-TOPCon-wereld, en ik zal later uitleggen waarom.

Vooroppervlak: Boriumemitter met hoge plaatweerstand, durf het aan

De oude i-TOPCon-tegenstelling aan het vooroppervlak: te zware boriumdiffusie en Auger plus concentratierecombinatie exploderen; te licht en de laterale weerstand van de emitter wordt groot, de stroom onder de fijne vingers kan niet worden opgevangen, en je bent terug bij het forceren van contact met LECO.

Wat dit artikel doet (zie de Figuur 2-serie):

• Actief de plaatweerstand van de boriumemitter verhogen, zolang de passivatiekwaliteit er is en de blauwrespons behouden blijft.

• Het busbar/vingerpatroon opnieuw ontwerpen zodat het laterale transportverlies wordt gecompenseerd bij de gridlinestap.

• Aan de metallisatiekant een nano-Joule-verwarmingstype aanpak gebruiken (hun eigen teamwerk in Zhou et al., Small 2025 staat in de referenties) om de Ag-Si-contactweerstand te verlagen.

Figuur 2's IQE/PL-vergelijking toont het: de recombinatiestroomdichtheid j0 van het vooroppervlak van de hoge-weerstand emittergroep daalt duidelijk, en de vulfactor stort niet in, wat betekent dat de optimalisatie van gridline plus lokaal contact de transportkant echt heeft hersteld.

Onderbuikgevoel van een lijnengineer: de grootste valkuil bij een boriumemitter met hoge weerstand is niet de elektrische prestatie, maar de print firing-through-venster en compatibiliteit met het LECO-proces. Dit is een team van Jinko's eigen lijn (auteurs zoals Mao Jie en Wang Zhao komen van Haining Jinko), wat betekent dat deze boriumdiffusie-plus-gridline-combinatie hoogstwaarschijnlijk al zijn DOE op de M10-lijn heeft gedraaid, het is geen puur labrecept.

Achteroppervlak: Dubbel poly-Si is het echte zware werk

Het achteroppervlak-gedeelte is het meest engineer-gerichte deel van het hele artikel (Figuren 3 en 4).

Iedereen kent de valkuilen waarin de traditionele n+-poly / SiOx-structuur is gestapt:

• Tijdens het doorsinteren van zilverpasta boort Ag langs de korrelgrenzen naar het substraat, induceert grensvlaktoestanden, en lichtgeïnduceerde plus donkerdegradatie exploderen samen.

• Poly-laag te dik en parasitaire absorptie aan de achterkant eet de bifacialiteit op; te dun en passivatie plus contact kunnen niet stabiel blijven.

De oplossing hier is een dubbellaagse tunneloxide poly-Si aan de achterzijde (Figuur 3 TEM maakt het verschil in kristalliniteit en doteringsverdeling tussen de twee lagen duidelijk):

• De buitenste laag is "defensief": blokkeert zilverdiffusie, voorkomt dat de interfacepassivering wordt verstoord door metallisatie.

• De binnenste laag is "offensief": hoge kristalliniteit plus onderdrukte inactieve P-concentratie aan de substraatzijde, waardoor de passiveringskwaliteit toeneemt (Figuur 4's iVoc en j0 gegevens ondersteunen dit).

• Lokaal verdunde poly-laag (waarschijnlijk LCO of laser-geopende venstergebieden): achterzijde transmissie neemt toe, bifacialiteit bereikt 88,3%.

In de vergelijkingscurves van Figuur 4, de dubbel-poly groep ten opzichte van de enkel-poly basislijn:

• Voc blijft gelijk (dankzij de binnenste laag met hoge kristalliniteit plus lage inactieve fosfor).

• FF wordt niet opgeofferd (zilverdiffusie wordt gestopt door de buitenste laag, contactweerstand stijgt niet).

• Bifacialiteit gaat van een conventionele TOPCon ~80% naar 88,3%, en dit is belangrijker voor BOS-kosten dan de 0,3% op het efficiëntieblad.

Producttoepassing

Laat de reflex "Nature paper, moet duur zijn" varen. Voor iedereen die daadwerkelijk een n-TOPCon-lijn runt, zijn er drie dingen die je in feite direct kunt kopiëren:

• Stop met vasthouden aan het oude 80-100 ohm/sq menu voor de boor-emitter. Duw het hoger, herbereken de gridlines, stem het LECO-venster opnieuw af, en 0,2-0,3% abs op het frontoppervlak is echt te behalen.

• Schakel de achterste poly van enkellaags naar dubbellaags. De buitenste laag is niet per se duur, het is slechts één extra CVD-laag, maar zilverdiffusie als verborgen faalmodus is echt geld over de 25-jarige levensduur van een bifaciaal module.

• Ruil lokale poly-verdunning in voor bifacialiteit. Het is een betere deal dan alleen glas en encapsulant optimaliseren. 88% bifacialiteit met een tracker, en de kWh-kostenberekening aan de installatiekant spreekt voor zich.

Natuurlijk zijn er valkuilen: het thermische budget van dubbellaags poly, de doorvoer en uniformiteit van laser-lokale verdunning, en hoe groot de retrofit is versus een bestaande inline-opstelling. Het artikel zal deze niet uitschrijven, maar Jinko durfde een gecertificeerde efficiëntie naar buiten te brengen, wat aangeeft dat tenminste de M10-pilootlijn al soepel draait.

Open vraag: binnen het huidige TOPCon thermische budget van 1300+ hoge-temperatuur boordiffusie plus LECO, moet je er nog een laser-selectieve modificatielaag bovenop stapelen (zoals de UV-ps route in Wang Q's 26,35% paper)? Of heeft de rear double poly de passivatie-contact-bifacialiteit driehoek trade-off al tot zijn limiet opgegeten, wat betekent dat de volgende stap het overschakelen naar een BC-structuur zou moeten zijn in plaats van TOPCon verder uit te knijpen?

Ooitech's Visie

Wat hier stilletjes interessant is, is dat beide hefbomen, de hoge-sheet-weerstand booremitter en de rear double poly, bijna volledig aan de celzijde leven, maar de uitbetaling verschijnt op moduleniveau via die 88,3% bifacialiteit. Op een modulelijn verandert hogere bifacialiteit hoe je denkt over lay-up, backsheet- of glaskeuze, en stringerspanning voor dunnere, breekbaardere cellen, dus het procesvenster aan de modulezijde moet daarin meebewegen. Als turnkey modulelijnbouwers die werken over formaten van M10 tot shingled en TOPCon, volgen we deze cel-niveau verschuivingen op de voet, omdat ze het tempo bepalen voor wat de stroomafwaartse lijn moet verwerken. Als je wilt zien hoe een moderne moduleproductielijn daadwerkelijk draait, is het Ooitech YouTube-kanaal op www.youtube.com/ooitech een abonnement waard.