Vier-Snede Celtechnologie: De Volgende Efficiëntiecode in de PV-Industrie

Inleiding

De afgelopen zes maanden duikt er steeds vaker een term op in PV-kringen: vierkniptechnologie.

Tongwei, JinkoSolar, Trina, Chint... een golf van toonaangevende PV-giganten heeft gezamenlijk ingezet. Nieuwe productlanceringen volgen elkaar op en module-efficiëntierecords worden steeds opnieuw verbroken.

Sommigen noemen het een 'technologische revolutie', anderen zeggen dat het slechts een 'natuurlijke uitbreiding van halfkniptechnologie' is. Wat is de waarheid? Waarom zetten de grote spelers gezamenlijk in op deze technologie? Laten we het vandaag helemaal uiteenzetten.

Het principe: Waarom cellen knippen ertoe doet

Voordat we het over vierkniptechnologie hebben, is er een fundamentele vraag die twee minuten aandacht verdient.

Veel mensen denken dat het doel van celknippen is om 'efficiëntie te verbeteren'. Strikt genomen is die uitspraak niet helemaal juist.

Knippen verbetert niet de celefficiëntie, maar het vermogen van de verpakte module.

Celefficiëntie is de eigen zaak van de cel. Of je hem nu knipt of niet, de efficiëntie van een enkele cel verandert niet. Maar eenmaal in kleinere stukken geknipt, wordt de stroom kleiner en dalen de weerstandsverliezen van die stroom op de busbars en ribbons. Deze bespaarde energie uit zich uiteindelijk als een toename van het uitgangsvermogen van de module.

De wet van Joule, natuurkunde op de middelbare school: verlies = I²R. Halveer de stroom en het verlies wordt een kwart.

De reden dat halfkniptechnologie de afgelopen vijf jaar wijdverspreid werd, komt neer op deze ongelooflijk eenvoudige wiskundige relatie.

Vier-snede is een uitbreiding van dezelfde logica: halveer de stroom opnieuw, en het verlies daalt weer tot een kwart. Het upgraden van een module van half-snede naar vier-snede levert een vermogenswinst van ongeveer 10-20W op, wat overeenkomt met een efficiëntieverbetering van 0,3-0,5 procentpunt.

Dat klinkt misschien niet veel. Maar in de huidige prijsomgeving kan dat verschil van 0,3 procentpunt het verschil zijn tussen het winnen van een aanbesteding of niet.

Waarom Nu? De Marktdrijvers

Het technische principe van vier-snede cellen is niet nieuw, men besprak het al minstens vijf jaar geleden. Maar echte massaproductie vond pas in de laatste zes maanden plaats.

Waarom?

Omdat de vraagzijde veranderde.

De eerste verandering is beleid. Op 15 juni publiceerde het Chinese Ministerie van Industrie en Informatietechnologie een graderings- en classificatiestandaard voor PV-modules, die ze in vier niveaus indeelt op basis van conversie-efficiëntie, met het laagste niveau vastgesteld op 23,4%. Hoewel nominaal een aanbevolen standaard, zullen staatsbedrijven bij inkoop deze hoogstwaarschijnlijk direct citeren. Voor modulemakers is dit geen kwestie van "of het doen," maar van "doen of worden geëlimineerd."

Vier-snede kan worden retrofitted op bestaande productielijnen, met korte cycli, lage investeringen en snelle resultaten. Dit is de eerste drijver van de vier-snede boom: het is de snelste weg om de efficiëntiedrempel op bestaande lijnen te halen.

De tweede verandering is het concurrentielandschap. TOPCon-technologie wordt steeds meer gehomogeniseerd, en het efficiëntieverschil tussen cellen van verschillende spelers is teruggebracht tot binnen 0,2 procentpunt. In deze situatie is verpakkingsoptimalisatie aan de modulezijde een van de weinige overgebleven plekken om differentiatie te creëren.

Met andere woorden, de ruimte om water uit te persen aan de celzijde is bijna opgedroogd, en nu is het de beurt aan de modulezijde.

De Echte Uitdaging: Randpassivatie en Opbrengst

Dat gezegd hebbende, vier-snede is niet alleen een kwestie van snijden en klaar.

Nadat een cel in vier stukken is gesneden, is het gebied van snijrandschade twee keer zo groot als bij half-snede technologie. Als dit onbehandeld blijft, veroorzaakt deze schade ernstige carrier-recombinatie, wat de efficiëntie daadwerkelijk verlaagt; de gesneden cel kan slechter presteren dan een ongesneden cel.

Dus de kernprocesmoeilijkheid van vier-snede is niet het "snijden," maar de randpassivatie daarna.

Er zijn tegenwoordig verschillende gangbare benaderingen: Tongwei gebruikt zijn zelfontwikkelde TPE-randpassiveringstechnologie, die volgens openbare informatie goed presteert. Andere toonaangevende spelers hebben elk hun eigen oplossingen, maar er worden weinig details openbaar gemaakt.

Randpassivering klinkt als één zin, maar het uitvoeren ervan is een systeemtechnische inspanning. De keuze van het passiveringslaagmateriaal, diktecontrole, uniformiteit, compatibiliteit met volgende verpakkingsprocessen... elke stap vereist herhaaldelijk afstemmen. Dit is precies waarom de bedrijven die in staat zijn om vier-snede in massaproductie te nemen, nog steeds geconcentreerd zijn bij de weinige leiders.

Een ander praktisch probleem is de opbrengst. Hoe fijner de snede, hoe groter het risico op breuk. Een vriend bij een modulefabriek vertelde me dat het breukpercentage van vier-snede 2-3 procentpunten hoger ligt dan half-snede, wat een directe impact heeft op de kosten.

Het aantal soldeerverbindingen is ook een probleem. Een vier-snede module heeft twee keer zoveel soldeerverbindingen als een half-snede en vier keer zoveel als een volledige cel. Elke soldeerverbinding is een potentieel faalpunt. Of het de langetermijnbetrouwbaarheidstest van een garantieperiode van 25 jaar kan doorstaan, is eerlijk gezegd nog niet voldoende onderbouwd met operationele gegevens uit de praktijk.

Wat de toonaangevende spelers doen

Wat doen de toonaangevende PV-bedrijven? Op basis van momenteel beschikbare openbare informatie:

Tongwei beweegt agressiever. De TNC 3.0-serie gebruikt de vier-snede benadering, met een maximaal vermogen van 770W en een rendement van 24,8%, wat het in de eerste categorie plaatst onder in massa geproduceerde modules. Randpassivering gebruikt de zelfontwikkelde TPE-technologie.

Trina Solar's Vertex 3e generatie gebruikt ook vier-snede, met een vermogen van 760W. Trina heeft al lange tijd diepgaande kennis van moduleverpakking en heeft dit keer al zijn middelen ingezet.

Jinko's Tiger Neo 3.0 koos ook voor vier-snede, met 670W. Jinko's strategie is altijd stabiel geweest, niet gericht op extreme parameters, maar waarde hechtend aan massaproductieconsistentie.

LONGi's pad is anders. In plaats van vier-snede bovenop TOPCon te stapelen, ging LONGi direct voor de BC-route, waarbij de inherente hoge efficiëntie van back-contact technologie wordt gebruikt om het probleem op te lossen. BC-modules bereiken 680W in massaproductie, met een verzenddoelstelling voor 2026 van meer dan 50GW. Dit is een ander speelboek, in wezen een gok op het generatievoordeel van een celtechnologieroute.

Chint New Energy's ASTRON 7 Pro gebruikt ook de vier-snede benadering, met 670W.

Bij deze producten zie je een interessante divergentie: de meeste bedrijven kiezen ervoor om vier-cut te stapelen op bestaande TOPCon-lijnen om "hun levensduur te verlengen", terwijl LONGi ervoor kiest deze stap over te slaan en direct op BC in te zetten. Welke strategie uiteindelijk wint, is nog te vroeg om te concluderen.

Echte voordelen voor eigenaren van energiecentrales

Voor investeerders en eigenaren van energiecentrales bieden vier-cut modules twee praktische voordelen.

Ten eerste, betere prestaties bij weinig licht. Vier-cut modules hebben een lagere bedrijfsstroom, waardoor het opbrengstverlies kleiner is in scenario's met weinig licht, zoals vroege ochtenden, avonden, bewolkte dagen en winter. Onderschat dit verschil niet; wanneer omgerekend naar jaarlijkse opbrengstwinst, is de impact op het rendement op investering zeer reëel.

Ten tweede, sterkere schaduwbestendigheid. Het interne circuit van een vier-cut module is verdeeld in fijnere strings, dus wanneer gedeeltelijk beschaduwd (boom schaduwen, vogelpoep, stofophoping), is de impact op de output van de hele module kleiner. Dit is vooral betekenisvol voor gedistribueerde dak scenario's, waar de schaduwomstandigheden op daken vaak complex zijn.

Natuurlijk is het nadeel een iets hogere moduleprijs. Maar gezien de opbrengstwinst door verbeterde efficiëntie, is de genivelleerde elektriciteitskost (LCOE) hoogstwaarschijnlijk beter.

Vooruitzicht: een pragmatische keuze voor het huidige venster

Hier zijn een paar persoonlijke inschattingen, ter referentie.

Op korte termijn wordt vier-cut een standaard zet voor het TOPCon-kamp. Met de efficiëntieclassificatienorm van het ministerie is geen upgrade gelijk aan geen biedingskwalificatie, een harde beperking. Naar verwachting zullen de TOPCon-lijnen van toonaangevende bedrijven vanaf de tweede helft van 2026 tot 2027 grotendeels de vier-cut upgrade hebben voltooid.

Op middellange termijn, naarmate processen volwassener worden en opbrengsten verbeteren, zal de kostenpremie van vier-cut geleidelijk afnemen. Tegen 2027-2028 kan het prijsverschil tussen vier-cut en niet-vier-cut modules krimpen tot een verwaarloosbaar niveau. Op dat moment verschuift het van de huidige "premium optie" naar een "basisconfiguratie".

Op lange termijn is vier-cut hoogstwaarschijnlijk een overgangsoplossing. Technologie-iteratie in de PV-industrie stopt nooit, en er kunnen nieuwe celstructuren of verpakkingsmethoden ontstaan die de vraag "hoeveel cuts" irrelevant maken.

Maar dat is een kwestie voor later.

In dit huidige venster is vier-cut de meest pragmatische keuze. Investering is beheersbaar, resultaten zijn snel, het sluit geen route uit en het lost het probleem van dit moment op.

In de huidige omgeving waarin moduleprijzen onder 1 yuan/W zijn gedreven, is de technologie die het snelst en meest betrouwbaar de efficiëntie verhoogt en aanbestedingen wint, de goede technologie.

Geen verstoring nodig, geen revolutie nodig.

Goed genoeg, nuttig en direct bruikbaar, dat is voldoende.

Ooitech's Visie

Ooitech gelooft: Vier-snede celtechnologie is momenteel de meest pragmatische, goedkope en snel werkende weg voor modulefabrikanten om te voldoen aan de stijgende efficiëntienormen en concurrerend te blijven in het biedingsspel.