THBC-zonneceltechnologie: Hoe Hybride Gepassiveerde Achterzijde

Snel antwoord: THBC is een hybride gepassiveerde back-contactcel die verschillende contacttypen toewijst aan verschillende regio's van het achteroppervlak in plaats van overal één architectuur toe te passen. Dat is de trend die het vertegenwoordigt: de achterkant van een hoogrendementscel is niet langer uniform, en elke regio krijgt het contact dat bij zijn taak past — een TOPCon-passiverend contact waar lage recombinatie het belangrijkst is, een heterojunctiecontact waar carriersselectiviteit het belangrijkst is. De waferformaten die in het spel zijn, zijn 182 mm en 210 mm, en aankondigingen van industriële capaciteit rond deze familie bereikten cijfers zoals 316,6 GW en 240 GW in planningsrondes, met ambities voor celefficiëntie in de band van 25% tot 30%. Voor moduleproductie is de praktische beperking het achterpatroon: meer contacten op de achterkant betekent strakkere toleranties bij de stringer- en bussingstations, en het maakt inspectie van de achterzijde belangrijker dan het uiterlijk van de voorzijde.

PV-moduleproductie · door Jerry, Ooitech

Inleiding

THBC is één uitdrukking van een bredere trend: het toewijzen van verschillende contacttypen aan verschillende achterste regio's. De volledige routesequentie is in kaart gebracht in de BC-celtechnologieroadmap: van structuur naar proces.

De kernboodschap is eenvoudig maar krachtig: THBC is niet zomaar weer een incrementele procesaanpassing. Het is een systematische reconstructie die TOPCon passief contact, de hoogrenderende passivering van HJT en de draadloze elektrodelayout van IBC samenbrengt in één architectuur die rond de achterzijde van de cel is gebouwd.

De fotovoltaïsche industrie, na een periode van intense capaciteitsuitbreiding, is in 2026 formeel een nieuwe transformatiecyclus ingegaan. Het middelpunt van de concurrentie verschuift van schaal en lage prijzen naar efficiëntie, kwaliteit en rendement over de hele levenscyclus.

Naarmate de theoretische limiet van enkelvoudige kristallijne siliciumcellen (ongeveer 29,4%) dichterbij komt, lopen conventionele TOPCon- en HJT-technologieën tegen steeds strengere fysieke en economische beperkingen aan bij de massaproductie-efficiëntiegrens van ongeveer 27%.

Tegen deze achtergrond doorbreekt een nieuwe celarchitectuur die verschillende top-technologieroutes combineert de saaie impasse in siliciumefficiëntieverbeteringen. In april 2026 kondigde een onderzoeksinstituut aan dat zijn zelfontwikkelde THBC (Hybride Gepassiveerde Achtercontactcel), gecertificeerd door het Duitse ISFH, een piekconversie-efficiëntie van 28,00% bereikte. Dit was de eerste keer dat de industrie de 28,0%-drempel overschreed op een groot oppervlak 210R rechthoekige wafer (210mm x 182mm).

Industrie-omslagpunt en de opkomst van THBC

Van schaal naar levenscycluswaarde

Na een record van 316,6 GW aan nieuwe installaties in 2025, trok de PV-markt in 2026 terug naar een meer rationele bandbreedte van 220-240 GW. De boodschap is duidelijk: het gaat niet langer om zoveel mogelijk installeren, maar om wie meer elektriciteit kan opwekken binnen beperkte ruimte, beperkte investering en complexe omstandigheden.

Bieden op de elektriciteitsmarkt is de norm geworden, en ontwikkelaars van centrales laten de oude logica van gunning op basis van de laagste prijs los. Ze streven nu naar een hogere energieopbrengst en betere levenscyclusrendementen.

Ondertussen is de bezettingsgraad van conventionele P-type cellen en enkele vroege TOPCon-lijnen door overcapaciteit gedaald tot onder de 30%, terwijl hoogrendement BC-back-contactcellen in het eerste kwartaal van 2026 een bezettingsgraad van bijna 60% handhaafden, wat hun marktaandeelgroei versnelde.

Ook het beleid wordt strenger. Onder de nieuwe nationale efficiëntienormen komen alleen modules met een conversierendement van 24,2% of hoger in aanmerking voor Tier 1-efficiëntie. Bij de huidige massaproductieniveaus halen in wezen alleen hoogrendement BC-modules deze drempel consistent. Nu de markt rendement eist en het beleid efficiëntie, maakte deze dubbele resonantie de weg vrij voor de doorbraak van THBC in 2026.

Wat is THBC: De dubbele genen van Ace-technologieën

TOPCon: Tunnel Oxide Passivated Contact

TOPCon staat voor Tunnel Oxide Passivated Contact. De kern is het laten groeien van een ultradunne siliciumdioxide (SiO2)-laag op het wafersoppervlak, meestal slechts 1-2 nanometer dik, en vervolgens het afzetten van een polysiliciumfilm om een dragerselectieve contactstructuur te bouwen. Dit biedt twee belangrijke voordelen: uitstekende passivering en sterke compatibiliteit met bestaande PERC-productielijnen, wat verklaart waarom TOPCon de afgelopen jaren zo snel is opgeschaald.

IBC: Interdigitated Back Contact

IBC staat voor Interdigitated Back Contact. Het grootste kenmerk is dat alle positieve en negatieve elektroden naar de achterkant van de cel worden verplaatst. Doordat de voorkant vrij is van metalen gridlijnen, verdwijnen de schaduwverliezen door frontmetallisatie volledig. IBC vergroot niet alleen het lichtopvangende oppervlak, maar levert ook een uitstekende esthetiek, wat precies is waarom bedrijven zoals Tesla's SolarCity ooit zwaar op deze route inzetten.

THBC: Reconstructie en versterking

THBC kan worden begrepen als Tunnel Oxide Passivated Contact - Hybrid Back Contact. Het reconstrueert diepgaand de genen van TOPCon en IBC: het gebruikt de gepassiveerde contactstructuur van TOPCon als fysieke basis aan de achterkant, terwijl het de interdigitated elektrode-opstelling van IBC overneemt. Maar THBC is geen eenvoudige TOPCon + IBC-stapeling. Het is meer het samensmelten van TOPCon's gepassiveerde contact, HJT's hoogrendementspassivering en het schaduwvrije elektrodeontwerp van BC-cellen tot één systematische architectuur. Deze passiveringsmechanismen vullen elkaar fysiek aan en leveren gecombineerde elektrische en optische prestaties die ver boven elke enkele route uitstijgen.

Fysica en mechanismen achter de 28%-doorbraak

Dragerselectief contact verhoogt de quantum-efficiëntie

In conventionele cellen veroorzaakt direct contact tussen metaal en silicium veel grensvlakdefecten die als recombinatiecentra fungeren, waardoor dragers verloren gaan voordat ze de elektrode bereiken. De ultradunne tunneloxidelaag van THBC fungeert als een eenrichtingstunnelkanaal. Met behulp van het quantumtunneleffect laat het één type drager naar de elektrode passeren terwijl de omgekeerde stroom van het andere type wordt geblokkeerd. Dit zeer selectieve contact minimaliseert recombinatieverliezen aan het grensvlak, waardoor de openklemspanning (Voc), vulfactor (FF) en interne quantumefficiëntie (IQE) toenemen.

Dubbelzijdig gepassiveerd contact minimaliseert recombinatiestroomdichtheid

Terwijl traditionele BC-cellen de voorzijde-schaduw oplossen, vertonen de p+- en n+-gedoteerde gebieden aan de achterzijde nog steeds hoge recombinatiesnelheden waar ze in contact komen met de metaalelektroden. De belangrijkste verbetering van THBC is het toepassen van polysilicium/oxide gepassiveerde contactstructuren op zowel de p+- als n+-gebieden aan de achterzijde, waardoor de achterkant een dubbele laag passiveringsbescherming krijgt. Dit verlaagt de recombinatiestroomdichtheid (J0) van de achterelektrodegebieden met een volledige orde van grootte, waardoor Voc de fysieke limiet kan benaderen zonder de vulfactor op te offeren.

IBC-structuur levert schaduwvrije optische winst en lichtvangstoptimalisatie

THBC erft het grootste voordeel van IBC: een volledig draadloze voorkant, waardoor 100% lichtontvangstoppervlak wordt bereikt en geabsorbeerde fotonen worden gemaximaliseerd. Omdat de voorkant geen rekening meer hoeft te houden met metaalcontact en soldeerspanning, krijgen ontwerpers veel meer vrijheid voor optische optimalisatie, zoals betere antireflectiecoatings met aangepaste brekingsindex, fijn gecontroleerde getextureerde oppervlakken en selectieve emitters. Deze benaderingen, die moeilijk te optimaliseren zijn op conventionele cellen met voorzijde-elektroden, worden volledig gerealiseerd in de THBC-architectuur, waardoor de kortsluitstroom (Jsc) dicht bij de limiet komt.

Cross-Dimensionale Vergelijking van Efficiëntie, Prestaties en Marktpremie

Waar THBC zich bevindt in het PV-technologiespectrum

In echte stationdata hebben BC-modules al sterke levenscyclusopbrengsten laten zien. Neem de Hi-MO 9 module met HPBC 2.0 cellen als voorbeeld: de uitstekende -0,26%/°C temperatuurcoëfficiënt houdt de gemiddelde dagelijkse bedrijfstemperatuur meer dan 0,64°C lager dan conventionele TOPCon-modules. Onder volledig onbeschaduwde omstandigheden is de cumulatieve opbrengstwinst per watt 1,81% hoger dan TOPCon, oplopend tot 4,36% op typische zonnige dagen. Nog betekenisvoller: in gesimuleerde gedeeltelijke beschaduwingstests leverde BC-technologie's unieke zwakgeleiding elektrisch ontwerp een cumulatieve opbrengstwinst per watt tot 46,82% hoger dan TOPCon. Dit is van groot belang in stoffige, schaduwgevoelige omgevingen zoals woestijnen en Afrikaanse mijnbouwregio's, waar anti-beschaduwing meer opbrengst, lagere O&M-kosten en een stabielere langetermijn-IRR betekent. In 2026 begonnen verschillende grote projecten, waaronder een 450MW-project in Hongarije, een 1,5GW-project in de VAE en een 500MW-woestijnbeheer geïntegreerd PV-project in Binnen-Mongolië, volledig BC/HPBC 2.0-modules te gebruiken, wat aangeeft dat de markt nu de echte commerciële waarde van BC-technologie in complexe extreme omgevingen erkent.

De Zilvervrije Golf en een Doorbraak in Materiaaleconomie

2026 als het jaar van zilvervrije PV

2026 wordt algemeen het jaar van zilvervrije PV genoemd. Nu China de zilverexportcontroles vanaf 1 januari 2026 heeft aangescherpt, heeft zilver, een strategisch basismateriaal voor PV en nieuwe-energievoertuigen, door het aanbodtekort de prijzen naar een hoog plateau gedreven, met het marktcentrum rond 20.000 RMB/kg. Dit legt zware metallisatiekostendruk op conventionele TOPCon-cellen, waar de zilverpasta-kosten kunnen oplopen tot 0,20-0,26 RMB/W. Voor een industrie die al in dunne-marge concurrentie verkeert, is dit geen klein probleem maar een kwestie van overleven, waardoor ontzilveringstechnologie een overlevingsnoodzaak wordt.

Progressieve zilverreductie

Technieken zoals fijnlijnprinten en 0BB (busbar-vrij) naderen brede toepassing. Ze kunnen het zilververbruik terugbrengen tot 6-9 mg per watt, maar naderen fysieke grenzen en kunnen hoge zilverprijzen niet volledig compenseren.

Zilvergecoate koperpasta

Zilvergecoate koperpasta is de gangbare overgangsoptie voor zilverreductie bij HJT en sommige TOPCon-lijnen. Het vermindert het zilververbruik, maar vereist een zeer hoge printconsistentie, hoge-temperatuur sintervensters en procescontrole, wat leidt tot hogere kosten voor vallen en opstaan.

Koper-elektroplating: de ultieme zilvervrije route

Koper-elektroplating deponeert via elektrochemische depositie een patroon van zuivere koperlijnen op het celoppervlak, waardoor de afhankelijkheid van zilver fundamenteel wordt verminderd. De voordelen zijn duidelijk: metallisatiekosten kunnen dalen tot onder 5 cent/W; besparing per watt kan 0,05-0,08 RMB bedragen; en het risico van zilverprijsvolatiliteit wordt volledig geëlimineerd. Koperlijnen bieden ook een hogere geleidbaarheid en lagere serieweerstand, waardoor de elektrodeweerstand afneemt zonder het rendement te schaden. THBC is toevallig een van de meest ideale dragers voor koper-elektroplating zilvervrije technologie, omdat de positieve en negatieve elektroden zich allemaal aan de achterzijde bevinden, vrij van de strikte beperkingen van lichtinval en verouderingsspanning aan de voorzijde. De sterk gepassiveerde achterste SiO2/polysiliciumlaag kan ook dienen als een laser-vriendelijk, schadevrij groefmedium en vermindert het risico van koperdiffusie in het siliciumsubstraat. Kortom, THBC is niet alleen een rendementstechnologie, maar ook een doorbraak in materiaaleconomie.

Uitdagingen bij massaproductie en de TOPCon + THBC dual-drive strategie

Opbrengstuitdagingen door procescomplexiteit

THBC combineert TOPCon's meerstaps passiveringsdepositie (oxidegroei, polysiliciumdepositie, dotering, uitgloeien) met IBC's micron-schaal achterpatronering. Aan dezelfde achterzijde moeten afwisselend p+ en n+ gedoteerde gebieden fijn worden opgebouwd met betrouwbare elektrische isolatie om kortsluiting te voorkomen. Met veel meer processtappen kan elke kleine opbrengstfluctuatie worden versterkt tot algehele kostendruk, een drempel die THBC moet overwinnen op weg van technologieleider naar industrieleider.

Compatibiliteit met dunne wafers en apparatuurupgrades

Toegewijde IBC-apparatuur vereist hoge investeringen, wat kleinere fabrikanten vaak afschrikt, en het bouwen van een nieuwe THBC-lijn kan 250-300 miljoen RMB per GW aan kapitaaluitgaven kosten. THBC heeft echter belangrijke doorbraken gerealiseerd in de massaproductie-aanpasbaarheid van dunne wafers, geschikt voor 110-130 micron dunne wafers, waardoor de materiaalkosten van wafers aanzienlijk dalen. Belangrijk is dat het ontwerp zeer compatibel is met gangbare TOPCon-lijnen, zodat toonaangevende bedrijven met geavanceerde TOPCon-capaciteit soepel kunnen upgraden naar THBC tegen relatief lage conversiekosten, wat de afschrijving van activa optimaliseert.

De TOPCon + THBC dual-drive capaciteitsstrategie

Toonaangevende bedrijven zoals Trina Solar hebben duidelijk een TOPCon + THBC dual-drive route voorgesteld. TOPCon blijft profiteren van zijn bifaciale opwekking en kosteneffectiviteit om gangbare scenario's zoals gecentraliseerde grote grondstations te bedienen, terwijl THBC pilotlijnen en geschaalde capaciteit versnelt als een gedifferentieerd premium vlaggenschip, gericht op oppervlaktegevoelige, hoogrenderende enkelzijdige scenario's zoals premium commerciële daken, residentiële PV en zonnewagens. Trina Solar versnelt nu de industrialisatie op basis van de voltooide THBC-pilotlijn, waarbij de nieuwe generatie module (2382mm x 1134mm) al meer dan 700W overschrijdt, wat een duidelijk industrialisatiepotentieel toont dat verder gaat dan laboratoriumrecords.

Conclusie: THBC herdefinieert de waardemaatstaf van kristallijn siliciumcellen

De laatste sprint van enkelvoudige junctie-efficiëntie

De opkomst van THBC markeert de laatste sprint van efficiëntiewinsten voor enkelvoudige junctie kristallijn siliciumcellen. Het is geen concept uit het niets, maar een reorganisatie van verschillende toptechnologieroutes aan de fysieke achterzijde: TOPCon's tunneloxide gepassiveerd contact, HJT's hoogrenderende passivering en IBC's draadloze elektrodeontwerp. Geïntegreerd in één architectuur vormen deze sterke punten een volgende generatie celoplossing met hoge efficiëntie, groot lichtopvangend oppervlak, lage recombinatieverliezen en sterke omgevingsaanpasbaarheid.

Onder de dubbele druk van de zilvervrije golf in 2026 en de nationale Tier 1-efficiëntienorm, beweegt THBC, met zijn piekefficiëntie van 28,00%, uitstekende compatibiliteit met dunne wafers, opmerkelijke opbrengst in complexe omgevingen en potentiële zilvervrije kostenvoordelen, zich van grensverleggende laboratoria naar de frontlinie van massaproductie. Naarmate productieprocessen volwassener worden en de TOPCon + THBC dual-drive strategie verder wordt uitgerold, herdefinieert deze nieuwe hybride passivated back-contact architectuur de waardemaatstaf van de PV-toeleveringsketen. De volgende ronde van concurrentie gaat mogelijk niet langer alleen over wie goedkoper is, maar over wie meer elektriciteit kan opwekken op hetzelfde oppervlak, wie hogere rendementen kan behouden in complexe omgevingen, en wie de kernwaarde van de volgende generatie PV-technologie zal bepalen.

Ooitech's visie: Ooitech gelooft dat THBC, door TOPCon, HJT en IBC aan de achterzijde van de cel te reconstrueren, de 28%-efficiëntiegrens doorbreekt en de weg wijst naar het volgende tijdperk van hoogwaardige, zilvervrije kristallijne silicium fotovoltaïsche energie.