Dubbelsidig elektrisk förfining driver industriell M10 TOPCon till 26,66%
Innehållsförteckning
Produktintroduktion
"Kan TOPCon verkligen pressa ut ytterligare 0,5%? Auger-gränsen är i princip redan i ansiktet på oss."
Den där fikarumskommentaren sammanfattar ganska väl den delade oron hos alla som driver en n-TOPCon-linje de senaste två åren. M10 fullstora celler, massproduktionseffektivitet fast mellan 25,5% och 26%, och varje extra 0,1% innebär kamp mot rekombination, kontakt och silverpasta. Sedan släpper Jinko, tillsammans med Ningbo Institute of Materials, den här Nature Energy-artikeln och driver certifierad industriell M10 TOPCon-effektivitet rakt upp till 26,66%, och drar samtidigt bifacialiteten till 88,3%. En mening: fixa båda elektriska sidorna samtidigt, istället för att bara jaga passivering eller bara jaga gridlines.
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%, var kom detta nya steg ifrån
TOPCon "effektivitetsnyheter" under det senaste året har ärligt talat blivit lite tröttsamma att titta på. 26,1%, 26,35%, mestadels laser-selektiv modifiering eller mindre bor-emitter-justeringar. Den här gången skär Jinkos linje på båda sidor samtidigt:
Framsida: bor-emitter med hög skiktresistans plus optimering av gridline-mönster, vilket minskar rekombination och transportförlust.
Baksida: dubbelskiktad poly-Si/SiOx-struktur, blockerar silverdiffusion, inre lager med hög kristallinitet, låg inaktiv fosfor i substratet och lokal förtunning.
Certifieringsplattform: M10 industriella fullstora celler, inte labbskala-kuponger.
Den där 88,3 % bifacialiteten är faktiskt mer iögonfallande än den absoluta verkningsgraden i n-TOPCon-världen, och jag förklarar varför senare.
Framsida: Högskiktsresistans Boremitters, våga driva det
Den gamla i-TOPCon-framsidans motsägelse: bordiffusion för tung och Auger plus koncentrationsrekombination exploderar; för lätt och emitterns laterala resistans blir stor, strömmen under finfingrarna kan inte samlas upp, och du är tillbaka till att tvinga kontakt med LECO.
Vad denna artikel gör (se figur 2-serien):
Aktivt öka boremitters skiktsresistans, när passiveringskvaliteten är där och blåresponsen bibehålls.
Kör om buss-/finger-mönstret så att den laterala transportförlusten äts upp vid gridlinje-steget.
På metalliseringssidan, använd en nano-Joule-uppvärmningsliknande metod (deras eget teams grundarbete i Zhou et al., Small 2025 finns i referenserna) för att pressa ner Ag-Si-kontaktresistansen.
Figur 2:s IQE/PL-jämförelse visar det: frontytans rekombinationsströmdensitet j0 för högresistansemittern minskar tydligt, och fyllnadsfaktorn kollapsar inte, vilket betyder att gridlinje plus lokal kontaktoptimering verkligen har lagat transportsidan.
Magkänsla från en linjeingenjör: den största fällan med en högresistans boremitters är inte den elektriska prestandan, det är utskriftsfönstret för genombränning och kompatibiliteten med LECO-processen. Detta är ett team från Jinkos egen linje (författare som Mao Jie och Wang Zhao är från Haining Jinko), vilket innebär att denna bor-diffusion-plus-gridline-kombination med största sannolikhet redan har kört sin DOE på M10-linjen, det är inte ett rent labbrecept.
Baksida: Dubbel poly-Si är det verkliga tunga lyftet
Baksidesavsnittet är den mest ingenjörsorienterade delen av hela artikeln (figur 3 och 4).
Alla känner till fällorna som den traditionella n+-poly / SiOx-strukturen har trampat i:
Under silverpastans genombränning borrar Ag ner mot substratet längs korngränserna, inducerar gränsytetillstånd, och ljusinducerad plus mörkerdegradering exploderar tillsammans.
Poly-skiktet för tjockt och bakre parasitisk absorption äter bifacialiteten; för tunt och passivering plus kontakt kan inte hålla sig stabilt.
Fixet här är en dubbelskiktad tunneloxid-poly-Si på baksidan (Figur 3 TEM visar tydligt skillnaden i kristallinitet och dopningsfördelning mellan de två skikten):
Yttre skiktet lutar åt "defensivt": blockera silverdiffusion, hålla gränsytspassiveringen från att förstöras av metallisering.
Inre skiktet lutar åt "offensivt": hög kristallinitet plus undertryckt inaktiv P-koncentration på substratsidan, så passiveringskvaliteten ökar (Figur 4:s iVoc- och j0-data stödjer detta).
Lokalt tunnat polyskikt (troligen LCO- eller laseröppnade fönsterområden): bakre transmission ökar, bifacialitet når 88,3%.
I Figur 4:s jämförelsekurvor, dubbelpolygruppen relativt enkelpolybaslinjen:
Voc förblir oförändrat (tack vare det hög kristallina inre skiktet plus låg inaktiv fosfor).
FF offras inte (silverdiffusion stoppas av det yttre skiktet, kontaktresistivitet exploderar inte).
Bifacialitet går från konventionell TOPCon ~80% upp till 88,3%, och detta är viktigare för BOS-kostnad än 0,3% på effektivitetsbladet.
Produkttillämpning
Släpp reflexen "Nature-papper, måste vara dyrt". För den som faktiskt driver en n-TOPCon-linje finns det tre saker här som du i princip kan kopiera rakt av:
Sluta hålla fast vid den gamla 80-100 ohm/sq-menyn för boremittern. Tryck den högre, beräkna om gridlinjerna, ställ om LECO-fönstret, och 0,2-0,3% abs på framsidan är verkligen inom räckhåll.
Byt bakre poly från enkelskikt till dubbelskikt. Det yttre skiktet är inte nödvändigtvis dyrt, det är bara ett extra CVD-skikt, men silverdiffusion som dolt felläge är riktiga pengar över en bifacial moduls 25-åriga livslängd.
Byt lokal polyförtunning mot bifacialitet. Det är en bättre affär än att bara optimera glas och inkapsling. 88% bifacialitet med en tracker, och kWh-kostnadsmatematiken på anläggningssidan talar för sig själv.
Det finns förstås fallgropar: den termiska budgeten för dubbelskiktspoly, genomströmning och enhetlighet vid laserlokal förtunning, och hur stor ombyggnaden är jämfört med en befintlig inline-uppställning. Papperet specificerar inte dessa, men Jinko vågade hänga ut en certifierad effektivitet, vilket åtminstone säger att M10-pilotlinjen redan kör smidigt.
Öppen fråga: inom den nuvarande TOPCon-termiska budgeten på 1300+ högtemperatur-bordiffusion plus LECO, bör man stapla ytterligare ett laserselektivt modifieringsskikt ovanpå (som UV-ps-vägen i Wang Q:s 26,35%-artikel)? Eller har den bakre dubbla poly redan ätit upp passiverings-kontakt-bifacialitet-triangelns avvägning till sin gräns, vilket innebär att nästa steg uppåt borde vara att byta till en BC-struktur istället för att fortsätta pressa TOPCon?
Ooitechs syn
Vad som är tyst intressant här är att båda dessa spakar, högsheet-resistans-boremittern och den bakre dubbla poly, lever nästan helt på cellsidan, men utbytet visas på modulnivå genom den 88,3% bifacialiteten. På en modullinje förändrar högre bifacialitet hur man tänker på layup, bakplan eller glasval, och strängspänning för tunnare, sprödare celler, så processfönstret på modulsidan måste följa med. Som nyckelfärdiga modullinjesbyggare som arbetar över format från M10 till shinglade och TOPCon, följer vi dessa cellnivåförändringar noga, eftersom de sätter takten för vad nedströmslinjen måste hantera. Om du vill se hur en modern modulproduktionslinje faktiskt fungerar, är Ooitech YouTube-kanalen på www.youtube.com/ooitech värd en prenumeration.
