Steel Plate Printing + Local Poly-Silicon Finger: Ang Susunod na Hakbang ng TOPCon Ay Nangyayari Na
Talaan ng Nilalaman
Pagpapakilala ng Produkto
Noong nakaraang buwan bumisita ako sa isang TOPCon factory. Si Old Zhang, ang process lead, ay nagpupunas ng kanyang mga kamay matapos magpalit ng bagong screen mula sa printer, sabay kalkula nang malakas kasama ako.
"Isang PI-film steel-wire screen ay tumatagal ng 4,000 hanggang 8,000 yuan, at sa buong industriya ang buhay nito ay karaniwang mga 400,000 wafers. Ang maganda ay umaabot ng 450,000, ang masama ay tumatagas ang paste sa 300,000. Kung hatiin sa bawat wafer iyon ay isang sentimo o dalawa. Sa tingin mo ba nag-aalala ako sa gastos ng screen?"
Sumandal siya sa tool cabinet malapit sa printer at ibinaba ang kanyang boses: "Ang silver paste ang tunay na kwento."
Maagang 2023, ang pilak ay umiikot sa 6,000 yuan kada kilo, at ang silver paste ay 3.4% lamang ng gastos ng module. Pagsapit ng Enero na ito, ang paste ay umakyat sa 29% ng kabuuang gastos ng module. Pormal nang nalampasan ng silver paste ang polysilicon bilang numero-unong cost driver sa isang PV module.
Noong Hunyo 23, ang spot silver ay 15,233 yuan/kg, at ang front-side fine-grid silver paste ay nag-quote ng 15,779 yuan/kg.
"29 porsyento!" Hinampas niya ang pinto ng cabinet. "Nagpapakapagod kami sa pagbawas ng gastos at efficiency, at mas mababa pa rin ito kaysa sa isang araw na paggalaw ng presyo ng pilak."
Inilabas niya ang kanyang telepono at ipinakita sa akin ang isang internal chart: unit price ng front-side silver paste sa nakaraang tatlong taon, halos tuwid na 45-degree na pag-akyat.
"Nakita mo na ba ang steel-plate printing paper?" tanong ko.
"Nabasa ko na. Ang Joule one mula sa Ningbo Institute of Materials. Ipinasa ito sa buong production line group chat. Pero nag-aalangan pa rin ang management, dahil sa huli, makakatipid ba talaga ang bagay na ito?"
Habang sinasabi niya ito, isang screen printer sa malapit ang nagtutulak palabas ng susunod na batch, ang squeegee ay dumudulas ng silver paste sa screen sa pantay na bilis, ang vacuum hiss ay nagpapanatili ng ritmo.
Naimprenta ito nang matatag. Stable, maaasahan, mataas ang yield, mga manggagawang alam ito nang lubusan.
Ngunit alam ng lahat na ang "stable" ay hindi kailanman naging moat sa negosyong ito.
Sinasagot ng artikulong ito ang isang tanong: makakatulong ba ang steel plate printing kasama ng local poly-silicon upang mabawi ng TOPCon ang ilang cost advantage sa 2026, sa ganito kataas na presyo ng silver?
Noong Enero 2026, naglathala ang Joule ng gawa ng koponan ni Ye Jichun sa Ningbo Institute of Materials, CAS. Sa mga industrial M10 wafer, ginamit nila ang steel plate printing upang palitan ang conventional screen printing para sa front grid, at local poly-silicon upang palitan ang full-area poly para sa rear contact. ISFH-certified efficiency: 26.09%.
Ang numerong iyon ay hindi ang record ng industriya. Nag-post ang JinkoSolar ng 26.4% noong Hunyo 2026, at ang Trina ay may 26.58% certification mas maaga. Ngunit ang halaga dito ay hindi ang efficiency figure, ito ay ang papel na ito ay tumutugon sa tatlong TOPCon pain points nang sabay: efficiency, pagbawas ng silver, at bifaciality. At ang parehong teknolohiya ay compatible sa mga umiiral na linya, hindi isang tear-down-and-rebuild.
Buksan natin ito.
Teknikal na mga Parameter
Grid Line Morphology: Screen vs Steel Plate Printing
| Metric | Screen Printing | Steel Plate Printing |
|---|---|---|
| Lapad ng linya | 17.0-19.4 μm | 14.1-15.5 μm |
| Taas ng linya | 8.7 μm | 8.9 μm |
| Aspect ratio | 45.1% | 58.9% |
| Edge profile | Sloped | Near-vertical |
| Finger spacing | 1066 μm | 944 μm |
| Contact resistivity | mas mataas | 2.4 mΩ·cm² (~15% lower) |
Local Poly-Silicon vs Full-Area Poly (30% coverage)
| Metric | Full-Area Poly | Lokal na Poly-Silicon |
|---|---|---|
| Jsc | 41.90 mA/cm² | 42.09 mA/cm² |
| J0 (saturation current density) | 8.76 fA/cm² | 6.40 fA/cm² (-27%) |
| Bifaciality | 84.26% | ~90% |
| Voc | 724.9 mV | 729.9 mV |
| Efficiency | ~25.8% | 26.09% |
| Pagbaba ng LCOE | baseline | -1.7% |
Technical Advantages
Isa: Ang Steel Plate Printing ay Higit Pa sa Pagpapalit ng Screen
Ang mga conventional TOPCon front grid ay gumagamit ng screen printing, kung saan ang isang hinabing mesh ay nag-scrape ng silver paste papunta sa wafer. Ang hinabing mesh na iyon ay may mga buhol kung saan nagtatagpo ang warp at weft, at ang paste ay lumilipat sa mga puwang sa pagitan ng mga ito. Ang mga buhol na iyon ang nagdidikta sa hugis ng grid: malapad, maikli, sloped na mga gilid.
Steel plate printing ay gumagamit ng full-open metal stencil, ang parehong klase ng tech na tinatawag ng Tongwei na "full-open steel plate printing." Walang habi. Ang paste ay direktang lumalabas sa mga slot na binuksan ng laser o electroforming. Agad na nagbabago ang hugis ng grid:
Screen printing: 17.0-19.4 μm ang lapad, 8.7 μm ang taas, aspect ratio 45.1%, sloped na mga gilid.
Steel plate printing: 14.1-15.5 μm ang lapad, 8.9 μm ang taas, aspect ratio 58.9%, halos patayong mga gilid.
3-4 μm na mas makitid, 0.2 μm na mas mataas, aspect ratio mula 45% pataas hanggang 59%.
Tatlong pagbabago, tatlong account na babayaran:
Una, mas kaunting shading. Mas makitid na mga daliri, mas bukas na lugar para sa liwanag. Ang 0.1% absolute efficiency gain ay nagmumula sa mga 3-4 micron na ito.
Pangalawa, mas kaunting pilak. Kunin ang isang 210R cell. Ang field data ng Hunyo 2026 ay nagpapakita na ang mga mainstream TOPCon maker ay nasa 78.5-85.5 mg/wafer, ang industry average ay nasa paligid ng 83 mg/wafer. Sa mga steel plate screen, ang pangunahing gamit sa ngayon ay sa rear busbar/finger, pagputol 3-5 mg bawat wafer.
Mukhang maliit ang 3-5 mg, pero kapag minultiply sa line volume, lumalaki ito. Sa kasalukuyang presyo ng paste na humigit-kumulang 15,779 yuan/kg, ang pagtitipid ng 3-5 mg bawat wafer ay humigit-kumulang 0.047-0.079 yuan/wafer. Ang isang linya na tumatakbo ng 500,000 wafers kada araw ay nakakatipid ng 23,500-39,500 yuan kada araw, o 7 hanggang 12 milyong yuan kada taon (mahigit 300 araw).
At iyon ay para lamang sa rear finger drop. Habang tumatanda ang proseso, ang steel plate printing ay lumalapit na rin sa front busbar at fine grid, na may mas maraming pagtitipid sa pilak sa hinaharap.
Pangatlo, pinapagana nito ang high-sheet-resistance emitter route. Ang mga steel plate finger ay maaaring magsiksikan nang mas makitid. Sa papel, ang spacing ay lumiit mula 1066 μm hanggang 944 μm. Ang mas siksik na mga daliri ay nangangahulugan ng mas maikling lateral carrier travel, kaya tumataas ang tolerance para sa emitter sheet resistance. Ipinapakita ng simulation ng papel na habang umaakyat ang emitter sheet resistance mula 300 hanggang 600 Ω/sq, lumalawak ang bentahe ng steel plate mula 0.09% hanggang 0.12%.
Ito ay isang textbook case ng pagbabago ng istruktura sa process window: ang steel plate printing ay hindi lamang pagpapalit ng printer, binubuksan nito ang bagong espasyo sa disenyo ng emitter.
Sa gastos at buhay ng steel plate stencil mismo, narito ang account na pinakamahalaga sa linya:
Kumbensyonal na PI-film steel-wire screen: 4,000-8,000 yuan bawat isa, buhay humigit-kumulang 400,000 wafers.
Steel plate stencil (kasalukuyang rollout stage): presyo ng yunit higit sa 50% mas mura kaysa PI-film (2,000-4,000 yuan range), ngunit ang buhay ay humigit-kumulang 200,000 wafers sa ngayon. Ang maganda ay umaabot ng 200,000, ang masama ay pinapalitan sa 150,000.
Screen amortization: PI-film humigit-kumulang 0.01-0.02 yuan/wafer, steel plate humigit-kumulang 0.01-0.02 yuan/wafer. Pareho silang break even. Ang bentahe ng steel plate ay wala sa screen, nasa pagtitipid sa pilak: 3-5 mg bawat wafer sa rear finger, humigit-kumulang 0.047-0.079 yuan/wafer, mas malaki pa kaysa sa agwat ng amortization.
Ngunit ang buhay ng steel plate ay kalahati lamang ng PI-film, ibig sabihin doble ang dalas ng pagpapalit, doble ang downtime, doble ang paggawa. Kung ang natipid sa pilak ay sumasaklaw sa nakatagong gastos ng mas madalas na pagpapalit ay depende sa kung gaano kabusog ang takbo ng iyong linya. Para sa mga ganap na punong top players, gumagana ang matematika. Para sa mga kulang ang gamit na linya, maaaring hindi kumita ang steel plate. Iyan mismo ang dahilan kung bakit ang Tongwei at Jietai, na may malakas na in-house cell absorption, ay nangahas na mauna. Binabawasan ng scale ang kahinaan ng maikling buhay.
Dalawa: Silver-Silicon Contact, ang Karagdagang 0.4% Fill Factor na Inihahatid ng Steel Plate Printing
Ipinaliwanag ng mas makitid na mga daliri ang mas kaunting shading at mas kaunting pilak. Ngunit ang steel plate printing ay naghahatid ng isa pang pakinabang: bumababa ang contact resistivity ng mga 15%. Sinukat sa papel: 2.4 mΩ·cm², mas mababa kaysa sa screen printing, direktang katumbas ng 0.4% na pagtaas ng fill factor (FF).
Bakit nagiging mas mahusay ang contact kapag pinalitan ang screen?
Nagsagawa ang papel ng buong pagsusuri ng morpolohiya. Matapos tanggalin ang silver grid gamit ang nitric at hydrofluoric acid, tiningnan nila ang mga silver particle na natira sa ibabaw ng silicon. Ang mga sample ng steel plate ay may kapansin-pansing mas mataas na density ng particle, may sukat na 20-40 nm, mas pantay ang pagkakalat. Ipinakita pa ng TEM na ang mga sample ng steel plate ay bumuo ng mas siksik, tuloy-tuloy na network ng silver nanoparticle sa glass layer sa silver-silicon interface.
Ang mga silver nanoparticle na iyon ang daanan ng konduksyon. Hindi kailangang tumawid ng mga electron sa mataas na resistensyang glass; tumatalon sila nang diretso sa pagitan ng mga silver particle.
Ang pinakamalinaw na ebidensya ay nagmumula sa scanning spreading resistance microscopy (SSRM). Ang teknik na ito ay literal na "nakikita" ang distribusyon ng resistensya: isang cross-section scan mula silicon hanggang silver grid, maliwanag ang mga high-resistance zone, madilim ang mga low-resistance zone. Ang interface transition zone ng sample ng steel plate ay mas makitid at mas madilim, kaya mas mababa talaga ang interface resistance.
Paraan ng pag-print → distribusyon ng silver particle → interface resistance → fill factor. Bawat hakbang ng causal chain na iyon ay sinusuportahan ng data.
Ang LECO (Laser Enhanced Contact Optimization) ay isa nang industry standard, inaasahang sasaklaw ng humigit-kumulang 600 GW ng TOPCon capacity. Ngunit kahit may parehong LECO treatment, ang steel plate printing ay nagbawas pa ng contact resistance ng 15% kumpara sa screen printing. Ibig sabihin nito, ang steel plate printing ay may native interface-quality edge na hindi kayang pantayan ng LECO.
Tatlo: Lokal na Poly-Silicon, Inaalis ang Hindi Dapat Naroon (ang Rear Poly-Finger Technology)
Ang full-area poly-silicon sa TOPCon rear ay isang double-edged sword.
Ang magandang bahagi: napakataas na passivation quality, isa sa pinakamatagal nang passivated-contact schemes.
Ang masamang bahagi: sumisipsip ng liwanag ang poly. Ang parasitic absorption nito sa near-infrared ay kumakain ng liwanag na dapat sana ay naging current. Ang direktang resulta: hindi makataas ang short-circuit current (Jsc), hindi makataas ang bifaciality. Ang TOPCon bifaciality ay karaniwang nasa 80%-85%, habang ang heterojunction ay umaabot ng 90%-95%.
Ang ideya ng papel ay prangka: panatilihin ang poly lamang kung saan kailangan ng contact ang electrode, palitan ang natitira ng AlOx/SiNx.
Ang landas ay laser at wet etching:
Mag-deposito ng full-area poly-silicon (150 nm)
532 nm picosecond laser nagpa-pattern sa mga lugar na aalisin
Binabago ng laser ang lokal na phosphosilicate glass (PSG)
KOH alkaline solution ay piling nag-etch ng poly sa mga na-irradiate na zone
Tungkol 30% ng lugar ang nagpapanatili ng poly bilang contact points
Malinis ang cross-section SEM sa papel: ang poly edge ay nagpapakita ng 2.7 μm step, isang vertical na mukha na naiwan matapos tuluyang maalis ang poly, na walang nakikitang laser damage residue. Ibig sabihin nito, ang selective-etch precision ay sapat na.
Kaya ano ang nangyayari kapag bumaba ang coverage mula 100% hanggang 30%?
Jsc ay mula 41.90 hanggang 42.09 mA/cm², tumaas ng 0.19 mA/cm². Mas kaunting poly absorption, mas maraming liwanag na nagiging current.
J0 (saturation current density) bumaba mula 8.76 hanggang 6.40 fA/cm², pababa 27%. Ang mas maliit na contact area ay talagang nagpapabuti ng passivation, dahil sapat na ang AlOx/SiNx passivation sa sarili nito, kaya ang pagpapalit sa mga poly zone ay nagpapababa ng pangkalahatang recombination-center density.
Bifaciality tumaas mula 84.26% hanggang mga 90%. Sa 70% na mas kaunting poly sa likod, tumataas ang rear generation. Ang pagpunta mula 84% hanggang 90% ay nangangahulugang hindi bababa sa 5 pang porsyentong puntos na pagtaas ng rear generation sa mga high-reflection na eksena tulad ng snow, buhangin, at tubig.
Voc tumaas mula 724.9 mV hanggang 729.9 mV. Mas kaunting recombination sa mga poly zone, tumataas ang boltahe.
Efficiency: full-area poly reference na mga 25.8%, ang local poly ay umabot sa 26.09%, mga 0.3% absolute na pagtaas.
Kapag pinagsama, inilalagay ng papel ang pagbaba ng LCOE sa 1.7%. Sa PV, ang 1.7% na agwat ng LCOE ay ang hangganan sa pagitan ng pagkapanalo ng order, capacity utilization, at antas ng kita.
Apat: Ang Pangunahing Tradeoff, Contact Area vs Passivation Area sa Seesaw
Ang local poly design ay mahalagang isang problema ng seesaw:
Mas maraming poly coverage → mas mahusay na contact, mas maayos na carrier transport → ngunit mas maraming parasitic absorption, mas mababang bifaciality.
Mas kaunting poly coverage → mas kaunting parasitic absorption, mas mataas na bifaciality → ngunit mas mataas na contact resistance, nahahadlangan ang carrier transport.
Natagpuan ng papel ang balanse sa pamamagitan ng sistematikong sweep: coverage mula 20% hanggang 100%, sinusukat ang passivation (J0) at contact resistivity (ρc), pagkatapos ay sinimulan ng Quokka 3 ang pag-simulate ng efficiency sa bawat coverage.
Ang efficiency ay pumipitok malapit sa 30% coverage. Sa ibaba ng 30%, ang parusa ng contact-resistance ay lumalampas sa pakinabang ng parasitic-absorption; sa itaas ng 30%, ang parusa ng parasitic-absorption ay lumalampas sa pakinabang ng contact-resistance.
Ang simulation curve ay may matatag, malawak na plateau sa paligid ng 30%. Ang coverage na gumagalaw sa pagitan ng 25% at 35% ay hindi magpapabago nang husto sa efficiency. Ang malawak na process window ay magandang balita para sa mass production.
Paggamit ng Produkto
Pagsasalin ng Linya: Dalawang Talahanayan na Maaari Mong Dalhin
Process Knob Isa: Pag-print ng Steel Plate
| Dimensyon | Data | Kahulugan ng Linya |
|---|---|---|
| Kita sa kahusayan | +0.1% abs (papel) | Kita na makukuha mo sa pagpapalit lang ng screen |
| Paggamit ng pilak sa PI-screen (210R) | 78.5-85.5 mg, avg 83 mg | Field data ng Hunyo 2026 |
| Pagtitipid sa pilak ng steel-plate (rear finger) | 3-5 mg/wafer | ~0.047-0.079 yuan/wafer |
| Taunang pagtitipid sa pilak (500k/araw na linya) | ~7-12 milyong yuan/taon | Mahigit 300 araw, paste sa 15,779 yuan/kg |
| PI-film screen | 4,000-8,000 yuan, 400k buhay | Kasalukuyang baseline |
| Steel-plate stencil | 2,000-4,000 yuan, ~200k buhay | Doble ang dalas ng pagpapalit, dapat bilangin ang downtime |
| Pangkalahatang ekonomiya | Pagtitipid sa pilak vs amortisasyon ng screen | Break-even; kumikita ang fully loaded na linya, mag-ingat sa under-loaded |
| Angkop sa high-sheet-R emitter | Mas malaking kita sa 600 Ω/sq | Suriin ang emitter optimization nang sabay |
Process Knob Dalawa: Lokal na Poly-Silicon
| Dimensyon | Data | Kahulugan ng Linya |
|---|---|---|
| Kita sa kahusayan | ~+0.3% abs | Mas malaki kaysa sa steel plate printing |
| Kita sa bifaciality | 84% → 90% | 5%+ kita sa rear generation |
| Pagbaba ng LCOE | 1.7% | Pangkalahatang economic account |
| Bagong kagamitan | Picosecond laser + KOH wet etch | Mga bagong hakbang sa proseso |
| Bawat-GW na bagong capex | ~15-20 milyong yuan (industry estimate, hindi isiniwalat sa papel) | Pagpaplano ng pamumuhunan |
| Yield | Mga kondisyon sa lab >96% | Kailangan ng beripikasyon pagkatapos ilipat sa produksyon |
| Pagkakatugma sa linya | Katamtaman (nagdadagdag ng laser + wet etch) | Mas mataas na threshold kaysa sa steel plate printing |
Contact at Notes
Ilang Pits na Dapat Bantayan
Una, kalkulahin nang mabuti ang math ng buhay ng steel-plate. Kalahati ng presyo, pero kalahati rin ng buhay. Ang rear finger ay nakakatipid ng 3-5 mg bawat wafer, mga 0.047-0.079 yuan, sapat para masakop ang agwat sa amortization. Pero ang dobleng dalas ng pagpapalit ay nagdadala ng downtime, labor, at re-tuning cost na maaaring lamunin ang natipid na pilak sa isang under-utilized na linya. Ang mga fully loaded na planta ang nauuna; ang mga under-loaded na planta ay nagkakalkula muna bago magpatuloy.
Ikalawa, ang laser damage control sa local poly ang pangunahing kahirapan. Gumagamit ang papel ng 532 nm picosecond laser. Energy density, scan speed, spot overlap, lahat ay kailangang i-tune para sa iba't ibang kalidad ng wafer. Sinasabi ng papel na ang laser damage ay "ganap na naalis" sa pamamagitan ng wet etching, pero sa production floor, ang stability ng equipment, consistency ng incoming material, at pagbabago ng ambient temperature at humidity ay maaaring bawasan ang "ganap na pag-alis" na iyon.
Ikatlo, walang nag-verify ng yield pagkatapos pagsamahin ang dalawang teknolohiya. Steel plate printing plus local poly plus high-sheet-resistance emitter, tatlong variable na sabay na ini-tune, at lumiliit ang process window. Naabot ang 26.09% sa kontroladong kondisyon ng lab, at maaaring bumaba muli ang yield kapag inilipat sa produksyon. Ito ang karaniwang problema ng bawat bagong tech introduction.
Nasa mass production na ang Tongwei, at sumusunod na ang Jietai. Pero sa pagitan ng "mass-producible" at "kikita ka sa pagpapatakbo nito" ay may isang buong linya ng conversion capability.
Ang pinakamalaking halaga ng papel na ito ay hindi ang 26.09%, na malapit nang palitan ng Jinko at Trina ng mga bagong record.
Ang halaga nito ay ito: Ang susunod na upgrade direction ng TOPCon ay mayroon nang dalawang data-verified na landas. Ang isa ay mababang kahirapan na may steady returns (steel plate printing), ang isa ay mas mataas na threshold na may mas malaking payoff (local poly-silicon). Ang pipiliin mo ay depende sa kung aling landas ang mas mahalaga sa iyo ngayon.
Pananaw ng Ooitech
Ang pinaka-nakapukaw sa akin ay ang katotohanang ang dalawang landas na ito ay bumabalik sa panig ng cell, ngunit ang presyon ay direktang bumabagsak sa linya ng module sa ibaba. Ang mas makitid na mga daliri at mas mataas na bifaciality ay nagbabago kung paano kumikilos ang mga string sa panahon ng tabbing, layup, at lamination, kaya kung ikaw ay nagtatayo o nag-a-upgrade ng isang linya ng TOPCon module, ang iyong stringer tension, bifacial IV testing, at sun simulator setup ay kailangang makasabay, hindi maiwan. Nakita namin ang maraming pabrika na hinahabol ang mga rekord ng kahusayan ng cell habang ang kanilang linya ng module ay tahimik na nawawalan ng ani sa bagong geometry. Kung gusto mong makita kung paano hinahawakan ng isang tunay na linya ng produksyon ang mga pagbabagong ito, ang Ooitech YouTube channel sa www.youtube.com/ooitech ay sulit i-subscribe.
