Steel Plate Printing + Lokal na Poly-Silicon Finger: Ang Susunod na Hakbang ng TOPCon ay Nangyayari Na
Talaan ng Nilalaman
Introduksyon ng Produkto
Noong nakaraang buwan, bumisita ako sa isang pabrika ng TOPCon. Si Old Zhang, ang process lead, ay nagpupunas ng kamay matapos magpalit ng bagong screen sa printer, at sabay naming kinukwenta nang malakas.
"Ang isang PI-film steel-wire screen ay nagkakahalaga ng 4,000 hanggang 8,000 yuan, at sa buong industriya, ang haba ng buhay nito ay karaniwang mga 400,000 wafers. Ang maganda ay umaabot sa 450,000, ang sira ay tumutulo ang paste sa 300,000. Kapag hinati sa bawat wafer, iyon ay isa o dalawang sentimo. Sa tingin mo ba ay mahalaga sa akin ang gastos ng screen?"
Sumandal siya sa tool cabinet sa tabi ng printer at bumaba ang boses: "Ang silver paste ang totoong kwento."
Noong unang bahagi ng 2023, ang pilak ay nasa 6,000 yuan bawat kilo, at ang silver paste ay 3.4% lamang ng gastos sa module. Pagsapit ng Enero ngayong taon, ang paste ay umakyat na sa 29% ng kabuuang gastos sa module. Ang silver paste ay pormal nang nalampasan ang polysilicon bilang pinakamalaking gastos sa isang PV module.
Noong Hunyo 23, ang spot silver ay 15,233 yuan/kg, at ang front-side fine-grid silver paste ay nagkakahalaga ng 15,779 yuan/kg.
"29 porsyento!" Hinampas niya ang pinto ng cabinet. "Pinagpapawisan tayo sa pagbawas ng gastos at pagpapataas ng efficiency, at mas mababa pa rin ito sa isang araw na pagbabago ng presyo ng pilak."
Kinuha niya ang kanyang telepono at ipinakita sa akin ang isang internal na tsart: ang presyo ng front-side silver paste sa nakaraang tatlong taon, halos isang tuwid na 45-degree na pag-akyat.
"Nakita mo na ba ang papel na iyon tungkol sa steel-plate printing?" tanong ko.
"Nabasa ko na. Ang Joule paper mula sa Ningbo Institute of Materials. Ipinasa ito sa buong group chat ng production line. Pero nagdadalawang-isip pa rin ang management, dahil sa huli, makakatipid ba talaga ito ng pera?""
Habang sinasabi niya ito, isang screen printer sa malapit ang naglalabas ng susunod na batch, ang squeegee ay dumudulas ng silver paste sa screen sa steady na bilis, ang vacuum hiss ay sumasabay sa ritmo.
Ito ay nag-print ng steady. Matatag, maaasahan, mataas ang yield, mga manggagawa na lubos na nakakaalam nito.
Ngunit alam ng lahat na ang "matatag" ay hindi kailanman naging depensa sa negosyong ito.
Sinasagot ng artikulong ito ang isang tanong: makakatulong ba ang steel plate printing kasama ang lokal na poly-silicon para mabawi ng TOPCon ang ilang cost advantage sa 2026, sa ganitong kataas ng presyo ng silver?
Noong Enero 2026, inilathala ng Joule ang gawa ng koponan ni Ye Jichun sa Ningbo Institute of Materials, CAS. Sa industrial M10 wafers, 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 industry record. Nag-post ang JinkoSolar ng 26.4% noong Hunyo 2026, at ang Trina ay may 26.58% certification kanina. Ngunit ang halaga dito ay hindi ang efficiency figure, ito ay ang papel na ito ay tumutugon sa tatlong TOPCon pain points nang sabay-sabay: efficiency, silver reduction, at bifaciality. At parehong teknolohiya ay compatible sa mga umiiral na linya, hindi tear-down-and-rebuild.
Buksan natin ito.
Technical Parameters
Grid Line Morphology: Screen vs Steel Plate Printing
| Metric | Screen Printing | Steel Plate Printing |
|---|---|---|
| Line width | 17.0-19.4 μm | 14.1-15.5 μm |
| Line height | 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% mas mababa) |
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 |
| Kahusayan | ~25.8% | 26.09% |
| Pagbawas ng LCOE | baseline | -1.7% |
Mga Teknikal na Bentahe
Una: Ang Steel Plate Printing ay Higit Pa sa Pagpapalit ng Screen
Ang conventional TOPCon front grids ay gumagamit ng screen printing, kung saan ang woven mesh ay nagkakamot ng silver paste papunta sa wafer. Ang woven mesh na iyon ay may mga buhol kung saan nagkakrus ang warp at weft, at ang paste ay dumadaan sa mga puwang sa pagitan nila. Ang mga buhol na iyon ang nagtatakda ng hugis ng grid: malapad, maikli, at may sloping na mga gilid.
Steel plate printing ay gumagamit ng full-open metal stencil, ang parehong klase ng teknolohiya na tinatawag ng Tongwei na "full-open steel plate printing." Walang habi. Ang paste ay dumidiretso sa mga slot na binuksan ng laser o electroforming. Ang hugis ng grid ay nagbabago agad:
Screen printing: 17.0-19.4 μm ang lapad, 8.7 μm ang taas, aspect ratio 45.1%, sloping 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 mas makitid, 0.2 μm mas mataas, aspect ratio mula 45% hanggang 59%.
Tatlong pagbabago, tatlong bagay na dapat ayusin:
Una, mas kaunting shading. Mas makitid na mga daliri, mas maraming bukas na lugar para sa liwanag. Ang 0.1% absolute efficiency gain ay nagmumula sa 3-4 microns na ito.
Pangalawa, mas kaunting silver. Kunin ang isang 210R cell. Ang field data ng Hunyo 2026 ay nagpapakita na ang mainstream TOPCon makers ay nasa 78.5-85.5 mg/wafer, ang industry average ay nasa 83 mg/wafer. Sa steel plate screens, ang pangunahing gamit ngayon ay sa rear busbar/finger, na nagbabawas ng 3-5 mg bawat wafer.
Ang 3-5 mg ay mukhang maliit, ngunit i-multiply sa dami ng linya at ito ay dadami. 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 nagpapatakbo ng 500,000 wafer bawat araw ay nakakatipid ng 23,500-39,500 yuan bawat araw, o 7 hanggang 12 milyong yuan bawat taon (mahigit 300 araw).
At iyon ay para lamang sa rear finger drop. Habang tumatanda ang proseso, ang steel plate printing ay lumilipat patungo sa front busbar at fine grid din, na may mas maraming pagtitipid sa pilak sa hinaharap.
Pangatlo, ginagawa nitong gumana ang high-sheet-resistance emitter route. Ang mga steel plate finger ay maaaring mas mahigpit na magkasya. Sa papel, ang spacing ay lumiit mula 1066 μm hanggang 944 μm. Ang mas siksik na mga finger ay nangangahulugang mas maikling lateral carrier travel, kaya tumataas ang tolerance para sa emitter sheet resistance. Ang simulation ng papel ay nagpapakita na habang ang emitter sheet resistance ay tumataas mula 300 hanggang 600 Ω/sq, ang bentahe ng steel plate ay lumalawak mula 0.09% hanggang 0.12%.
Ito ay isang klasikong halimbawa ng pagbabago ng istraktura sa process window: ang steel plate printing ay hindi lamang pagpapalit ng printer, ito ay nagbubukas ng bagong espasyo sa disenyo ng emitter.
Sa gastos at buhay ng steel plate stencil mismo, narito ang account na pinakaimportante sa linya:
Conventional PI-film steel-wire screen: 4,000-8,000 yuan bawat isa, buhay na humigit-kumulang 400,000 wafers.
Steel plate stencil (kasalukuyang rollout stage): presyo bawat piraso higit sa 50% mas mura kaysa sa PI-film (saklaw na 2,000-4,000 yuan), ngunit ang buhay ay halos 200,000 wafer sa ngayon. Ang isang maganda ay umaabot sa 200,000, ang isang masama ay pinapalitan sa 150,000.
Screen amortization: PI-film mga 0.01-0.02 yuan/wafer, steel plate mga 0.01-0.02 yuan/wafer. Sila ay magkapantay. Ang bentahe ng steel plate ay wala sa screen, ito ay nasa pagtitipid ng pilak: 3-5 mg bawat wafer sa rear finger, mga 0.047-0.079 yuan/wafer, mas malaki 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 labor. Kung ang natipid sa pilak ay sasaklaw sa nakatagong gastos ng mas madalas na pagpapalit ay depende sa kung gaano kapuno ang takbo ng linya. Para sa mga fully loaded na nangungunang manlalaro, tama ang kalkulasyon. Para sa mga linyang hindi gaanong ginagamit, maaaring hindi kumita ang steel plate. Iyan mismo ang dahilan kung bakit naglakas-loob sina Tongwei at Jietai, na may malakas na in-house cell absorption, na kumilos muna. Ang scale ay nagpapababa sa kahinaan ng maikling buhay.
Dalawa: Silver-Silicon Contact, ang Dagdag na 0.4% Fill Factor na Hatid ng Steel Plate Printing
Ang mas makitid na fingers ay nagpapaliwanag ng mas kaunting shading at mas kaunting pilak. Ngunit ang steel plate printing ay may isa pang benepisyo: bumababa ang contact resistivity ng humigit-kumulang 15%. Sinukat sa papel: 2.4 mΩ·cm², mas mababa kaysa sa screen printing, direktang katumbas ng 0.4% fill factor (FF) gain.
Bakit nagpapabuti ng contact ang pagpapalit ng screen?
Ang papel ay nagsagawa ng buong morphology analysis. Matapos i-etch ang silver grid gamit ang nitric at hydrofluoric acid, tiningnan nila ang mga silver particle na naiwan sa silicon surface. Ang mga steel plate samples ay may kapansin-pansing mas mataas na particle density, na may sukat na 20-40 nm, mas pantay ang pagkakalat. Ipinakita pa ng TEM na ang mga steel plate samples ay bumuo ng mas siksik at tuloy-tuloy na silver nanoparticle network sa glass layer sa silver-silicon interface.
Ang mga silver nanoparticle na iyon ang conduction path. Hindi kailangang tumawid ng mga electron sa high-resistance glass; direkta silang lumulukso 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 "nakakakita" ng resistance distribution: isang cross-section scan mula sa silicon hanggang sa silver grid, ang high-resistance zones ay maliwanag, ang low-resistance zones ay madilim. Ang interface transition zone ng steel plate sample ay mas makitid at mas madilim, kaya talagang mas mababa ang interface resistance.
Print method → silver particle distribution → interface resistance → fill factor. Bawat hakbang ng causal chain na iyon ay sinusuportahan ng data.
Ang LECO (Laser Enhanced Contact Optimization) ay isa nang pamantayan sa industriya, inaasahang sasaklaw sa humigit-kumulang 600 GW ng kapasidad ng TOPCon. Ngunit kahit na may parehong LECO treatment, ang steel plate printing ay nakapagbawas pa rin ng contact resistance ng karagdagang 15% kumpara sa screen printing. Ibig sabihin, ang steel plate printing ay may likas na kalamangan sa kalidad ng interface na hindi kayang pantayan ng LECO.
Tatlo: Lokal na Poly-Silicon, Pag-aalis ng Hindi Dapat Naroroon (ang Rear Poly-Finger Technology)
Ang full-area poly-silicon sa likuran ng TOPCon ay isang tabak na may dalawang talim.
Ang magandang bahagi: napakataas na kalidad ng passivation, isa sa mga pinaka-mature na passivated-contact schemes na umiiral.
Ang masamang bahagi: ang poly ay sumisipsip ng liwanag. Ang parasitic absorption nito sa near-infrared ay kumakain ng liwanag na dapat sana ay naging kuryente. Ang direktang resulta: hindi tumataas ang short-circuit current (Jsc), hindi umaakyat ang bifaciality. Karaniwang nasa 80%-85%, habang ang heterojunction ay umaabot sa 90%-95%.
Ang ideya ng papel ay direkta: panatilihin ang poly kung saan kailangan ng electrode ang contact, palitan ang iba ng AlOx/SiNx.
Ang paraan ay laser plus wet etching:
Magdeposito ng full-area poly-silicon (150 nm)
532 nm picosecond laser ang nag-pattern sa mga lugar na aalisin
Binabago ng laser ang lokal na phosphosilicate glass (PSG)
KOH alkaline solution ang piling nag-eech ng poly sa mga irradiated zones
Humigit-kumulang 30% ng lugar ang nagpapanatili ng poly bilang contact points
Ang cross-section SEM sa papel ay malinis: ang gilid ng poly ay nagpapakita ng 2.7 μm step, isang patayong mukha na natitira matapos ganap na maalis ang poly, na walang nakikitang laser damage residue. Ibig sabihin, ang selective-etch precision ay sapat na mahusay.
Kaya ano ang mangyayari 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 ang nagiging kuryente.
J0 (saturation current density) bumababa mula 8.76 hanggang 6.40 fA/cm², bumaba ng 27%. Mas kaunting contact area ang aktwal na mas mahusay mag-passivate, dahil sapat na ang AlOx/SiNx passivation sa sarili nito, kaya ang pagpapalit sa poly zones ay nagpapababa ng kabuuang recombination-center density.
Bifaciality tumataas mula 84.26% hanggang humigit-kumulang 90%. Sa 70% na mas kaunting poly sa likuran, tumataas ang rear generation. Ang pagpunta mula 84% hanggang 90% ay nangangahulugang hindi bababa sa 5 pang percentage points ng rear generation gain sa mga high-reflection na eksena tulad ng niyebe, buhangin, at tubig.
Voc tumataas mula 724.9 mV hanggang 729.9 mV. Mas kaunting recombination sa poly zones, tumataas ang boltahe.
Kahusayan: full-area poly reference sa paligid ng 25.8%, local poly umabot sa 26.09%, humigit-kumulang 0.3% absolute gain.
Kapag pinagsama-sama, inilalagay ng papel ang LCOE reduction sa 1.7%. Sa PV, ang 1.7% LCOE gap ay ang linya sa pagitan ng order wins, capacity utilization, at profit level.
Apat: Ang Pangunahing Tradeoff, Contact Area vs Passivation Area sa Isang Seesaw
Ang local poly design ay mahalagang isang seesaw problem:
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 ginagaya ng Quokka 3 ang efficiency sa bawat coverage.
Ang efficiency ay sumasapit sa pinakamataas malapit sa 30% coverage. Sa ibaba ng 30%, ang contact-resistance penalty ay mas malaki kaysa sa parasitic-absorption gain; sa itaas ng 30%, ang parasitic-absorption penalty ay mas malaki kaysa sa contact-resistance gain.
Ang simulation curve ay may stable, malawak na talampas sa paligid ng 30%. Ang coverage na lumilihis sa pagitan ng 25% at 35% ay hindi magpapabago nang malaki sa efficiency. Ang malawak na process window ay magandang balita para sa mass production.
Aplikasyon ng Produkto
Line Translation: Dalawang Talahanayan na Maaari Mong Dalhin
Prosesong Knob Uno: Pag-print ng Steel Plate
| Dimensyon | Data | Kahulugan ng Linya |
|---|---|---|
| Pagtaas ng kahusayan | +0.1% abs (papel) | Isang pakinabang na makukuha mo sa pagpapalit lang ng screen |
| Paggamit ng pilak sa PI-screen (210R) | 78.5-85.5 mg, average 83 mg | Data sa field ng Hunyo 2026 |
| Pagtitipid ng pilak sa steel-plate (rear finger) | 3-5 mg/wafer | ~0.047-0.079 yuan/wafer |
| Taunang pagtitipid ng pilak (500k/day na linya) | ~7-12 milyong yuan/taon | Higit sa 300 araw, paste sa 15,779 yuan/kg |
| PI-film screen | 4,000-8,000 yuan, 400k na buhay | Kasalukuyang baseline |
| Steel-plate stencil | 2,000-4,000 yuan, ~200k na buhay | Doble ang dalas ng pagpapalit, dapat isama ang downtime |
| Pangkalahatang ekonomiya | Pagtitipid ng pilak vs. amortisasyon ng screen | Break-even; ang mga linyang puno ang karga ay kumikita, mag-ingat sa kulang ang karga |
| Angkop para sa high-sheet-R emitter | Mas malaking pakinabang sa 600 Ω/sq | Suriin ang pag-optimize ng emitter nang sabay |
Prosesong Knob Dalawa: Lokal na Poly-Silicon
| Dimensyon | Data | Kahulugan ng Linya |
|---|---|---|
| Pagtaas ng kahusayan | ~+0.3% abs | Mas malaki kaysa sa pag-print ng steel plate |
| Pakinabang sa bifaciality | 84% → 90% | 5%+ na pakinabang sa rear generation |
| Pagbawas ng LCOE | 1.7% | Pangkalahatang kalkulasyon sa ekonomiya |
| Bagong kagamitan | Picosecond laser + KOH wet etch | Bagong mga hakbang sa proseso |
| Bagong capex bawat GW | ~15-20 milyong yuan (tantiya ng industriya, hindi isiniwalat sa papel) | Pagpaplano ng pamumuhunan |
| Yield | Kondisyon sa lab >96% | Kailangan ng pagpapatunay pagkatapos ilipat sa produksyon |
| Pagkakatugma sa linya | Katamtaman (nagdaragdag ng laser + wet etch) | Mas mataas na threshold kaysa sa pag-print ng steel plate |
Kontak at Mga Tala
Ilang mga Hukay na Dapat Bantayan
Una, kalkulahin nang maingat ang matematika ng buhay ng steel plate. Kalahati ng presyo, ngunit kalahati ng buhay. Ang rear finger ay nakakatipid ng 3-5 mg bawat wafer, mga 0.047-0.079 yuan, sapat upang masakop ang agwat ng amortisasyon. Ngunit ang dobleng dalas ng pagpapalit ay nagdadala ng downtime, paggawa, at gastos sa muling pag-tune na maaaring lamunin ang maliit na ipon sa isang linyang hindi gaanong ginagamit. Ang mga plantang puno ng karga ang mauuna; ang mga plantang kulang sa karga ay dapat mag-compute bago lumipat.
Pangalawa, ang kontrol sa pinsala ng laser sa local poly ang pangunahing hamon. Ang papel ay gumagamit ng 532 nm picosecond laser. Ang energy density, bilis ng pag-scan, overlap ng spot, lahat ay kailangang i-tune para sa iba't ibang kalidad ng wafer. Sinasabi ng papel na ang pinsala ng laser ay "ganap na naaalis" sa pamamagitan ng wet etching, ngunit sa production floor, ang katatagan ng kagamitan, pagkakapare-pareho ng papasok na materyal, at pagbabago ng temperatura at halumigmig ng kapaligiran ay maaaring magpababa sa "ganap na pag-aalis" na iyon.
Pangatlo, walang sinuman ang nag-verify ng yield pagkatapos pagsamahin ang dalawang teknolohiya. Ang steel plate printing plus local poly plus high-sheet-resistance emitter, tatlong variable na sabay na inaayos, at lumiliit ang process window. Ang 26.09% ay naabot sa ilalim ng kontroladong kondisyon sa lab, at maaaring bumaba muli ang yield kapag inilipat sa produksyon. Ito ang karaniwang problema ng bawat bagong teknolohiyang ipinakikilala.
Ang Tongwei ay nasa mass production na, at ang Jietai ay sumusunod. Ngunit sa pagitan ng "maaaring i-mass produce" at "kikita ka sa pagpapatakbo nito" ay nakasalalay ang buong kakayahan sa conversion ng isang linya.
Ang pinakamalaking halaga ng papel na ito ay hindi ang 26.09%, na malapit nang mapalitan ng mga bagong rekord ng Jinko at Trina.
Ang halaga nito ay ito: Ang susunod na direksyon ng pag-upgrade ng TOPCon ay mayroon nang dalawang path na na-verify ng datos. Ang isa ay mababang kahirapan na may matatag na kita (steel plate printing), ang isa ay mas mataas na hadlang na may mas malaking pakinabang (local poly-silicon). Alin ang pipiliin mo ay depende sa kung aling path ang mas mahalaga sa iyo ngayon.
Pananaw ng Ooitech
Ang pinakapumukaw sa akin ay parehong landas na ito ay bumabalik sa cell side, ngunit ang presyon ay direktang bumabagsak sa module line sa ibaba. Ang mas makitid na mga daliri at mas mataas na bifaciality ay nagbabago kung paano kumikilos ang mga string sa tabbing, layup, at lamination, kaya kung ikaw ay nagtatayo o nag-a-upgrade ng isang TOPCon module line, ang iyong stringer tension, bifacial IV testing, at sun simulator setup ay kailangang sumabay, hindi magpahuli. Nakakita na kami ng maraming pabrika na humahabol sa cell efficiency records habang ang kanilang module line ay tahimik na nawawalan ng yield sa bagong geometry. Kung gusto mong makita kung paano hinahawakan ng isang tunay na production line ang mga pagbabagong ito, ang Ooitech YouTube channel sa www.youtube.com/ooitech ay sulit na i-subscribe.
