Технология солнечных элементов THBC: как гибридный пассивированный тыл

Краткий ответ: THBC — это гибридная пассивированная контактная солнечная ячейка с задним контактом, в которой разные типы контактов назначаются разным областям задней поверхности, а не применяется одна архитектура повсеместно. Это и есть тренд, который она представляет: задняя сторона высокоэффективной ячейки больше не однородна, и каждая область получает контакт, соответствующий её задаче — пассивирующий контакт TOPCon там, где наиболее важна низкая рекомбинация, контакт с гетеропереходом там, где наиболее важна селективность носителей. Используемые форматы пластин — 182 мм и 210 мм, а объявленные отраслевые мощности по этому семейству достигали таких цифр, как 316,6 ГВт и 240 ГВт в плановых раундах, при целевых показателях эффективности ячеек в диапазоне от 25% до 30%. Для производства модулей практическое ограничение — это рисунок задней стороны: больше контактов на задней стороне означает более жёсткие допуски на станциях стрингирования и шинопроводов, и это делает inspection задней стороны более важным, чем внешний вид лицевой стороны.

Производство PV-модулей · от Джерри, Ooitech

Введение

THBC — это одно из проявлений более широкой тенденции: назначение разных типов контактов разным задним областям. Полная последовательность маршрута отображена в Дорожная карта технологий BC-ячеек: от структуры к процессу.

Основной вывод прост, но мощен: THBC — это не просто очередная незначительная доработка процесса. Это системная реконструкция, объединяющая TOPCon пассивированный контакт, высокоэффективную пассивацию HJT и бесшовную компоновку электродов IBC в единую архитектуру, построенную вокруг задней стороны элемента.

Фотоэлектрическая отрасль после периода интенсивного расширения мощностей официально вступила в новый цикл трансформации в 2026 году. Центр конкуренции смещается от масштаба и низких цен к эффективности, качеству и доходности на протяжении всего жизненного цикла.

По мере приближения к теоретическому пределу однопереходных кристаллических кремниевых элементов (около 29,4%), обычные технологии TOPCon и HJT сталкиваются с все более жесткими физическими и экономическими ограничениями при потолочной эффективности массового производства примерно 27%.

На этом фоне новая архитектура элементов, объединяющая несколько передовых технологических маршрутов, прорывает застой в повышении эффективности кремния. В апреле 2026 года исследовательский институт объявил, что его самостоятельно разработанный THBC (гибридный пассивированный тыльный контактный элемент), сертифицированный немецким ISFH, достиг пиковой эффективности преобразования 28,00%. Это ознаменовало первый случай, когда отрасль пересекла порог 28,0% на крупноформатной прямоугольной пластине 210R (210 мм x 182 мм).

Точка перегиба отрасли и рост THBC

От масштаба к ценности жизненного цикла

После установления рекорда в 316,6 ГВт новых установок в 2025 году, рынок фотоэлектрики 2026 года откатился к более рациональному диапазону 220-240 ГВт. Послание ясно: речь больше не идет об установке как можно большего количества, а о том, кто может генерировать больше электроэнергии при ограниченной площади, ограниченных инвестициях и сложных условиях.

Тендеры на рынке электроэнергии стали нормой, и разработчики станций отказываются от старой логики присуждения контрактов исключительно по самой низкой цене. Теперь они стремятся к более высокой выработке энергии и лучшей доходности на протяжении всего жизненного цикла.

Тем временем, из-за перепроизводства, загрузка обычных P-типа ячеек и некоторых ранних линий TOPCon упала ниже 30%, в то время как высокоэффективные BC-элементы с задними контактами сохранили загрузку около 60% в первом квартале 2026 года, ускоряя рост своей доли рынка.

Политика также ужесточается. Согласно новым национальным стандартам эффективности, только модули с эффективностью преобразования 24,2% и выше могут достичь эффективности уровня Tier 1. При текущих уровнях массового производства, по сути, только высокоэффективные BC-модули стабильно преодолевают этот барьер. Поскольку рынок требует доходности, а политика — эффективности, этот двойной резонанс проложил путь к прорыву THBC в 2026 году.

Что такое THBC: двойные гены технологий Ace

TOPCon: туннельный оксидный пассивированный контакт

TOPCon расшифровывается как Tunnel Oxide Passivated Contact (туннельный оксидный пассивированный контакт). Его суть заключается в выращивании на поверхности пластины сверхтонкого слоя диоксида кремния (SiO2), обычно толщиной всего 1-2 нанометра, а затем осаждении пленки поликремния для создания селективной контактной структуры носителей. Это дает два ключевых преимущества: отличную пассивацию и высокую совместимость с существующими линиями производства PERC, поэтому TOPCon так быстро масштабировался в последние годы.

IBC: межпальцевый задний контакт

IBC расшифровывается как Interdigitated Back Contact (межпальцевый задний контакт). Его главная особенность — перенос всех положительных и отрицательных электродов на заднюю сторону элемента. Благодаря отсутствию металлических решеток на фронтальной стороне, потери на затенение от фронтальной металлизации полностью исчезают. IBC не только увеличивает площадь светоприема, но и обеспечивает превосходную эстетику, именно поэтому такие компании, как SolarCity от Tesla, когда-то делали большую ставку на этот маршрут.

THBC: реконструкция и усиление

THBC можно понимать как Tunnel Oxide Passivated Contact - Hybrid Back Contact (туннельный оксидный пассивированный контакт - гибридный задний контакт). Он глубоко реконструирует гены TOPCon и IBC: использует пассивированную контактную структуру TOPCon в качестве физической основы на задней стороне, заимствуя при этом межпальцевое расположение электродов от IBC. Но THBC — это не просто стек TOPCon + IBC. Это скорее слияние пассивированного контакта TOPCon, высокоэффективной пассивации HJT и незатеняющего дизайна электродов BC-элементов в единую системную архитектуру. Эти механизмы пассивации физически дополняют друг друга, обеспечивая совокупные электрические и оптические характеристики, значительно превосходящие любой отдельный маршрут.

Физика и механизмы, стоящие за прорывом 28%

Селективный контакт носителей повышает квантовую эффективность

В традиционных ячейках прямой контакт металла и кремния создает множество дефектов на границе раздела, которые действуют как центры рекомбинации, теряя носители до того, как они достигнут электрода. Сверхтонкий туннельный оксидный слой THBC действует как односторонний туннельный канал. Используя эффект квантового туннелирования, он пропускает один тип носителей к электроду, блокируя обратный поток другого типа. Такой высокоселективный контакт сводит потери на рекомбинацию на границе раздела к минимуму, повышая напряжение холостого хода (Voc), коэффициент заполнения (FF) и внутренний квантовый выход (IQE).

Двусторонний пассивированный контакт минимизирует плотность тока рекомбинации

В то время как традиционные BC-ячейки решают проблему затенения фронтальной стороны, тыльные p+ и n+ легированные области все еще демонстрируют высокую скорость рекомбинации в местах контакта с металлическими электродами. Ключевое улучшение THBC заключается в применении пассивированных контактных структур поликремний/оксид как на тыльной p+, так и на n+ областях, что обеспечивает тыльной стороне двойной слой пассивационной защиты. Это снижает плотность тока рекомбинации (J0) областей тыльных электродов на целый порядок величины, позволяя Voc приблизиться к физическому пределу без ущерба для коэффициента заполнения.

Структура IBC обеспечивает оптический выигрыш без затенения и оптимизацию светозахвата

THBC наследует главное преимущество IBC: полностью свободная от проводов фронтальная сторона, обеспечивающая 100% площадь светоприема и максимальное поглощение фотонов. Поскольку фронтальная сторона больше не должна accommodate металлический контакт и натяжение пайки, дизайнеры получают гораздо больше свободы для оптической оптимизации, такой как лучшее просветляющее покрытие с согласованием показателей преломления, точно контролируемые текстурированные поверхности и селективные эмиттеры. Эти подходы, которые трудно совместно оптимизировать в обычных ячейках с фронтальными электродами, полностью реализованы в архитектуре THBC, приближая ток короткого замыкания (Jsc) к его пределу.

Сравнение эффективности, производительности и рыночной премии в разных измерениях

Где THBC находится в спектре фотоэлектрических технологий

В реальных данных станций модули BC уже продемонстрировали значительный прирост выработки за весь срок службы. Например, модуль Hi-MO 9 с элементами HPBC 2.0 благодаря отличному температурному коэффициенту -0,26%/°C поддерживает среднесуточную рабочую температуру более чем на 0,64°C ниже, чем у обычных модулей TOPCon. В условиях полного отсутствия затенения его совокупный прирост выработки на ватт на 1,81% выше, чем у TOPCon, достигая 4,36% в типичные солнечные дни. Что еще более важно, в имитационных тестах частичного затенения уникальная слабопроводящая электрическая конструкция технологии BC обеспечила совокупный прирост выработки на ватт до 46,82% выше, чем у TOPCon. Это имеет большое значение в пыльных, подверженных затенению средах, таких как пустыни и горнодобывающие районы Африки, где антизатеняющая способность означает большую выработку, более низкие эксплуатационные расходы и более стабильную долгосрочную IRR. В 2026 году несколько крупных проектов, включая проект мощностью 450 МВт в Венгрии, проект мощностью 1,5 ГВт в ОАЭ и интегрированный проект PV по борьбе с опустыниванием мощностью 500 МВт во Внутренней Монголии, начали полностью использовать модули BC/HPBC 2.0, что свидетельствует о том, что рынок теперь признает реальную коммерческую ценность технологии BC в сложных экстремальных условиях.

Волна без серебра и прорыв в экономике материалов

2026 год как год PV без серебра

2026 год широко называют годом PV без серебра. Поскольку Китай с 1 января 2026 года усилил экспортный контроль на серебро, стратегический базовый материал для PV и электромобилей, разрыв в поставках привел к росту цен до высокого плато, при этом рыночный центр поднялся до около 20 000 юаней/кг. Это создает сильное ценовое давление на металлизацию обычных элементов TOPCon, где стоимость серебряной пасты может достигать 0,20-0,26 юаня/Вт. Для отрасли, уже находящейся в условиях тонкой маржи, это не мелочь, а вопрос выживания, что делает технологию обессеребрения необходимостью для выживания.

Постепенное сокращение использования серебра

Такие технологии, как тонколинейная печать и 0BB (бесшинная), приближаются к широкому внедрению. Они могут снизить расход серебра до 6-9 мг на ватт, но приближаются к физическим пределам и с трудом полностью компенсируют высокие цены на серебро.

Паста из медного порошка с серебряным покрытием

Паста из медного порошка с серебряным покрытием является основным переходным вариантом для снижения содержания серебра на линиях HJT и некоторых линиях TOPCon. Она снижает расход серебра, но требует очень высокой стабильности печати, высокотемпературных окон спекания и контроля процесса, что повышает затраты на пробные испытания.

Медное гальванопокрытие: окончательный безсеребряный путь

Медное гальванопокрытие наносит узорчатые чистые медные токопроводящие линии на поверхность ячейки методом электрохимического осаждения, что принципиально снижает зависимость от серебра. Его преимущества очевидны: стоимость металлизации может упасть ниже 5 центов за ватт; экономия на ватт может достигать 0,05-0,08 юаня; риск волатильности цен на серебро полностью устранен. Медные линии также обладают более высокой проводимостью и меньшим последовательным сопротивлением, снижая сопротивление электродов без ущерба для эффективности. THBC как раз является одним из наиболее идеальных носителей для безсеребряной технологии с медным гальванопокрытием, поскольку его положительные и отрицательные электроды расположены на тыльной стороне, что свободно от строгих ограничений по светоприему и старению на лицевой стороне. Высокопассивированный тыльный слой SiO2/поликремний также может служить лазерно-совместимой, безповреждающей средой для канавок и снижать риск диффузии меди в кремниевую подложку. Короче говоря, THBC — это не только технология повышения эффективности, но и прорыв в экономике материалов.

Проблемы массового производства и стратегия двойного драйвера TOPCon + THBC

Проблемы выхода годных из-за сложности процесса

THBC сочетает многоступенчатое пассивирующее осаждение TOPCon (окисление, осаждение поликремния, легирование, отжиг) с микроразмерным тыльным рисунком IBC. На одной и той же тыльной стороне должны быть аккуратно созданы чередующиеся p+ и n+ легированные области с надежной электрической изоляцией для предотвращения коротких замыканий. При значительно большем количестве технологических шагов любое незначительное колебание выхода годных может усилиться в общее давление на затраты, что является порогом, который THBC должен преодолеть на пути от технологического лидера к отраслевому лидеру.

Совместимость с тонкими пластинами и модернизация оборудования

Специализированное оборудование для IBC требует больших инвестиций, что часто отпугивает небольших производителей, а строительство новой линии THBC может потребовать 250-300 миллионов юаней на гигаватт капитальных затрат. Однако THBC добилась ключевых прорывов в адаптации к массовому производству тонких пластин, подходя для пластин толщиной 110-130 микрон, что значительно снижает стоимость кремниевых пластин. Важно, что её конструкция высоко совместима с основными линиями TOPCon, поэтому ведущие компании с передовыми мощностями TOPCon могут плавно перейти на THBC с относительно низкими затратами на конверсию, оптимизируя амортизацию активов.

Стратегия двойного драйвера мощностей TOPCon + THBC

Ведущие компании, такие как Trina Solar, четко предложили маршрут двойного драйвера TOPCon + THBC. TOPCon продолжает использовать свои преимущества двусторонней генерации и соотношения цены и качества для обслуживания основных сценариев, таких как централизованные крупные наземные станции, в то время как THBC ускоряет пилотные линии и масштабируемые мощности как дифференцированный премиальный флагман, ориентированный на чувствительные к площади, высокодоходные односторонние сценарии, такие как премиальные коммерческие крыши, бытовая фотоэлектрика и солнечные автомобили. Trina Solar сейчас ускоряет индустриализацию на основе своей завершенной пилотной линии THBC, и её новое поколение модулей (2382 мм x 1134 мм) уже превышает 700 Вт, демонстрируя четкий потенциал индустриализации, выходящий за рамки лабораторных рекордов.

Заключение: THBC переопределяет ценностный эталон кристаллических кремниевых элементов

Финальный спринт эффективности однопереходных элементов

Рост THBC знаменует финальный спринт повышения эффективности однопереходных кристаллических кремниевых элементов. Это не концепция из ниоткуда, а реорганизация нескольких ведущих технологических маршрутов на задней физической стороне: туннельный оксидный пассивированный контакт TOPCon, высокоэффективная пассивация HJT и бесконтактная электродная конструкция IBC. Интегрированные в одну архитектуру, эти преимущества формируют решение для элементов следующего поколения с высокой эффективностью, большой площадью светоприема, низкими потерями на рекомбинацию и сильной адаптивностью к окружающей среде.

Под двойным давлением волны отказа от серебра 2026 года и национального стандарта эффективности первого уровня, THBC, благодаря своей пиковой эффективности 28,00%, отличной совместимости с тонкими пластинами, выдающемуся приросту генерации в сложных условиях и потенциальным преимуществам в стоимости без использования серебра, переходит из передовых лабораторий на передовую массового производства. По мере созревания производственных процессов и дальнейшей реализации стратегии двойного привода TOPCon + THBC, эта новая гибридная пассивированная контактная архитектура на задней стороне переопределяет критерии ценности в цепочке поставок фотоэлектрической отрасли. Следующий раунд конкуренции может больше не сводиться только к тому, кто дешевле, а к тому, кто может генерировать больше электроэнергии на той же площади, кто может поддерживать более высокую доходность в сложных условиях и кто определит основную ценность технологий фотоэлектрической отрасли следующего поколения.

Мнение Ooitech: Ooitech считает, что THBC, реконструируя TOPCon, HJT и IBC на задней стороне ячейки, преодолевает барьер эффективности в 28% и указывает путь к следующей эре высокоценной кристаллической кремниевой фотоэлектрики без использования серебра.