Технология солнечных элементов THBC: как гибридный пассивированный задний контакт преодолевает барьер эффективности в 28%

Введение

Основной вывод прост, но мощен: THBC — это не просто очередное инкрементальное улучшение процесса. Это системная реконструкция, объединяющая пассивированный контакт TOPCon, высокоэффективную пассивацию HJT и бесконтактную электродную компоновку IBC в единую архитектуру, построенную вокруг тыльной 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%) традиционные технологии TOPCon и HJT сталкиваются со все более строгими физическими и экономическими ограничениями на уровне массового производства с максимальной эффективностью около 27%.

На этом фоне новая архитектура элемента, объединяющая несколько передовых технологических направлений, нарушает застой в повышении эффективности кремния. В апреле 2026 года исследовательский институт объявил, что его самостоятельно разработанный THBC (гибридный пассивированный обратный контакт), сертифицированный немецким ISFH, достиг пиковой эффективности преобразования 28,00%. Это стало первым случаем, когда отрасль преодолела 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 в 2026 году вернулся к более рациональному диапазону 220-240 ГВт. Посыл ясен: речь больше не идет об установке как можно большего количества, а о том, кто сможет генерировать больше электроэнергии на ограниченной площади, при ограниченных инвестициях и сложных условиях.

Торги 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 традиционные P-тип ячейки и некоторые ранние линии TOPCon из-за переизбытка мощностей снизили загрузку ниже 30%, в то время как высокоэффективные BC-контактные ячейки сохраняли 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 уровня эффективности 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 передовых технологий

TOPCon: Туннельный оксидный пассивированный контакт

TOPCon расшифровывается как Tunnel Oxide Passivated Contact. Его суть заключается в выращивании сверхтонкого слоя диоксида кремния (SiO2) на поверхности пластины, обычно толщиной всего 1-2 нанометра, с последующим осаждением пленки поликремния для создания селективной контактной структуры. Это дает два ключевых преимущества: отличную пассивацию и высокую совместимость с существующими линиями PERC, что объясняет столь быстрое масштабирование TOPCon в последние годы.

IBC: Межпальцевый задний контакт

IBC расшифровывается как Interdigitated Back Contact. Его главная особенность — перенос всех положительных и отрицательных электродов на заднюю сторону ячейки. Поскольку передняя сторона лишена металлических решеток, потери на затенение от фронтальной металлизации полностью исчезают. IBC не только увеличивает площадь светоприема, но и обеспечивает превосходную эстетику, именно поэтому такие компании, как Tesla SolarCity, когда-то сделали ставку на этот маршрут.

THBC: Реконструкция и усиление

THBC можно понимать как Tunnel Oxide Passivated Contact - Hybrid Back Contact. 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 IBC. Но THBC — это не простая комбинация TOPCon + IBC. Скорее, это слияние пассивированного контакта TOPCon, высокоэффективной пассивации HJT и безтеневой конструкции электродов BC-ячеек в единую системную архитектуру. Эти механизмы пассивации физически дополняют друг друга, обеспечивая комбинированные электрические и оптические характеристики, значительно превосходящие любой отдельный маршрут.

Физика и механизмы прорыва к 28%

Селективный контакт на основе носителей повышает квантовую эффективность

В традиционных ячейках прямой контакт между металлом и кремнием создает множество дефектов на границе раздела, которые действуют как центры рекомбинации, теряя носители до того, как они достигнут электрода. Ультратонкий туннельный оксидный слой THBC действует как однонаправленный туннельный канал. Используя квантовый туннельный эффект, он пропускает один тип носителей к электроду, блокируя обратный поток другого типа. Этот высокоселективный контакт сводит потери на рекомбинацию на границе раздела к минимуму, повышая напряжение холостого хода (Voc), коэффициент заполнения (FF) и внутреннюю квантовую эффективность (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 высокие скорости рекомбинации в местах контакта с металлическими электродами. Ключевое улучшение THBC заключается в применении пассивированных контактных структур поликремний/оксид как на тыльных 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, позволяя Voc приблизиться к физическому пределу без ущерба для коэффициента заполнения.

Структура IBC обеспечивает оптический выигрыш без затенения и оптимизацию светоулавливания

THBC наследует главное преимущество IBC: полностью безпроводную фронтальную сторону, достигая 100% площади приема света и максимизируя поглощенные фотоны. Поскольку фронтальная сторона больше не должна accommodate металлические контакты и паячное натяжение, конструкторы получают гораздо больше свободы для оптической оптимизации, такой как лучшие просветляющие покрытия с согласованным показателем преломления, точно контролируемые текстурированные поверхности и селективные эмиттеры. Эти подходы, которые трудно совместно оптимизировать на обычных ячейках с фронтальными электродами, полностью реализованы в архитектуре THBC, приближая ток короткого замыкания (Jsc) к его пределу.

Межмерное сравнение эффективности, производительности и рыночной премии

Где THBC находится в спектре PV-технологий

В реальных данных станций модули BC уже показали значительный прирост генерации за жизненный цикл. Взяв модуль Hi-MO 9 с ячейками HPBC 2.0 в качестве примера, его отличный температурный коэффициент -0,26%/°C обеспечивает среднесуточную рабочую температуру более чем на 0,64°C ниже, чем у обычных модулей TOPCon. В полностью незатененных условиях его совокупный прирост генерации на ватт на 1,81% выше, чем у TOPCon, достигая 4,36% в типичные солнечные дни. Что еще более важно, в тестах с имитацией частичного затенения уникальная слабопроводящая электрическая конструкция BC технологии обеспечила совокупный прирост генерации на ватт до 46,82% выше, чем у TOPCon. Это имеет большое значение в запыленных, склонных к затенению средах, таких как пустыни и горнодобывающие регионы Африки, где способность к антизатенению означает больше выработки, меньшие 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 проект мощностью 500 МВт по интегрированной борьбе с опустыниванием и фотоэлектричеству во Внутренней Монголии, начали полностью использовать модули BC/HPBC 2.0, что сигнализирует о признании рынком реальной коммерческой ценности технологии BC в сложных экстремальных условиях.

Волна безсеребряных технологий и прорыв в экономике материалов

2026 как год безсеребряной фотоэлектрики

2026 год широко называют годом безсеребряной фотоэлектрики. Поскольку Китай ужесточил экспортный контроль серебра с 1 января 2026 года, серебро, стратегический базовый материал для фотоэлектрики и новых энергетических транспортных средств, столкнулось с дефицитом предложения, что привело к росту цен до высокого плато, с рыночным центром около 20 000 юаней/кг. Это создает серьезное ценовое давление на металлизацию для обычных ячеек TOPCon, где стоимость серебряной пасты может достигать 0,20-0,26 юаня/Вт. Для отрасли, уже находящейся в условиях тонкой маржинальной конкуренции, это не мелкая проблема, а вопрос выживания, что делает технологию обессеребрения необходимостью для выживания.

Прогрессивное 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.

Серебросодержащая медная паста

Серебросодержащая медная паста является основным переходным вариантом обессеребрения для HJT и некоторых линий TOPCon. Она снижает расход серебра, но требует очень высокой стабильности печати, высокотемпературных окон спекания и контроля процесса, что увеличивает затраты на пробные испытания.

Медное гальванопокрытие: окончательный безсеребряный путь

Медное гальванопокрытие наносит узорчатые чистые медные сетки на поверхность ячейки методом электрохимического осаждения, принципиально устраняя зависимость от серебра. Его преимущества очевидны: стоимость металлизации может упасть ниже 5 центов/Вт; 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 медного гальванопокрытия, поскольку его положительные и отрицательные электроды находятся на тыльной стороне, свободны от строгих ограничений по светоприему и старению на лицевой стороне. Высокопассивированный тыльный слой SiO2/поликремний также может служить лазерно-совместимой, бесшовной средой для канавок и снижать риск диффузии меди в кремниевую подложку. Короче говоря, THBC — это не только технология эффективности, но и прорыв в экономике материалов.

Проблемы массового производства и стратегия двойного драйвера TOPCon + THBC

Проблемы выхода из-за сложности процесса

THBC объединяет многоэтапное пассивирующее осаждение TOPCon (выращивание оксида, осаждение поликремния, легирование, отжиг) с микронным тыльным рисунком IBC. На одной и той же тыльной стороне необходимо точно построить чередующиеся p+ и n+ легированные области с надежной электрической изоляцией для предотвращения коротких замыканий. При значительно большем количестве технологических шагов любое незначительное колебание выхода может усилиться в общее давление на стоимость — это порог, который THBC должен преодолеть на пути от технологического лидера к отраслевому лидеру.

Совместимость с тонкими пластинами и модернизация оборудования

Специализированное оборудование IBC требует больших инвестиций, что часто отпугивает мелких производителей, а строительство новой линии THBC может потребовать 250-300 миллионов юаней на ГВт капитальных затрат. Однако THBC добилась ключевых прорывов в адаптации к массовому производству тонких пластин, подходя для пластин толщиной 110-130 микрон, что значительно снижает затраты на материал пластин. Важно, что ее конструкция высокосовместима 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 привода TOPCon + THBC

Ведущие компании, такие как Trina Solar, четко предложили маршрут двойного привода TOPCon + THBC. TOPCon продолжает использовать свое двустороннее поколение и соотношение цены и производительности для обслуживания основных сценариев, таких как централизованные крупные наземные станции, в то время как THBC ускоряет пилотные линии и масштабируемые мощности в качестве дифференцированного флагманского продукта премиум-класса, ориентированного на чувствительные к площади, высокодоходные односторонние сценарии, такие как премиальные коммерческие крыши, жилая фотоэлектрика и солнечные транспортные средства. Trina Solar сейчас ускоряет индустриализацию на основе завершенной пилотной линии THBC, и ее новое поколение модулей (2382 мм x 1134 мм) уже превышает 700 Вт, демонстрируя четкий потенциал индустриализации за пределами лабораторных рекордов.

Заключение: THBC переопределяет ценностный эталон кристаллических кремниевых элементов

Финальный спринт эффективности однопереходных элементов

Подъем THBC знаменует финальный спринт повышения эффективности однопереходных кристаллических кремниевых элементов. Это не концепция из ниоткуда, а реорганизация нескольких ведущих технологических маршрутов на тыльной физической стороне: туннельный оксид пассивированного контакта TOPCon, высокоэффективная пассивация HJT и бесконтактный дизайн электродов IBC. Интегрированные в одну архитектуру, эти сильные стороны образуют решение для элементов следующего поколения с высокой эффективностью, большой площадью приема света, низкими потерями на рекомбинацию и сильной адаптацией к окружающей среде.

Под двойным давлением волны отказа от серебра 2026 года и национального стандарта эффективности Tier 1, THBC с пиковой эффективностью 28,00%, отличной совместимостью с тонкими пластинами, выдающимися приростами генерации в сложных условиях и потенциальными преимуществами в стоимости без серебра, переходит из передовых лабораторий на передовую массового производства. По мере созревания производственных процессов и дальнейшей реализации двухдвигательной стратегии TOPCon + THBC, эта новая гибридная пассивированная архитектура с обратным контактом переопределяет ценностный стандарт цепочки поставок фотоэлектрической отрасли. Следующий раунд конкуренции может быть уже не только о том, кто дешевле, но и о том, кто может генерировать больше электроэнергии на той же площади, кто может поддерживать более высокую доходность в сложных условиях и кто определит основную ценность технологии фотоэлектричества следующего поколения.

Мнение Ooitech: Ooitech считает, что THBC, реконструируя TOPCon, HJT и IBC на тыльной стороне ячейки, преодолевает барьер эффективности в 28% и указывает путь к следующей эре высокоценных кристаллических кремниевых фотоэлектрических систем без серебра.