# Солнечный элемент TOPCon: полная расшифровка, структура и принцип работы > Что такое солнечный элемент TOPCon: что означает полная форма, как работает туннельный оксидный пассивирующий контакт и почему он превосходит PERC, оставаясь совместимым с линией. ![Солнечный элемент TOPCon: полная расшифровка, структура и принцип работы](https://cdn.ooitech.com/static/upload/image/20260624/1f0d418e07ead0eaf0047a83751b8d5f.webp) - ** 2026-06-24 - ** 805 просмотров - ** [Блог](./Blog.html) ## Солнечный элемент TOPCon: полная расшифровка, структура и принцип работы **Краткий ответ:** TOPCon расшифровывается как Tunnel Oxide Passivated Contact (туннельный оксидный пассивирующий контакт). Это технология солнечных элементов из кремния N-типа, которая размещает ультратонкий слой туннельного оксида толщиной около 1–2 нанометров под легированным слоем поликремния на задней поверхности. Этот стек выполняет две функции: пассивирует заднюю поверхность, чтобы меньше носителей заряда рекомбинировало там, и позволяет основным носителям туннелировать, блокируя при этом противоположную полярность. Результат — более высокое напряжение холостого хода, чем у PERC, и, следовательно, более высокая эффективность — причина, по которой TOPCon вытеснил PERC в качестве доминирующей промышленной технологии элементов. Что критически важно для производителей, TOPCon в значительной степени совместим с существующим оборудованием для PERC, требуя в основном дополнительных этапов диффузии бора, осаждения туннельного оксида и поликремния. Он также является основой семейства заднеконтактных элементов: элементы IBC, TBC, HBC и HIBC все строятся на пассивирующем контакте TOPCon. Производство PV-модулей · от Джерри, Ooitech ## Введение в TOPCon солнечные элементы TOPCon — это первый шаг в более длинной последовательности обратных контактов. Как IBC, TBC, HBC и HIBC строятся на его основе, изложено в [Дорожная карта технологий BC-ячеек: от структуры к процессу](https://www.ooitech.com/bc-cell-technology-roadmap-structure-to-process.html). TOPCon (туннельный оксидный пассивированный контакт) — это технология элементов на основе пластин N-типа, впервые появившаяся в 2013 году. TOPCon солнечный элемент — это солнечный элемент с туннельным оксидным пассивированным контактом, построенный на подложке N-типа. По сравнению с PERC элементами, TOPCon элементы используют **туннельный оксидный слой с отличными свойствами транспорта заряда** в качестве слоя транспорта заряда на задней стороне элемента. Поверх этого наносится легированная поликремниевая пленка толщиной около 20 нм, образуя пассивированную контактную структуру на тыльной стороне. Это эффективно снижает поверхностную рекомбинацию и рекомбинацию на металлическом контакте, повышает напряжение холостого хода и улучшает эффективность преобразования энергии. TOPCon — это технология солнечных элементов с туннельным оксидным пассивированным контактом, основанная на принципе селективных носителей, обеспечивающая превосходный эффект пассивации. TOPCon элемент использует подложку N-типа. На задней стороне элемента готовится тонкий оксидный слой, за которым следует легированная тонкая пленка. Вместе они образуют пассивированную контактную структуру, которая эффективно снижает поверхностную рекомбинацию и рекомбинацию на металлическом контакте, обеспечивая больше возможностей для дальнейшего повышения эффективности преобразования N-PERT элементов. Технология TOPCon максимально сохраняет и переиспользует существующее оборудование и процессы для P-типа ячеек. Она требует лишь добавления оборудования для диффузии бора и осаждения тонких пленок, без необходимости открытия тыльной стороны или выравнивания. Это значительно упрощает процесс производства ячеек и сохраняет низкую сложность массового производства. Технологическая линия обладает высокой совместимостью и может работать параллельно с высокотемпературными производственными линиями, используемыми для двусторонних ячеек PERC и N-PERT. Ячейки TOPCon обладают преимуществами **низкой деградации, высокой двусторонности и низкого температурного коэффициента**, что обеспечивает явный прирост выработки электроэнергии на уровне конечной электростанции. ## Этапы развития ячеек TOPCon Историю развития ячеек TOPCon можно разделить на четыре этапа: **период технологического прототипа, период планирования продукта, период коммерческого продвижения и период взрывного роста**. ## Преимущества ячеек TOPCon ### Эксплуатационные преимущества - **Высокая эффективность преобразования.** Благодаря уникальной конструкции пассивированных контактов ячеек TOPCon теоретический предел эффективности достигает 28,7%. Ведущие производители TOPCon уже достигли эффективности массового производства выше 25,5%, что значительно выше, чем у основных ячеек PERC (текущая эффективность массового преобразования около 23,5%, теоретический предел 24,5%). - **Высокая двусторонность.** Двусторонние ячейки TOPCon производят примерно на 3% больше энергии на ватт, чем двусторонние ячейки PERC. В том же сценарии наземной электростанции это обеспечивает более высокий прирост выработки электроэнергии. - **Низкий температурный коэффициент.** Температурный коэффициент модулей TOPCon N-типа составляет всего -0,30%/℃, что лучше, чем -0,35%/℃ у модулей P-типа, и демонстрирует отличную стабильность в условиях высоких температур. - **Низкая деградация.** Фосфорно-легированный кристаллический кремний N-типа содержит чрезвычайно низкое содержание бора, поэтому практически отсутствует рекомбинация бор-кислород, что дает преимущество в скорости деградации. Некоторые модули TOPCon показывают деградацию 1% в первый год и линейную годовую деградацию 0,4%, по сравнению с 2% в первый год и 0,45% линейной для модулей PERC, что обеспечивает прирост выработки на ватт в течение жизненного цикла модуля. - **Отличные характеристики при низкой освещенности.** Ячейки TOPCon хорошо реагируют как на короткие, так и на длинные волны, сохраняя отличную способность к выработке электроэнергии в условиях низкой освещенности, таких как раннее утро, вечер и пасмурная погода. ### Экономические преимущества - **Высокая совместимость с производством PERC, снижающая сложность модернизации технологий.** TOPCon может быть расширен на основе технологического процесса PERC, требуя лишь четыре дополнительных этапа: подготовка борового эмиттера, выращивание слоя туннельного оксида, осаждение и легирование поликремния, а также очистка после диффузии. Это снижает сложность модернизации и ускоряет внедрение технологии TOPCon. - **Плавная конверсия линии с низкими инвестиционными затратами на оборудование.** Строительство новой линии TOPCon требует инвестиций в оборудование около 200-250 миллионов, в то время как новая линия HJT требует 350-400 миллионов. Поскольку TOPCon обеспечивает хорошую совместимость оборудования с существующими линиями PERC, необходимо добавить только оборудование для боровой диффузии и осаждения поликремния/аморфного кремния (LPCVD / PECVD / PVD), с инвестициями в оборудование около 50-70 миллионов. Это позволяет избежать крупномасштабных инвестиций в новое оборудование и серьезных модернизаций линий, что делает его высокоэкономичным. - **Значительный потенциал ценовой премии.** По сравнению с модулями PERC, модули TOPCon обеспечивают более высокую выработку электроэнергии на ватт, более высокий прирост генерации и более низкие системные затраты, создавая значительное пространство для ценовой премии. ## Процесс производства ячеек TOPCon По сравнению с процессами монокристаллического PERC, процесс производства ячеек TOPCon добавляет 2-3 дополнительных этапа: **осаждение слоя туннельного оксида (ультратонкий SiO2, 1-2 нм), осаждение пассивирующего слоя из собственного поликремния (60-100 нм) и имплантация фосфора**. ### Основные этапы процесса и их функции **1. Очистка и текстурирование** Цель: После резки пластины края повреждены, кристаллическая решетка нарушена, и поверхностная рекомбинация значительна. Очистка и текстурирование в основном направлены на удаление поверхностных повреждений и формирование пирамидальной светоулавливающей структуры на поверхности. Свет многократно отражается по поверхности пластины, снижая коэффициент отражения. **2. Диффузия бора** Назначение: Основная функция — формирование p-n перехода. Поскольку растворимость бора в кремнии низкая, для диффузии требуются высокие температуры и более длительное время. Выбор источника диффузии также влияет на производство: хлориды коррозионно-активны, а бромиды вязкие, что затрудняет очистку и увеличивает затраты на обслуживание. Диффузия бора обычно выполняется при высоких температурах — выше 1000℃ — и по сравнению с 102-минутным циклом, необходимым для диффузии фосфора, цикл диффузии бора занимает 150 минут. Принцип: Газообразные HCl и H2O, образующиеся в результате реакций внутри трубки печи, переносятся N2 и равномерно распределяются по всей трубке. H2O также реагирует с BBr3 и O2 с образованием B2O3, который далее реагирует с образованием газообразного HBO2; при высоких температурах HBO2 разлагается обратно на B2O3, что позволяет B2O3 равномерно распределяться по поверхности солнечного элемента. Кроме того, H2O реагирует с B2O3, осажденным внутри трубки печи, предотвращая накопление B2O3 на стенках диффузионной трубки, продлевая срок службы кварцевых компонентов и увеличивая эффективный источник бора. HCl также может реагировать с металлическими примесями на поверхности элемента и внутри трубки, образуя газообразные хлориды металлов, которые удаляются с отходящими газами, предотвращая диффузию металлических примесей в солнечный элемент в процессе высокотемпературной обработки. **3. Лазерное легирование SE** Назначение: Формирование селективного эмиттера. Высококонцентрационное легирование применяется в областях контакта между металлическими контактными линиями и пластиной и вблизи них для снижения контактного сопротивления между передним металлическим электродом и пластиной, в то время как низкоконцентрационное легирование вне областей электродов снижает рекомбинацию в диффузионном слое. Оптимизация эмиттера увеличивает выходной ток и напряжение солнечного элемента, тем самым повышая эффективность фотоэлектрического преобразования. Где лазер находится в технологическом процессе TOPCon: PERC SE использует фосфорное легирование, в то время как TOPCon SE использует борное легирование. Поскольку бор и фосфор имеют разные коэффициенты сегрегации, фосфор легче диффундирует из диоксида кремния в кремний, в то время как бор труднее внедрить и требует больше энергии. Однако чрезмерная энергия лазера легко повреждает пластину, что делает борное легирование более сложным. По сравнению с традиционной борной диффузией, добавление технологии SE к элементам TOPCon теоретически может повысить эффективность на 0,5%, а в реальном массовом производстве можно достичь прироста эффективности на 0,2-0,4%. **4. Травление** Назначение: Основная функция травления - удаление BSG и заднего перехода. Процесс диффузии формирует диффузионные слои как на поверхности пластины, так и на ее краях; краевой диффузионный слой легко вызывает короткие замыкания, а поверхностный диффузионный слой влияет на последующую пассивацию, поэтому оба должны быть удалены. Травление в настоящее время в основном выполняется влажными методами, удаляя задний и краевой диффузионные слои в цепном оборудовании перед обработкой лицевой стороны. **5. Подготовка туннельного оксидного слоя и слоя поликремния** Назначение: Нанести туннельный оксидный слой толщиной 1-2 нм на заднюю сторону, затем нанести слой поликремния толщиной 60-100 нм для формирования пассивирующей структуры. Существует несколько методов подготовки пассивирующего слоя TOPCon, в основном маршруты LPCVD, PECVD и PVD. LPCVD в настоящее время является основным, но оберточное осаждение является серьезным, в то время как PECVD обладает сильным потенциалом в общей производительности. **6. Подготовка задней антиотражающей пленки** Назначение: Подготовить антиотражающую пассивирующую пленку на задней стороне элемента для увеличения поглощения света. В то же время атомы водорода, образующиеся в процессе формирования пленки SiNx, пассивируют пластину. **7. Осаждение оксида алюминия на лицевой стороне** Назначение: Нанести слой пленки оксида алюминия на лицевую сторону пластины, который вместе с другими пленками образует эффект лицевой пассивации. **8. Подготовка передней антиотражающей пленки** Назначение: Передняя антиотражающая пленка работает в основном так же, как и задняя. Кроме того, пленка оксида алюминия, нанесенная на лицевую сторону, очень тонкая и легко повреждается при последующем производстве элементов и модулей, поэтому передний SiNx также защищает оксид алюминия. **9. Трафаретная печать - перенос лазерного рисунка** В настоящее время большинство печати ячеек по-прежнему использует трафаретную печать. В будущем, с точки зрения снижения расхода серебряной пасты для N-типа ячеек, технология переноса рисунка (Pattern Transfer Printing) может иметь преимущество. Лазерный перенос — это новая технология бесконтактной печати: требуемая паста наносится на определенный гибкий прозрачный материал, а мощный лазерный луч выполняет высокоскоростное сканирование с рисунком, перенося пасту с гибкого прозрачного материала на поверхность ячейки, формируя линии сетки и подготавливая передний и задний электроды. **10. Спекание** Хороший омический контакт формируется при высокотемпературном спекании. **11. Автоматическая сортировка** Ячейки сортируются по контейнерам в соответствии с их различной эффективностью преобразования. ## Будущие тенденции развития TOPCon ячеек В 2023 году средняя эффективность преобразования N-типа TOPCon ячеек достигла 25,0%, а средняя эффективность преобразования гетеропереходных ячеек достигла 25,2%, что значительно лучше показателей 2022 года. В 2023 году новые введенные в эксплуатацию массовые производственные линии были в основном линиями для N-типа ячеек. По мере постепенного высвобождения мощностей N-типа ячеек доля рынка PERC ячеек сократилась до 73,0%. N-тип ячейки в совокупности составили около 26,5%, из них N-тип TOPCon ячейки — около 23,0%, гетеропереходные ячейки — около 2,6%, а XBC ячейки — около 0,9% — все это значительный рост по сравнению с 2022 годом. Начиная с 2024 года доля N-типа ячеек, представленных TOPCon, полностью превзойдет P-тип PERC, и отрасль ожидает, что доля достигнет и превысит 70%. ## Взгляд Ooitech Ooitech считает: TOPCon, технология N-типа туннельного оксидного пассивированного контакта, основанная на существующих линиях PERC, обеспечивает более высокую эффективность, меньшее снижение мощности и более сильный прирост генерации, и в настоящее время становится мейнстримом солнечной отрасли. --- ##### Теги: ![](/template/ooitech/assets/img/shape/06.png) ![](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h700_fitblur_v2_w800_h700_fitblur_v2_1757399770541443.webp) ### Запросить предложение Все загрузки безопасны и конфиденциальны. ## Мы предоставляем экспертизу, которой можно доверять наш сервис Оборудование напрямую с завода. ![](/template/ooitech/assets/img/icon/money-2.svg) ### Экономически эффективные преимущества Мы предоставляем исключительную ценность, максимизируя результаты и оптимизируя бюджеты для клиентов. ![](/template/ooitech/assets/img/icon/staff.svg) ### Наша опытная команда Наши квалифицированные специалисты специализируются на инновационных решениях и индивидуальных стратегиях. ![](/template/ooitech/assets/img/icon/certified.svg) ### Более 15 лет опыта в отрасли Глубокий опыт гарантирует надежные, актуальные и проверенные результаты для успеха. ![](https://cdn.ooitech.com/static/upload/image/20250910/1757477357667605.webp ) ![](https://cdn.ooitech.com/static/upload/image/20250910/1757477724911512.webp) ![](/template/ooitech/assets/img/shape/06.png) ## Что наши клиенты говорят о нас Отзывы клиентов хвалят наше глубокое понимание их задач, что приводит к инновационным решениям и высокой рентабельности инвестиций. Долгосрочное сотрудничество — некоторые более десяти лет — демонстрирует их доверие и удовлетворенность. Их истории успеха побуждают нас постоянно превосходить ожидания. [Узнать больше **](#quote-form) ![](/template/ooitech/assets/img/icon/quote.svg) Ещё раз большое спасибо за огромную помощь в улучшении и исправлении фабрики, а также за обучение рабочих использованию машин ![](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1757479675272137.webp) ### Марк BIPV Филиппины ![](/template/ooitech/assets/img/icon/quote.svg) Спасибо Ooitech за предоставление высокоподходящего экспериментального оборудования для BC солнечных элементов. ![](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1776426122864564.webp) ### KTECH ![](/template/ooitech/assets/img/icon/quote.svg) благодарим за профессиональную поддержку ooitech и своевременное послепродажное обслуживание. ![](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1784509010217979.webp) ### Диарра из Африки ![](/template/ooitech/assets/img/icon/quote.svg) Спасибо Ooitech за предоставление полностью автоматизированного производственного оборудования — ваша установка и послепродажное обслуживание были отличными. ![](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_2026041720921238.webp) ### Амджад ![](/template/ooitech/assets/img/icon/quote.svg) Человек с большой душой. Большое спасибо за ваш визит, господин Ву. Большое спасибо за услуги по установке оборудования и обучению моих студентов. Самый добрый человек и профессионал в своей области ![](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_2026041716444445.webp) ### Джизакский политехнический институт ## Наша новейшая продукция ![Фотоэлектрическая лента и флюс — низкотемпературная паяльная лента](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_2026032717287347.webp) - [** Rachael](./Solar-Panel-Soldering-Ribbon-and-Flux-Essential-Components-for-PV-Module-Manufacturing.html) - [** 21049](./Solar-Panel-Soldering-Ribbon-and-Flux-Essential-Components-for-PV-Module-Manufacturing.html) ### Фотоэлектрическая лента и флюс — низкотемпературная паяльная лента Фотоэлектрическая лента и флюс для межсоединения солнечных элементов: низкотемпературная паяльная лента из высокочистой меди с оловянным покрытием, поддерживающая линии MBB и half-cut. ![STW-60A Головка для соединения черепичных струн: 20s/струна](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1774264892557837.webp) - [** ooitech](./stw-60a-automatic-shingled-string-cell-terminal-head-welding-machine-solar-module-busbar-welding-equipment.html) - [** 78158](./stw-60a-automatic-shingled-string-cell-terminal-head-welding-machine-solar-module-busbar-welding-equipment.html) ### STW-60A Головка для соединения черепичных струн: 20s/струна Автоматическая сварочная машина для выводов ячеек черепичной строки STW-60A от Ooitech использует технологию инфракрасного нагрева для сварки шин как на положительном, так и ![Станок для склеивания рам и клеевой обработки соединительной коробки: ход 2500 мм](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1774497599314364.webp) - [** Rachael](./automatic-frame-gluing-machine-and-junction-box-glue-machines-ooitech-solar-panel-production-line-equipment.html) - [** 51664](./automatic-frame-gluing-machine-and-junction-box-glue-machines-ooitech-solar-panel-production-line-equipment.html) ### Станок для склеивания рам и клеевой обработки соединительной коробки: ход 2500 мм Ooitech предлагает профессиональные автоматические станки для нанесения клея на раму (SPZ-2400GS-T2-Y2) с американским насосом ARO и системой GRACO PCF ![Солнечная распределительная коробка и диодная коробка — класс защиты IP67/IP68](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_2026032739568544.jpg.webp) - [** Rachael](./Solar-Junction-Box-J-Box-Advanced-PV-Module-Protection-Power-Management-System.html) - [** 15344](./Solar-Junction-Box-J-Box-Advanced-PV-Module-Protection-Power-Management-System.html) ### Солнечная распределительная коробка и диодная коробка — класс защиты IP67/IP68 Солнечная распределительная коробка и диодная коробка с обходными диодами класса защиты IP67/IP68: защита от горячих точек, разъёмы MC4 и опциональный мониторинг тока вашего модуля. ![Тестер EL для солнечных панелей OEL-S2400: 4928 x 3264px](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1774351284414161.webp) - [** Rachael](./solar-panel-el-defect-tester-oel-s2400-electroluminescence-testing-machine-for-solar-module-quality-inspection.html) - [** 60738](./solar-panel-el-defect-tester-oel-s2400-electroluminescence-testing-machine-for-solar-module-quality-inspection.html) ### Тестер EL для солнечных панелей OEL-S2400: 4928 x 3264px Тестер дефектов EL солнечных панелей Ooitech OEL-S2400 — это автономная машина для электролюминесцентного тестирования, предназначенная для обнаружения микротрещин, черных пятен ![Полный каталог продукции ламинатора солнечных панелей Ooitech](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1774438298752758.webp) - [** Rachael](./OTCY-2754DD-Single-Layer-Double-Chamber-Automatic-BIPV-Laminator-High-Performance-Solar-Module-Produ.html) - [** 63224](./OTCY-2754DD-Single-Layer-Double-Chamber-Automatic-BIPV-Laminator-High-Performance-Solar-Module-Produ.html) ### Полный каталог продукции ламинатора солнечных панелей Ooitech Полный каталог ламинаторов солнечных панелей Ooitech: 10 моделей, сравнение технических характеристик, описания систем, средства обеспечения безопасности