แผนงานเทคโนโลยีเซลล์ BC: จากโครงสร้างสู่กระบวนการ
สารบัญ
TOPCon, IBC, TBC, HBC และ HIBC มักถูกจัดเป็นแผนภูมิตระกูลของตัวย่อ แต่ควรอ่านเป็นลำดับของปัญหา: แต่ละเส้นทางมีอยู่เพราะเส้นทางก่อนหน้าเหลือความสูญเสียเฉพาะที่ยังแก้ไม่ได้ และแต่ละเส้นทางก็ย้ายความยากไปที่อื่น
เทคโนโลยีเซลล์ PV · เส้นทาง Back Contact · โดย Jerry, Ooitech
1. TOPCon: ทำให้ Passivation Contact ถูกต้องก่อน
TOPCon ใช้ชั้นซิลิกอนออกไซด์บางพิเศษร่วมกับชั้นพอลิซิลิกอนเจือ เพื่อสร้าง passivation contact ฟิล์ม SiOx รับหน้าที่ passivation ที่รอยต่อ ส่วนพอลิซิลิกอนเจือรับหน้าที่การขนส่งแบบเลือกพาพาหะ ความหนาของออกไซด์ ความเข้มข้นของการเจือพอลิซิลิกอน และสูตรการอบอ่อน คือสามตัวแปร และเมื่อรวมกันจะลดการรวมตัวใหม่ที่รอยต่อขณะที่รักษาความสูญเสียจากการขนส่งให้ต่ำ
ปัญหาที่กำลังแก้คือการรวมตัวใหม่ที่รอยต่อ โลหะสัมผัสแบบทั่วไปที่แตะซิลิกอนโดยตรงทำให้เกิดการรวมตัวใหม่ที่รอยต่ออย่างรุนแรง การแยก passivation ออกจากความสามารถเลือกพาพาหะทำให้ TOPCon มีแรงดันวงจรเปิดสูงขึ้น อย่างไรก็ตาม มันไม่ได้กำจัดตะแกรงโลหะด้านหน้า ดังนั้นการบังแสงด้านหน้าจึงยังคงอยู่
รูปที่ 1: passivation contact พอลิซิลิกอนอินทรินซิกเจือคาร์บอน โดยมีโครงสร้างทางซ้าย และข้อมูล iVoc, J0s และอายุการใช้งานตามเงื่อนไขการสะสมทางขวา งานที่ตีพิมพ์ในปี 2025 ผลักดันความหนาแน่นกระแสอิ่มตัวที่ผิวให้ต่ำกว่า 0.5 fA/cm² และเชื่อมโยงโครงสร้างนี้กับงานประยุกต์ back-contact
2. IBC: ย้ายโลหะด้านหน้าไปด้านหลัง
IBC สร้างการเปลี่ยนแปลงเชิงโครงสร้างอย่างตรงไปตรงมา: ทั้งรอยต่อชนิด n และชนิด p ย้ายไปด้านหลัง ด้านหน้าของเซลล์ไม่มีตะแกรงโลหะเลย ซึ่งเปิดพื้นที่ผิวด้านหน้าให้จัดการทางแสงและออกแบบ passivation ด้วยโลหะด้านหน้าที่บังแสงน้อยลง จำนวนโฟตอนที่เข้าสู่เวเฟอร์จึงเพิ่มขึ้น และกระแสลัดวงจรมีช่องให้เติบโตมากขึ้น
ต้นทุนปรากฏที่ด้านหลัง ขณะที่เซลล์ทั่วไปแยกขั้วทั้งสองออกจากกันบนหน้าต่างกัน IBC ต้องสลับรอยต่อชนิด n และชนิด p บนพื้นผิวเดียว รักษาให้แยก electrically จากกัน แล้วทำโลหะทั้งสอง ความกว้างรอยต่อ ระยะห่าง n/p ขอบเขตขั้ว ความต้านทานรอยต่อ และเรขาคณิตตะแกรง ล้วนกลายเป็นตัวแปรที่เชื่อมโยงกันบนระนาบเดียว
รูปที่ 2: โครงสร้าง POLO-IBC แบบย่อ ในปี 2026 เซลล์ POLO-IBC ที่ผลิตบนเวเฟอร์ขนาด M2 ด้วยอุปกรณ์อุตสาหกรรมมีประสิทธิภาพรับรอง 24.5 เปอร์เซ็นต์ การวิเคราะห์ความสูญเสียชี้ไปที่ passivation ผิวหน้า การรวมตัวใหม่ที่รอยต่อเงินกับบริเวณพอลิซิลิกอนชนิด n และการรวมตัวใหม่และความต้านทานรอยต่อในบริเวณอะลูมิเนียมเป็นเป้าหมายหลัก
3. TBC: TOPCon เข้าสู่โครงสร้าง Back-Contact
TBC คือการรวมสองสิ่งก่อนหน้า: TOPCon ให้ passivation contact ส่วน IBC ให้สถาปัตยกรรม back-contact ผลลัพธ์คือรอยต่อ passivation ชนิด n และชนิด p ที่เกิดบนด้านหลัง โดยด้านหน้ายังคงปลอดโลหะ
ข้อได้เปรียบมาจากการสืบทอด TBC ต่อยอดจากงานวัสดุและกระบวนการที่ TOPCon ทำให้เป็นอุตสาหกรรมแล้ว ความยากที่เหลืออยู่คือเฉพาะเจาะจง: รอยต่อ passivation ชนิด p การรวมตัวใหม่ที่รอยต่อและพฤติกรรมรอยต่อของมันส่งผลโดยตรงต่อแรงดันเซลล์และ fill factor ซึ่งทำให้มันเป็นรายการที่กำหนดเกตมากกว่ารายละเอียดการปรับแต่ง
รูปที่ 3: โครงสร้างและแผนภาพแถบของ TBC (a, b) พร้อมแผนที่ศักยภาพประสิทธิภาพ (c, d) การศึกษาจำลองพารามิเตอร์อุปกรณ์ในปี 2025 สรุปว่า TBC มีศักยภาพประสิทธิภาพเข้าใกล้ 28 เปอร์เซ็นต์ เมื่อคุณภาพเวเฟอร์ passivation ผิวหน้า รอยต่อชนิด p และโครงสร้างด้านหลังได้รับการปรับให้เหมาะสมร่วมกัน
งานวิจัย TBC ที่มีนัยสำคัญกว่าคือเรื่องกระบวนการ ไม่ใช่โครงสร้าง หากผู้ผลิตสามารถนำโครงสร้างซ้อน passivation poly-Si/SiOx ที่โตเต็มที่จาก TOPCon มาใช้ซ้ำ และเพียงปรับรูปแบบด้านหลังและการทำโลหะใหม่ ระยะห่างระหว่างสายการผลิต BC กับสายการผลิต TOPCon ที่มีอยู่จะลดลงอย่างมาก นั่นคือเหตุผลที่งาน TBC เคลื่อนจากโครงสร้างซ้อนรอยต่อเองไปสู่สมรรถนะรอยต่อ ลำดับการขึ้นรูปแบบ และการทำโลหะ
รูปที่ 4: เส้นทาง co-diffusion ต้นทุนต่ำสู่ precursor TBC จากการก่อตัว i-TOPCon ด้วย LPCVD ผ่าน co-diffusion สองชั้น การแยกด้วยเลเซอร์ การลบมาสก์ด้านหลัง และ passivation การแพร่สองชั้นด้วยงบประมาณความร้อนเดียวคือสิ่งที่ทำให้จำนวนขั้นตอนและการสัมผัสความร้อน manageable
4. HBC: แนวคิดเดียวกันจากฝั่งเฮเทอโรจังก์ชัน
TBC เข้าสู่ back contact ผ่าน TOPCon ส่วน HBC เข้าผ่านซิลิกอนเฮเทอโรจังก์ชัน: SHJ ให้ passivation contact, IBC ให้โครงสร้าง back-contact และทั้งสองขั้วลงเอยที่ด้านหลัง
SHJ สร้างรอยต่อจากซิลิกอนอสัณฐานอินทรินซิกและเจือ ซึ่งให้คุณภาพ passivation ที่รอยต่อสูง เมื่อรวมกับผลได้ด้านหน้าของ IBC ทำให้ HBC มีศักยภาพแรงดันและกระแสที่แข็งแกร่ง LONGi รายงานเซลล์ HBC 27.30 เปอร์เซ็นต์ในปี 2024 รับรองโดย ISFH ในเยอรมนี
รูปที่ 5: โครงสร้างซ้อน HBC โดยเน้นขอบเขตขั้ว (a) และรูปแบบด้านหลังสองแบบพร้อมพื้นที่บริเวณ (b, c) ช่องว่างระหว่างบริเวณเลือกอิเล็กตรอนและบริเวณเลือกโฮลนั้นแคบ และการรวมตัวใหม่ตรงนั้นเป็นกลไกความสูญเสียในตัวเอง ไม่ใช่ผลข้างเคียงของเฮเทอโรจังก์ชัน
ดังนั้นการปรับ HBC ให้เหมาะสมจึงหยุดที่เฮเทอโรจังก์ชันไม่ได้ เพราะรอยต่อชนิด n และชนิด p อยู่ติดกันที่ด้านหลัง ขอบเขตขั้วระหว่างทั้งสองจึงกลายเป็นแหล่งรวมตัวใหม่ที่ชัดเจนซึ่งฉุด fill factor งานวิจัยในปี 2025 วิเคราะห์ขอบเขตนี้โดยเฉพาะ และมันเป็นหนึ่งในภาพประกอบที่ชัดเจนที่สุดของปัญหาทั่วไปของ BC: ยิ่งคุณอัดฟังก์ชันลงบนพื้นผิวเดียวมากเท่าไร รอยต่อระหว่างฟังก์ชันเหล่านั้นก็ยิ่งสำคัญมากขึ้นเท่านั้น
5. HIBC: passivation contact ต่างชนิดบนเซลล์เดียว
TBC และ HBC ต่างมุ่งมั่นกับระบบสัมผัสเดียว HIBC ถามคำถามที่แตกต่างออกไป: หากหน้าสัมผัสพาสซีเวชันที่แตกต่างกันมีจุดแข็งที่แตกต่างกัน สามารถกำหนดให้กับบริเวณต่างๆ ของพื้นผิวด้านหลังเดียวกันได้ตามความต้องการของแต่ละบริเวณหรือไม่
คำตอบที่ตีพิมพ์ใน Nature ในปี 2025 คือได้ HIBC รวมหน้าสัมผัสทันเนลโพลีซิลิคอนอุณหภูมิสูงเข้ากับหน้าสัมผัสเฮเทอโรจังก์ชันอุณหภูมิต่ำบนพื้นผิวด้านหลังเดียวกัน และใช้การประมวลผลด้วยเลเซอร์เพื่อเพิ่มการขนส่งเฉพาะจุดในหน้าสัมผัสชนิด p ผลลัพธ์คือประสิทธิภาพการแปลง 27.81 เปอร์เซ็นต์ที่ฟิลแฟกเตอร์ 87.55 เปอร์เซ็นต์
รูปที่ 6: ผลลัพธ์อุปกรณ์ HIBC รวมถึงชั้นสแต็กที่มีบริเวณที่ผ่านการบำบัดด้วยเลเซอร์ (a), โปรไฟล์การเจือ (b), การกระจายประสิทธิภาพและฟิลแฟกเตอร์ที่มีและไม่มีการบำบัดด้วยเลเซอร์ (c, d), วงจรสมมูลและภาพตัดขวาง (f) และเส้นโค้ง J-V (g) สังเกตว่าคำศัพท์เปลี่ยนจาก "โครงสร้างใดชนะ" เป็น "บริเวณใดต้องการอะไร"
การเคลื่อนไหวเชิงแนวคิดสำคัญกว่าตัวเลข พื้นผิวด้านหลัง BC ประกอบด้วยบริเวณที่ทำหน้าที่หลายส่วน และบริเวณเหล่านั้นไม่มีความต้องการที่เหมือนกันสำหรับพาสซีเวชัน การเลือกพาหะ ความต้านทานหน้าสัมผัส และการทำเมทัลไลเซชัน HIBC กำหนดค่าหน้าสัมผัสตามบริเวณแทนที่จะใช้เทคโนโลยีหน้าสัมผัสเดียวทั่วทั้งเซลล์ นั่นคือปรัชญาการออกแบบที่แตกต่าง และเป็นจุดที่แผนที่นำทางหยุดเป็นบันได
6. จากนวัตกรรมโครงสร้างสู่ความร่วมมือด้านกระบวนการ
วางเส้นทางทั้งห้าไว้ในบรรทัดเดียวและรูปแบบก็ชัดเจน: แต่ละขั้นตอนแก้ปัญหาการรวมตัวใหม่หรือปัญหาทางแสง และส่งปัญหาด้านการผลิตให้ขั้นตอนถัดไป
| เส้นทาง | เทคโนโลยีหลัก | ปัญหาที่แก้ไข | จุดเน้นปัจจุบัน |
|---|---|---|---|
| TOPCon | หน้าสัมผัสพาสซีเวชัน SiOx / poly-Si | การรวมตัวที่จุดสัมผัส | คุณภาพพาสซีเวชัน, ความต้านทานหน้าสัมผัส |
| IBC | หน้าสัมผัส n และ p ทั้งคู่ที่ด้านหลัง | การบังแสงของโลหะด้านหน้า | โครงสร้างด้านหลัง, ขอบเขตขั้ว, การทำเมทัลไลเซชัน |
| TBC | TOPCon + IBC | การรวมตัวใหม่ที่หน้าสัมผัสโดยไม่มีการบังแสงด้านหน้า | หน้าสัมผัสชนิด p, ความเข้ากันได้ของกระบวนการกับสายการผลิต TOPCon |
| HBC | SHJ + IBC | คุณภาพพาสซีเวชันสูงสุดโดยไม่มีโลหะด้านหน้า | การรวมตัวใหม่ที่ขอบเขตขั้ว, การสร้างลวดลายด้านหลัง |
| HIBC | หน้าสัมผัสทันเนลโพลี-Si + หน้าสัมผัสเฮเทอโรจังก์ชัน, ทีละบริเวณ | การปรับแต่ละบริเวณด้านหลังให้เหมาะสมตามหน้าที่ | การเพิ่มประสิทธิภาพหน้าสัมผัสเฉพาะจุดด้วยเลเซอร์, การบูรณาการ |
ยิ่งประสิทธิภาพสูงขึ้น พื้นผิวด้านหลังก็ยิ่งซับซ้อน และหน้าต่างกระบวนการก็ยิ่งแคบลง หน้าสัมผัสชนิด n, หน้าสัมผัสชนิด p, ขอบเขตขั้ว, ตะแกรงโลหะ และช่องเปิดเฉพาะจุดทั้งหมดต้องอยู่ในพิกัดความเผื่อพร้อมกัน การคลาดเคลื่อนของมิติหรือความผันผวนของกระบวนการในสิ่งใดสิ่งหนึ่งจะปรากฏเป็นความต้านทานหน้าสัมผัส การสูญเสียจากการรวมตัวใหม่ หรือการเก็บกระแสที่ลดลง นี่คือสาระสำคัญของวลี "จากนวัตกรรมโครงสร้างสู่ความร่วมมือด้านกระบวนการ": ความเป็นผู้นำด้านประสิทธิภาพในปัจจุบันขึ้นอยู่กับการรักษากระบวนการที่เชื่อมโยงกันหลายอย่างให้เสถียรในเวลาเดียวกัน
7. การทำเมทัลไลเซชัน: ประสิทธิภาพและเงินต้องได้รับการปรับให้เหมาะสมร่วมกัน
การทำเมทัลไลเซชัน BC ไม่ใช่การขยายขนาดของการพิมพ์ด้านหน้า ขั้วทั้งสองอยู่ที่ด้านหลัง ดังนั้นตะแกรงต้องเก็บกระแสภายในพื้นที่จำกัดขณะรักษาการแยกทางไฟฟ้าระหว่างบริเวณขั้วตรงข้ามที่อยู่ติดกัน ความกว้างนิ้ว ความถี่นิ้ว บัสบาร์ แผ่นสัมผัส และพื้นที่สัมผัสแต่ละอย่างส่งผลต่อประสิทธิภาพ และสิ่งเหล่านี้มีปฏิสัมพันธ์กัน
รูปที่ 7: พารามิเตอร์การทำเมทัลไลเซชันด้านหลังสำหรับเซลล์ TBC เรขาคณิตของนิ้ว การจัดเรียงบัสบาร์ บัสบาร์เชื่อมต่อ และขนาดแผ่นสัมผัสไม่ใช่ตัวเลือกที่เป็นอิสระ แต่ละอย่างแลกเปลี่ยนความต้านทานอนุกรมกับความแม่นยำในการพิมพ์และการใช้เงิน
การศึกษาในปี 2026 เกี่ยวกับการออกแบบตะแกรง TBC วิเคราะห์พารามิเตอร์เหล่านี้อย่างเป็นระบบ และนำประสิทธิภาพเซลล์และการใช้ซิลเวอร์เพสต์เข้าสู่กรอบการปรับให้เหมาะสมเดียว ครอบคลุมความกว้างนิ้ว ความถี่นิ้ว บัสบาร์ แผ่นสัมผัส และเลย์เอาต์แบบไม่มีบัสบาร์ ข้อสรุปในทางปฏิบัติคือการทำเมทัลไลเซชัน BC ต้องได้รับการปรับให้เหมาะสมบนสี่แกนพร้อมกัน: ความต้านทานหน้าสัมผัส ความต้านทานอนุกรม ความแม่นยำในการพิมพ์ และการใช้เงิน
รูปที่ 8: ประสิทธิภาพเทียบกับการใช้ซิลเวอร์เพสต์สำหรับจำนวนบัสบาร์ต่างๆ และสำหรับเลย์เอาต์แบบมีแผ่นสัมผัสเทียบกับแบบไม่มีบัสบาร์ (ZBB) เส้นโค้งแบนลง ซึ่งหมายความว่าการเพิ่มประสิทธิภาพในส่วนท้ายๆ มีต้นทุนเป็นเงินสูงขึ้นเรื่อยๆ และการเลือกเลย์เอาต์จะเลื่อนเส้นโค้งทั้งหมดแทนที่จะเป็นจุดเดียวบนเส้นโค้ง
นี่คือจุดที่การวิจัยเริ่มดูเหมือนการจัดซื้อ เงินเป็นต้นทุนที่เกิดซ้ำซึ่งเพิ่มขึ้นตามปริมาณการผลิต และการออกแบบตะแกรงที่แลกประสิทธิภาพสองในสิบของเปอร์เซ็นต์ด้วยการใช้เพสต์ที่เพิ่มขึ้นมากเป็นข้อเสนอเชิงพาณิชย์ที่แตกต่างจากการออกแบบที่ได้ประสิทธิภาพเท่ากันด้วยการพิมพ์ที่ประหยัดกว่า
8. IBC ต้นทุนต่ำ: ขจัดลิโทกราฟีออกจากกระบวนการ
ความซับซ้อนในการผลิตของ IBC เป็นคำถามสำคัญเรื่องการอุตสาหกรรมมาโดยตลอด การสร้างบริเวณชนิด n และชนิด p ที่สลับกันบนด้านหลังตามธรรมเนียมต้องอาศัยโฟโตลิโทกราฟีและขั้นตอนเลเซอร์ และแต่ละขั้นตอนที่เพิ่มขึ้นจะเพิ่มอุปกรณ์ เวลารอบ และต้นทุน
รูปที่ 9: กระบวนการ IBC ที่ไม่มีลิโทกราฟีสองแบบสร้างบนแผงกั้นการแพร่แบบพิมพ์สกรีน โดยใช้ตัวปล่อยลอยด้านหน้าหรือสนามพื้นผิวด้านหน้า ทั้งสองอาศัยอุปกรณ์ที่เป็นมาตรฐานอยู่แล้วในสายการผลิตเซลล์แทนที่จะเป็นแพลตฟอร์มกระบวนการใหม่
การศึกษาในปี 2026 สาธิตเส้นทาง IBC ที่พิมพ์สกรีนทั้งหมด ไม่มีลิโทกราฟี และไม่มีเลเซอร์ โดยใช้แผงกั้นการแพร่ SiNx ที่สร้างลวดลายเพื่อให้ได้การแพร่โบรอนและฟอสฟอรัสแบบเลือกได้ และทำเซลล์ให้สมบูรณ์บนอุปกรณ์อุตสาหกรรมที่成熟แล้ว บรรลุเซลล์ IBC ระดับ 19 เปอร์เซ็นต์ ตัวเลขพาดหัวจงใจไม่น่าตื่นเต้น สิ่งที่งานนี้ตอบคือ IBC สามารถสร้างได้ด้วยขั้นตอนกระบวนการที่น้อยลงบนอุปกรณ์ที่มีอยู่แล้วหรือไม่ และคำถามนั้นสำคัญต่อการลงทุนในอุปกรณ์และต้นทุนการผลิตมากกว่าสถิติในห้องปฏิบัติการอีกหนึ่งรายการ
เมื่ออ่านควบคู่กับงานด้านเมทัลไลเซชัน ทิศทางก็สอดคล้องกัน: ชายแดนไม่ใช่ "โครงสร้างนี้ไปถึง 28 เปอร์เซ็นต์ได้หรือไม่" อีกต่อไป แต่เป็น "โครงสร้างนี้สามารถผลิตซ้ำได้ด้วยขั้นตอนที่น้อยลง บนเครื่องมือที่สามารถให้บริการและจัดหาได้ในระดับอุตสาหกรรมหรือไม่"
9. สิ่งนี้หมายความอย่างไรต่อการเลือกอุปกรณ์
หากคอขวดย้ายจากโครงสร้างไปสู่กระบวนการ การตัดสินใจเรื่องอุปกรณ์ที่สำคัญก็ย้ายตามไปด้วย มีสี่ประเด็นที่ควรชั่งน้ำหนักก่อนกำหนดสายการผลิต BC
| การตัดสินใจ | เหตุใดจึงสืบเนื่องมาจากโรดแมป |
|---|---|
| คุณภาพการตัดและขอบ | ทุกเส้นทาง BC ขึ้นอยู่กับพื้นผิวด้านหลังซึ่งมีหลายฟังก์ชันอยู่ใกล้กัน คุณภาพการตัดด้วยเลเซอร์และการขีดกำหนดว่าพื้นผิวนั้นเสื่อมสภาพไปมากเพียงใดก่อนที่จะเกิดการสัมผัสใดๆ เครื่องตัดเลเซอร์สำหรับเซลล์ BC รุ่น SC-20P ของเราถูกกำหนดสเปกโดยอิงกับขั้นตอนนี้ การบัดกรีบนหน้าเดียว ใน IBC, TBC และ HBC จุดเชื่อมต่อทั้งหมดลงบนพื้นผิวเดียวข้างโครงสร้างขั้วตรงข้าม ดังนั้นความคลาดเคลื่อนในการวางตำแหน่งและการควบคุมความร้อนจึงสำคัญกว่าบนเซลล์ทั่วไป |
| ความลึกของการตรวจสอบ | ข้อบกพร่องที่ขอบเขตขั้วหรือจุดสัมผัสไม่มีลายเซ็นทางแสงที่เชื่อถือได้ การทดสอบ EL และ IV ต่อบาร์โค้ดโมดูลคือสิ่งที่เปลี่ยนความผิดพลาดแฝงให้กลายเป็นสิ่งที่ตรวจพบ ดังที่กล่าวถึงใน การทดสอบ EL: การตั้งค่าแบบอินไลน์เทียบกับออฟไลน์ |
| งบประมาณขั้นตอนกระบวนการ | งาน IBC ต้นทุนต่ำมีอยู่ได้เพราะจำนวนขั้นตอนเป็นตัวขับต้นทุน อุปกรณ์ที่รวมสถานีหรือตัดขั้นตอนลิโทกราฟีออกไปเปลี่ยนเศรษฐศาสตร์ได้มากกว่าการเพิ่มประสิทธิภาพเพียงเล็กน้อย นี่ก็เป็นเหตุผลว่าทำไมเส้นทางต่างๆ จึงไม่ได้แข่งขันกันในโรงงานเดียวกัน TBC สืบทอดความสมบูรณ์ของกระบวนการ TOPCon และเหมาะกับผู้ผลิตที่เดินสายการผลิต poly-Si อยู่แล้ว HBC เหมาะกับผู้ที่มีความสามารถด้านเฮเทอโรจังก์ชัน HIBC เป็นปรัชญาการออกแบบรายภูมิภาคมากกว่าจะเป็นการกำหนดค่าสายการผลิตที่ซื้อได้ในวันนี้ และ IBC ความซับซ้อนต่ำมุ่งเป้าไปที่ผู้ผลิตที่ต้องการ back contact โดยไม่ต้องสร้างกระบวนการที่อิงลิโทกราฟี ทางเลือกนี้เป็นฟังก์ชันของสิ่งที่คุณเดินอยู่แล้ว. |
| IBC, TBC และ HBC ต่างกันอย่างไร? | ทั้งสามเป็นโครงสร้างแบบ back-contact หมายความว่าทั้งสองขั้วอยู่ด้านหลังและด้านหน้าไม่มีตะแกรงโลหะ ต่างกันที่วิธีการสร้างจุดสัมผัส IBC เป็นสถาปัตยกรรมพื้นฐาน TBC สร้างจุดสัมผัสด้านหลังโดยใช้จุดสัมผัสพาสซีเวชัน SiOx/poly-Si ของ TOPCon HBC สร้างโดยใช้จุดสัมผัสเฮเทอโรจังก์ชันซิลิคอนที่ทำจากอะมอร์ฟัสซิลิคอนแบบอินทรินซิกและแบบเจือ |
HIBC คืออะไร?
คำถามที่พบบ่อย
Hybrid interdigitated back contact แทนที่จะใช้เทคโนโลยีจุดสัมผัสเดียวทั่วทั้งด้านหลัง HIBC กำหนดประเภทจุดสัมผัสที่แตกต่างกันให้กับบริเวณด้านหลังที่แตกต่างกันตามความต้องการของแต่ละบริเวณ ผสมผสานจุดสัมผัสทันเนลโพลีซิลิคอนอุณหภูมิสูงกับจุดสัมผัสเฮเทอโรจังก์ชันอุณหภูมิต่ำ และใช้การประมวลผลด้วยเลเซอร์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพจุดสัมผัสชนิด p ในพื้นที่เฉพาะ ผลงานตีพิมพ์ใน Nature ปี 2025 ได้ประสิทธิภาพ 27.81 เปอร์เซ็นต์ ที่ฟิลแฟกเตอร์ 87.55 เปอร์เซ็นต์
ทำไมขอบเขตขั้วจึงเป็นปัญหา?
เพราะสองขั้วอยู่ติดกันบนพื้นผิวเดียวกัน เมื่อบริเวณที่เลือกอิเล็กตรอนมาบรรจบกับบริเวณที่เลือกโฮล การรวมตัวใหม่ที่ขอบเขตนั้นทำหน้าที่เป็นเส้นทางสูญเสียเพิ่มเติมและลดฟิลแฟกเตอร์ นี่เป็นผลโดยตรงจากการอัดจุดสัมผัสทั้งสองไว้บนหน้าเดียว และเป็นเหตุผลว่าทำไมการปรับแต่ง HBC จึงหยุดอยู่แค่เฮเทอโรจังก์ชันไม่ได้
เซลล์ BC ใช้เงินเท่าไร?
มากพอที่การออกแบบตะแกรงจะถูกมองเป็นปัญหาประสิทธิภาพเทียบกับการใช้ทรัพยากร มากกว่าปัญหาไฟฟ้าล้วนๆ การศึกษาเกี่ยวกับตะแกรง TBC ล่าสุดปรับความกว้างนิ้ว ระยะห่างนิ้ว ขนาดบัสบาร์และแพดไปพร้อมกับปริมาณการใช้ซิลเวอร์เพสต์ และเลย์เอาต์แบบ zero-busbar ถูกประเมินโดยเฉพาะเพราะมันเปลี่ยนจุดแลกเปลี่ยนนั้น ไม่ใช่แค่เลื่อนไปตามนั้น
IBC ผลิตได้โดยไม่ใช้ลิโทกราฟีหรือไม่?
ได้ และเป็นทิศทางการวิจัยที่ดำเนินอยู่ การศึกษาในปี 2026 สาธิตเส้นทาง IBC ที่พิมพ์สกรีนทั้งหมด ไม่ใช้ลิโทกราฟีและไม่ใช้เลเซอร์ โดยใช้แผงกั้นการแพร่ SiNx ที่มีลวดลายสำหรับการแพร่โบรอนและฟอสฟอรัสแบบเลือกได้ สร้างบนอุปกรณ์อุตสาหกรรมที่สมบูรณ์และได้ประสิทธิภาพระดับ 19 เปอร์เซ็นต์ จุดมุ่งหมายของงานคือการลดความซับซ้อนของกระบวนการ ไม่ใช่ประสิทธิภาพระดับสถิติ
โรงงานใหม่ควรวางแผนใช้เส้นทางใด?
เริ่มจากฐานกระบวนการที่คุณมีอยู่แล้ว ไม่ใช่จากประสิทธิภาพสูงสุดที่ตีพิมพ์ TBC เป็นขั้นตอนที่สั้นที่สุดสำหรับผู้ผลิตที่เดินสายการผลิต TOPCon poly-Si เพราะใช้สแต็กพาสซีเวชันนั้นซ้ำ HBC ต้องมีความสามารถด้านเฮเทอโรจังก์ชัน IBC ความซับซ้อนต่ำเหมาะกับผู้ผลิตที่ต้องการ back contact โดยไม่ต้องมีกระบวนการที่อิงลิโทกราฟี อันดับประสิทธิภาพที่ตีพิมพ์กับต้นทุนการเข้าสู่จริงเป็นลำดับที่แตกต่างกัน
เส้นทางทั้งห้าควรเข้าใจว่าเป็นลำดับการแก้ปัญหาต่อเนื่องเดียว มากกว่าจะเป็นผลิตภัณฑ์ห้าชนิดที่แข่งขันกัน TOPCon แก้ปัญหาการรวมตัวใหม่ที่จุดสัมผัสและปล่อยให้การบังแสงด้านหน้ายังคงอยู่ IBC ขจัดโลหะด้านหน้าและย้ายความยากไปที่ด้านหลัง TBC และ HBC ต่างก็จัดหาระบบจุดสัมผัสที่แตกต่างกันสำหรับด้านหลังนั้น HIBC หยุดมองด้านหลังเป็นพื้นผิวเดียวและกำหนดค่าเป็นรายบริเวณ สิ่งที่ทั้งหมดมีร่วมกันในตอนนี้คือ ขีดจำกัดไม่ใช่แผนภาพโครงสร้างอีกต่อไป แต่เป็นเศรษฐศาสตร์ของการทำโลหะ คุณภาพขอบและขอบเขต จำนวนขั้นตอนกระบวนการ และความสามารถในการรักษากระบวนการที่เชื่อมโยงกันหลายอย่างให้เสถียรพร้อมกัน หากคุณกำลังวางแผนสายการผลิต BC หรือ TOPCon บอกเราถึงรูปแบบเซลล์ รูปแบบจุดสัมผัส และรูปแบบโมดูลที่คุณมุ่งเป้า แล้วเราจะช่วยพิจารณาการกำหนดค่าการตัด การร้อยเชื่อม และการตรวจสอบที่เหมาะสม
BC, IBC, TBC, HBC และ HPBC ต่างกันอย่างไร
กระบวนการทั้งหมดของเซลล์แสงอาทิตย์ TBC
บทสรุปสุดท้าย
TOPCon เทียบกับ BC: การเปรียบเทียบด้านหลัง