رکورد جهانی ۲۸.۲۹٪ LONGi HIBC: LIC، iPET و آنچه برای خطوط ماژول تغییر می‌دهد

در ۲۴ سپتامبر ۲۰۲۶، LONGi یک سلول خورشیدی سیلیکونی هیبریدی با تماس پشتی درهم‌بافته (HIBC) را با بازده تبدیل ۲۸.۲۹٪ اندازه‌گیری‌شده اعلام کرد که به‌طور مستقل توسط مؤسسه تحقیقات انرژی خورشیدی هاملین (ISFH) در آلمان تأیید شد. این یک رکورد جهانی جدید برای سلول سیلیکونی کریستالی تک‌پیوندی است و سومین بار در سال ۲۰۲۶ است که LONGi این عدد را ارتقا داده است — پس از ۲۸.۰۴٪ و ۲۸.۱۳٪ در اوایل سال. برای هر کسی که در حال ساخت یا برنامه‌ریزی یک خط مونتاژ ماژول است، بخش جالب عدد نیست. بلکه دو مرحله فرآیندی است که LONGi برای رسیدن به آن مجبور به ابداع شد، زیرا این مراحل تعیین می‌کنند که آیا سلول‌های HIBC در مقیاس انبوه قابل تولید هستند — و یک خط ماژول سازگار با BC هنگام ورود آن‌ها چه چیزی باید مدیریت کند.

آنچه واقعاً اعلام شد

رقم بازده و تأیید ISFH به‌طور مستقل توسط pv magazine و PV Techگزارش شد. جزئیات فرآیند زیر برگرفته از گزارش صنعت چین از 新能供应链 است و به آن نسبت داده می‌شود نه به اندازه‌گیری خود ما.

HIBC در یک پاراگراف

سلول‌های تماس پشتی هر دو الکترود مثبت و منفی را به پشت منتقل می‌کنند، بنابراین هیچ چیزی سطح جلو را سایه نمی‌اندازد. TBC یک تماس پسیوکننده TOPCon (پلی‌سیلیکون دمای بالا) را روی کل الگوی پشتی اعمال می‌کند؛ HBC به‌جای آن یک تماس هتروجانکشن (سیلیکون آمورف دمای پایین) اعمال می‌کند. HIBC هیچ‌کدام را انجام نمی‌دهد. پشت را به مناطق جمع‌آوری N و P درهم‌بافته تقسیم می‌کند و به هر منطقه سیستم پسیواسیونی می‌دهد که در آن بهترین است: تماس پلی‌سیلیکون دمای بالا روی منطقه N جمع‌آورنده الکترون، پسیواسیون سیلیکون آمورف دمای پایین روی منطقه P جمع‌آورنده حفره. ما کل خانواده سرواژه‌ها و جایگاه هر معماری در توالی فرآیند را در نقشه راه فناوری سلول BCپوشش دادیم؛ این مقاله بر آنچه در نتیجه ۲۸.۲۹٪ جدید است تمرکز دارد.

دو نوآوری که واقعاً جدید هستند

ایده هیبریدی مدتی است که مورد بحث قرار گرفته است. آنچه LONGi به نظر می‌رسد حل کرده باشد، دو مشکل مهندسی است که مانع کارکرد آن می‌شد.

۱. LIC — تبلور موضعی القاشده با لیزر

سیلیکون آمورف به‌خوبی پسیو می‌کند اما در جهت عمودی ضعیف هدایت می‌کند، زیرا یک لایه نازک بی‌نظم است و حامل‌ها باید از آن عبور کنند تا به فلز برسند. راه‌حل استاندارد یک لایه اکسید رسانای شفاف است که هزینه اضافه می‌کند، جذب اضافه می‌کند و مسیر نشتی جانبی خودش را ایجاد می‌کند.

پاسخ HIBC انتخابی است: سیلیکون را فقط جایی که تماس واقعاً برقرار می‌شود متبلور کنید. یک تیمار لیزری زیرمیکرونی نوک‌های هرمی در نقاط تماس را به سیلیکون نانوکریستالی تبدیل می‌کند که مقاومت تماس عمودی را به‌شدت کاهش می‌دهد، در حالی که بقیه ویفر فیلم سیلیکون آمورف اصلی خود را حفظ می‌کند و بنابراین پسیواسیون خود را نگه می‌دارد. به‌طور حیاتی، چون فقط نقاط منفرد متبلور می‌شوند، مسیر نشتی جانبی که از متبلور کردن کل فیلم ناشی می‌شود هرگز شکل نمی‌گیرد.

این یک مرحله فرآیند لیزری با کنترل فضایی دقیق است. از آن نوع ایستگاهی است که باید با پنجره فرآیند خودش، تلورانس هم‌ترازی خودش و کنترل بازده خودش مشخص شود — نه اینکه به‌عنوان یک گزینه به یک ابزار موجود پیچ شود.

۲. iPET — پسیواسیون لبه درجا

یک سلول تمام‌شده به اندازه بریده می‌شود. لبه برش دیواری از پیوندهای آویزان و یک نقطه داغ بازترکیب است و در یک سلول تماس پشتی، لبه نزدیک هر دو ناحیه قطبی قرار دارد. HIBC یک لایه پسیواسیون در لبه را درجا در طول جریان فرآیند تشکیل می‌دهد نه به‌عنوان یک مرحله ترمیم جداگانه پس از آن. افزایش گزارش‌شده تقریباً ۱.۷–۳ mV ولتاژ مدار باز, به‌علاوه یکپارچگی مکانیکی بهتر لبه است — که مهم است زیرا سلول‌های BC از قبل به خاطر حساسیت به خمش و تاب برداشتن شناخته شده‌اند.

گلوگاه واقعی: دو بودجه حرارتی روی یک ویفر

همه موارد بالا باید روی همان زیرلایه اتفاق بیفتد و این بخش سخت است. مراحل دمای بالا — آن‌هایی که تماس پلی‌سیلیکون را تشکیل می‌دهند و فعال می‌کنند — در دماهایی اجرا می‌شوند که یک فیلم سیلیکون آمورف را نابود می‌کنند. رسوب سیلیکون آمورف دمای پایین باید بعد از آن اتفاق بیفتد، یا مراحل دمای بالا باید طوری چیده شوند که هرگز به آن برخورد نکنند.

این محدودیت توالی، نه فیزیک سلول، چیزی است که تولید HIBC را دشوار می‌کند. چالش‌های فرآیند گزارش‌شده عبارتند از:

• ترتیب مراحل دمای بالا / دمای پایین و کنترل بودجه حرارتی
• کنترل بازده در مرحله تبلور موضعی لیزری
• جلوگیری از آسیب رساندن دو رژیم فرآیندی به فیلم‌های یکدیگر

یک پنجره فرآیند باریک، خیلی قبل از اینکه یک مشکل آزمایشگاهی باشد، یک مشکل تولیدی است. سلول رکورد ثابت می‌کند که معماری کار می‌کند؛ ثابت نمی‌کند که پنجره برای یک کارخانه گیگاواتی به اندازه کافی گسترده است.

این برای خطوط مونتاژ ماژول چه معنایی دارد

این بخشی است که مستقیماً به ما مربوط می‌شود و ارزش دارد صریح گفته شود: یک رکورد سلول خط ماژول شما را در سه‌ماهه بعدی تغییر نمی‌دهد. ساخت ظرفیت سلول سال‌ها طول می‌کشد و HIBC یک تغییر آماده برای کارخانه‌های سلول موجود نیست. اما به شما می‌گوید که از خط ماژول چه چیزی خواسته خواهد شد و بهتر است رابط‌ها را اکنون برنامه‌ریزی کنید تا اینکه آن‌ها را در طول یک آزمون پذیرش کارخانه کشف کنید.

مدیریت تماس پشتی یک قابلیت سطح خط است، نه یک گزینه ماشین

سلول‌های BC هیچ باسبار جلویی ندارند. بنابراین رشته‌کشی، لحیم‌کاری و بازرسی روی سطح پشتی انجام می‌شود، که این موارد را تغییر می‌دهد:

• جابجایی و جهت‌گیری سلول. هر ایستگاهی بین برش‌دهنده و لمینیتور باید بداند کدام سمت بالا است و باید سلول را بدون ایجاد علامت روی سطح جلویی نگه دارد.
• هندسه لحیم‌کاری. پدهای تماس روی پشت قرار دارند و فاصله‌ها ریزتر است. دقت جایگذاری و پروفایل دما نسبت به یک سلول معمولی با لحیم‌کاری جلویی 5BB–20BB سخت‌گیرانه‌تر است.
• کنترل تاب‌خوردگی. سلول‌های BC تحت بار حرارتی یکسان بیشتر از سلول‌های با تماس جلویی خم می‌شوند، که به جابجایی رشته، جایگذاری لایه‌چینی و لمینیشن منتقل می‌شود.
• بازرسی. عیوبی که در یک رشته BC اهمیت دارند متفاوت هستند، بنابراین بازرسی EL و VI باید ویژگی‌های ریز سمت پشتی را به جای وقفه‌های شبکه جلویی تشخیص دهد.

این‌ها ایستگاه‌هایی هستند که یک خط یا آماده BC است یا نیست. ما نسخه‌های خاصی برای این کار می‌سازیم: پلتفرم برش لیزری سلول پشت‌تماس SC-20P، رشته‌کش سلول پشت‌تماس OSLB-1300، و جوش‌دهنده سلول پشت‌تماس SL-1000. هر برنامه جدی BC که ما تجهیزات آن را تأمین کرده‌ایم، از سمت تجهیزات به همان سه چیز نیاز داشته است: جابجایی ملایم‌تر، جایگذاری دقیق‌تر، و بازرسی که برای سطح پشتی تنظیم شده باشد.

چرا این رکورد هنوز مهم است اگر ماژول می‌خرید، نه سلول

سه پیامد عملی، به ترتیبی که احتمالاً به کف تولید می‌رسند:

1. شکاف بازدهی بین معماری‌ها همچنان در حال افزایش است و اکنون یک شکاف در سطح سلول است. HIBC ترکیبی از دو خانواده فرآیند است، به این معنی که سقف بازدهی توسط یکپارچه‌سازی فرآیند تعیین می‌شود نه توسط انتخاب یک معماری واحد. انتظار داشته باشید که بحث نقشه راه از “کدام ساختار” به “کدام پنجره فرآیندی که واقعاً می‌توانید حفظ کنید” منتقل شود.
2. ظرفیت جدید سلول به صورت ساخت جدید خواهد بود، نه بازسازی. گفته می‌شود LONGi HIBC را روی یک خط آزمایشی 500 MW اعتبارسنجی کرده و قصد دارد خطوط جدید بسازد نه اینکه خطوط HPBC موجود را تبدیل کند. تجهیزات دمای بالا قابل انتقال هستند؛ تجهیزات رسوب‌دهی سیلیکون آمورف دمای پایین این‌گونه نیستند. این یک چرخه سرمایه‌ای است و به این معنی است که ماژول‌های HIBC با مقیاس زمانی کارخانه‌های جدید به بازار خواهند رسید.
3. تأمین تجهیزات ماژول به جلو کشیده خواهد شد. وقتی یک خط سلول ساخته می‌شود، خط ماژول پشت آن در همان زمان مشخص می‌شود. اگر برای دریافت سلول‌های BC ظرفیت‌سازی می‌کنید، رشته‌کش، باسینگ، لایه‌چینی و ایستگاه‌های بازرسی اقلام با زمان تحویل طولانی و مواردی با کمترین تحمل برای تغییر دیرهنگام معماری هستند.

چگونه ما به آن نزدیک می‌شویم

اگر در حال ارزیابی یک خط ماژول BC یا HIBC هستید، سؤالاتی که مشخصات تجهیزات را تعیین می‌کنند عدد بازدهی تیتروار نیستند. آن‌ها عبارتند از:

• فرمت و ضخامت سلول، و تاب‌خوردگی که واقعاً روی سلول‌های ورودی اندازه می‌گیرید
• چیدمان و فاصله پد تماس پشتی، و فرآیند لحیم‌کاری که آن چیدمان نیاز دارد
• اینکه آیا خط باید BC و TOPCon را روی تجهیزات یکسان اجرا کند، و هر چند وقت یکبار تغییر می‌کند
• مشخصات بازرسی چیست، از نظر کوچک‌ترین عیب سمت پشتی که باید شناسایی شود

به آن چهار مورد پاسخ دهید و لیست ایستگاه‌ها به دنبال آن می‌آید. Ooitech خط کامل ماژول را می‌سازد — تجهیزات خط تولید پنل خورشیدی کاملاً اتوماتیک, رشته‌کش‌ها، لایه‌چینی، باسینگ، لمینیتورها، قاب‌بندی و تست — و ما پیکربندی‌های دارای قابلیت BC را برای برنامه‌های BC، IBC و HPBC تأمین کرده‌ایم. اگر می‌خواهید بررسی کنید که آیا خطی که برنامه‌ریزی می‌کنید می‌تواند فرمت سلول BC را بپذیرد، نقشه سلول و چیدمان ماژول را برای ما بفرستید و ما به شما خواهیم گفت کدام ایستگاه‌ها باید تغییر کنند.

مراجعه کنید.

آیا 28.29% بازدهی ماژول است یا بازدهی سلول؟

بازدهی سلول، که روی یک سلول آزمایشگاهی اندازه‌گیری شده و توسط ISFH تأیید شده است. بازدهی ماژول همیشه کمتر است، به دلیل تلفات چیدمان، تلفات اتصال و مساحت اشغال‌شده توسط قاب و باسبارها. رکورد سلول را مستقیماً به عدد دیتاشیت ماژول ترجمه نکنید.

آیا HIBC باعث منسوخ شدن TBC و HBC می‌شود؟

نه بلافاصله. HIBC سخت‌تر از هر دوی آن‌ها ساخته می‌شود، زیرا باید دو بودجه حرارتی را روی یک ویفر حفظ کند. TBC و HBC جریان‌های فرآیندی ساده‌تری باقی می‌مانند. این رکورد نشان می‌دهد که معماری ترکیبی سقف بالاتری دارد، نه اینکه مسیرهای ساده‌تر مزیت هزینه‌ای خود را از دست داده‌اند.

آیا یک خط ماژول TOPCon یا HPBC موجود می‌تواند برای اجرای سلول‌های BC تبدیل شود؟

تا حدی. ایستگاه‌های جابجایی مکانیکی، لایه‌چینی و لمینیشن تا حد زیادی قابل استفاده مجدد هستند، اما ایستگاه‌های رو به سلول — برش، رشته‌کشی، لحیم‌کاری و بازرسی — معمولاً به نسخه‌های خاص BC نیاز دارند، زیرا هندسه تماس و الزامات جابجایی متفاوت هستند. اینکه آیا تبدیل منطقی است بستگی دارد به اینکه چه مقدار از خط رو به سلول است در مقابل رو به پنل.

تفاوت بین LIC و پردازش لیزری معمولی روی یک خط سلول چیست؟

مراحل لیزری معمولی روی یک خط سلول برش می‌دهند، دوپ می‌کنند یا حذف می‌کنند. LIC یک مرحله تبلور موضعی است: فاز سیلیکون را در نقطه تماس تغییر می‌دهد نه اینکه مواد را حذف یا اضافه کند. این باعث می‌شود هم‌ترازی و کنترل انرژی پارامترهای حیاتی باشند و این مرحله را نسبت به هر چیزی در بالادست که توپوگرافی سطح را تغییر دهد حساس می‌کند.

از کجا می‌توانم منابع اصلی را بخوانم؟

نتیجه بازدهی و تأیید ISFH توسط pv magazine و PV Techگزارش شده است. توصیف سطح فرآیند LIC و iPET از گزارش صنعتی منتشرشده توسط 新能供应链می‌آید. اعدادی که به آن گزارش نسبت داده شده‌اند همان‌طور که در آنجا منتشر شده‌اند هستند؛ ما آن‌ها را به طور مستقل تأیید نکرده‌ایم.