مقدمه

نتیجه اصلی ساده اما قدرتمند است: THBC فقط یک تغییر تدریجی فرآیند دیگر نیست. این یک بازسازی سیستماتیک است که تماس غیرفعال TOPCon، غیرفعال‌سازی با بازدهی بالای HJT و چیدمان الکترود بدون سیم IBC را در یک معماری واحد که در سمت پشتی سلول ساخته شده است، گرد هم می‌آورد.

صنعت فتوولتائیک، پس از یک دوره گسترش شدید ظرفیت، به طور رسمی در سال ۲۰۲۶ وارد یک چرخه تحول جدید شد. مرکز رقابت از مقیاس و قیمت‌های پایین به سمت بازدهی، کیفیت و بازده کل چرخه عمر در حال تغییر است.

با نزدیک شدن به حد نظری سلول‌های سیلیکونی کریستالی تک اتصالی (حدود ۲۹.۴٪)، فناوری‌های مرسوم TOPCon و HJT با محدودیت‌های فیزیکی و اقتصادی فزاینده‌ای در سقف بازدهی تولید انبوه حدود ۲۷٪ مواجه می‌شوند.

در این زمینه، یک معماری سلول جدید که چندین مسیر فناوری برتر را ترکیب می‌کند، بن‌بست کسل‌کننده در افزایش بازدهی سیلیکون را می‌شکند. در آوریل ۲۰۲۶، یک موسسه تحقیقاتی اعلام کرد که سلول THBC (سلول تماس پشتی غیرفعال هیبریدی) خودساخته آن، که توسط ISFH آلمان تأیید شده است، به بازدهی تبدیل اوج ۲۸.۰۰٪ رسیده است. این اولین بار بود که صنعت از آستانه ۲۸.۰٪ بر روی یک ویفر مستطیلی بزرگ ۲۱۰R (۲۱۰mm x ۱۸۲mm) عبور کرد.

نقطه عطف صنعت و ظهور THBC

از مقیاس تا ارزش چرخه عمر

پس از ثبت رکورد ۳۱۶.۶ گیگاوات نصب جدید در سال ۲۰۲۵، بازار فتوولتائیک ۲۰۲۶ به محدوده منطقی‌تر ۲۲۰-۲۴۰ گیگاوات بازگشت. پیام واضح است: دیگر نصب هرچه بیشتر مطرح نیست، بلکه این است که چه کسی می‌تواند در مساحت محدود، سرمایه‌گذاری محدود و شرایط پیچیده، برق بیشتری تولید کند.

مناقصه بازار برق به یک هنجار تبدیل شده است و توسعه‌دهندگان نیروگاه‌ها منطق قدیمی اعطای قراردادها صرفاً بر اساس کمترین قیمت را کنار گذاشته‌اند. آنها اکنون به دنبال بازده انرژی بالاتر و بازده چرخه عمر بهتر هستند.

در همین حال، سلول‌های متداول نوع P و برخی خطوط اولیه TOPCon به دلیل ظرفیت مازاد، میزان استفاده از آنها به زیر 30% کاهش یافته است، در حالی که سلول‌های تماس پشتی (BC) با راندمان بالا در سه‌ماهه اول 2026 نزدیک به 60% استفاده را حفظ کرده‌اند و سهم بازار خود را افزایش می‌دهند.

سیاست‌ها نیز در حال سخت‌تر شدن هستند. طبق استانداردهای جدید ملی بازده، تنها ماژول‌هایی با راندمان تبدیل 24.2% یا بالاتر می‌توانند به راندمان رده 1 دست یابند. در سطوح تولید انبوه فعلی، اساساً تنها ماژول‌های BC با راندمان بالا به طور مداوم از این مانع عبور می‌کنند. با توجه به تقاضای بازار برای بازده و سیاست‌ها برای راندمان، این تشدید دوگانه راه را برای پیشرفت THBC در سال 2026 هموار کرد.

THBC چیست: ژن‌های دوگانه فناوری‌های برتر

TOPCon: تماس غیرفعال‌شده با اکسید تونلی

TOPCon مخفف Tunnel Oxide Passivated Contact است. هسته آن رشد یک لایه سیلیسیم دی‌اکسید (SiO2) فوق‌العاده نازک بر روی سطح ویفر است که معمولاً فقط 1-2 نانومتر ضخامت دارد، سپس رسوب یک فیلم پلی‌سیلیکون برای ساختار تماس انتخابی حامل. این دو مزیت کلیدی به همراه دارد: غیرفعال‌سازی عالی و سازگاری قوی با خطوط تولید PERC موجود، به همین دلیل است که TOPCon در سال‌های اخیر به سرعت مقیاس‌پذیر شد.

IBC: تماس پشتی بین‌انگشتی

IBC مخفف Interdigitated Back Contact است. بزرگترین ویژگی آن انتقال تمام الکترودهای مثبت و منفی به پشت سلول است. با آزاد شدن سطح جلو از خطوط فلزی، تلفات سایه‌اندازی از فلزکاری جلو به طور کامل از بین می‌رود. IBC نه تنها ناحیه دریافت نور را افزایش می‌دهد، بلکه زیبایی فوق‌العاده‌ای نیز ارائه می‌دهد، دقیقاً به همین دلیل است که شرکت‌هایی مانند SolarCity متعلق به تسلا زمانی روی این مسیر سرمایه‌گذاری زیادی کردند.

THBC: بازسازی و تقویت

THBC را می‌توان به عنوان تماس غیرفعال‌شده با اکسید تونلی - تماس پشتی هیبریدی درک کرد. این فناوری ژن‌های TOPCon و IBC را عمیقاً بازسازی می‌کند: استفاده از ساختار تماس غیرفعال‌شده TOPCon به عنوان پایه فیزیکی در پشت، در حالی که آرایش الکترود بین‌انگشتی IBC را به عاریت می‌گیرد. اما THBC یک ترکیب ساده TOPCon + IBC نیست. بیشتر شبیه ادغام تماس غیرفعال‌شده TOPCon، غیرفعال‌سازی با راندمان بالای HJT و طراحی الکترود بدون سایه سلول‌های BC در یک معماری سیستماتیک است. این مکانیسم‌های غیرفعال‌سازی از نظر فیزیکی یکدیگر را تکمیل می‌کنند و عملکرد الکتریکی و نوری ترکیبی را بسیار فراتر از هر مسیر تکی ارائه می‌دهند.

فیزیک و مکانیسم‌های پشت پیشرفت 28%

تماس انتخابی حامل، بازده کوانتومی را افزایش می‌دهد

در سلول‌های معمولی، تماس مستقیم بین فلز و سیلیکون نقص‌های سطحی زیادی ایجاد می‌کند که به عنوان مراکز بازترکیب عمل کرده و حامل‌ها را قبل از رسیدن به الکترود از دست می‌دهند. لایه نازک اکسید تونل در THBC به عنوان یک کانال تونل‌زنی یک‌طرفه عمل می‌کند. با استفاده از اثر تونل‌زنی کوانتومی، به یک نوع حامل اجازه عبور به الکترود را می‌دهد و از جریان معکوس نوع دیگر جلوگیری می‌کند. این تماس بسیار انتخابی، تلفات بازترکیب سطحی را به حداقل می‌رساند و ولتاژ مدار باز (Voc)، ضریب پرشوندگی (FF) و بازده کوانتومی داخلی (IQE) را افزایش می‌دهد.

تماس غیرفعال دوطرفه، چگالی جریان بازترکیب را به حداقل می‌رساند

در حالی که سلول‌های BC سنتی سایه‌اندازی جلو را حل می‌کنند، نواحی دوپ شده p+ و n+ پشتی همچنان نرخ بازترکیب بالایی در محل تماس با الکترودهای فلزی دارند. بهبود کلیدی THBC استفاده از ساختارهای تماس غیرفعال پلی‌سیلیکون/اکسید در هر دو ناحیه p+ و n+ پشتی است که به پشت یک لایه محافظ دوگانه می‌دهد. این کار چگالی جریان بازترکیب (J0) نواحی الکترود پشتی را یک مرتبه بزرگی کاهش می‌دهد و به Voc اجازه می‌دهد بدون کاهش ضریب پرشوندگی به حد فیزیکی نزدیک شود.

ساختار IBC بهره نوری بدون سایه و بهینه‌سازی نورگیری را فراهم می‌کند

THBC بزرگترین مزیت IBC را به ارث می‌برد: جلوی کاملاً بدون سیم، که 100% سطح دریافت نور را فراهم کرده و جذب فوتون را به حداکثر می‌رساند. از آنجایی که جلو دیگر نیازی به تحمل تماس فلزی و کشش لحیم ندارد، طراحان آزادی عمل بیشتری برای بهینه‌سازی نوری دارند، مانند پوشش‌های ضدبازتاب با تطبیق ضریب شکست بهتر، سطوح بافت‌دار کنترل شده و امیترهای انتخابی. این رویکردها که در سلول‌های معمولی با الکترود جلو به سختی قابل بهینه‌سازی همزمان هستند، در معماری THBC به طور کامل تحقق می‌یابند و جریان اتصال کوتاه (Jsc) را به حد خود نزدیک می‌کنند.

مقایسه بین‌بعدی بازده، عملکرد و حق بیمه بازار

جایگاه THBC در طیف فناوری PV

در داده‌های واقعی نیروگاه‌ها، ماژول‌های BC قبلاً سودهای قوی در تولید چرخه عمر نشان داده‌اند. به عنوان مثال، ماژول Hi-MO 9 با سلول‌های HPBC 2.0، ضریب دمایی عالی -0.26%/C آن باعث می‌شود میانگین دمای عملیاتی روزانه بیش از 0.64 درجه سانتی‌گراد کمتر از ماژول‌های معمولی TOPCon باشد. در شرایط کاملاً بدون سایه، سود تجمعی تولید به ازای هر وات آن 1.81% بیشتر از TOPCon است و در روزهای آفتابی معمولی به 4.36% می‌رسد. حتی مهم‌تر، در آزمایش‌های شبیه‌سازی سایه جزئی، طراحی الکتریکی رسانایی ضعیف منحصر به فرد فناوری BC سود تجمعی تولید به ازای هر وات تا 46.82% بیشتر از TOPCon را ارائه داد. این موضوع در محیط‌های گرد و غبار و مستعد سایه مانند بیابان‌ها و مناطق معدنی آفریقا اهمیت زیادی دارد، جایی که قابلیت ضد سایه به معنای تولید بیشتر، هزینه O&M کمتر و IRR پایدارتر در بلندمدت است. در سال 2026، چندین پروژه بزرگ، از جمله یک پروژه 450 مگاواتی در مجارستان، یک پروژه 1.5 گیگاواتی در امارات متحده عربی، و یک پروژه 500 مگاواتی تلفیقی کنترل بیابان و فتوولتائیک در مغولستان داخلی، شروع به استفاده کامل از ماژول‌های BC/HPBC 2.0 کردند که نشان می‌دهد بازار اکنون ارزش تجاری واقعی فناوری BC را در محیط‌های پیچیده و شدید به رسمیت می‌شناسد.

موج بدون نقره و یک پیشرفت در اقتصاد مواد

2026 به عنوان سال فتوولتائیک بدون نقره

2026 به طور گسترده سال فتوولتائیک بدون نقره نامیده می‌شود. با تشدید کنترل‌های صادرات نقره توسط چین از اول ژانویه 2026، نقره به عنوان یک ماده پایه استراتژیک برای فتوولتائیک و خودروهای انرژی جدید، شکاف عرضه باعث افزایش قیمت به یک سطح بالا شد و مرکز بازار به حدود 20000 RMB/kg رسید. این امر فشار هزینه متالیزاسیون سنگینی را بر سلول‌های معمولی TOPCon وارد می‌کند، جایی که هزینه خمیر نقره می‌تواند به 0.20-0.26 RMB/W برسد. برای صنعتی که در رقابت با حاشیه سود ناچیز است، این یک موضوع جزئی نیست، بلکه یک مسئله بقا است و فناوری حذف نقره را به یک ضرورت بقا تبدیل می‌کند.

کاهش تدریجی نقره

تکنیک‌هایی مانند چاپ خطوط باریک و 0BB (بدون باسبار) در آستانه پذیرش گسترده هستند. این روش‌ها می‌توانند مصرف نقره را به 6-9 میلی‌گرم بر وات کاهش دهند، اما به محدودیت‌های فیزیکی نزدیک می‌شوند و در جبران کامل قیمت بالای نقره با مشکل مواجه هستند.

خمیر نقره پوشش‌داده شده با مس

خمیر نقره پوشش‌داده شده با مس، گزینه اصلی انتقالی برای کاهش نقره در خطوط HJT و برخی TOPCon است. این روش مصرف نقره را کاهش می‌دهد اما نیاز به ثبات بسیار بالای چاپ، پنجره‌های تف جوشی در دمای بالا و کنترل فرآیند دارد که هزینه‌های آزمون و خطا را افزایش می‌دهد.

الکتروپلیتینگ مس: مسیر نهایی بدون نقره

الکتروپلیتینگ مس با رسوب‌دهی الکتروشیمیایی خطوط شبکه مسی خالص با الگوی مشخص روی سطح سلول، وابستگی به نقره را به طور اساسی حذف می‌کند. مزایای آن واضح است: هزینه متالیزاسیون می‌تواند به زیر 5 سنت بر وات برسد؛ صرفه‌جویی به ازای هر وات می‌تواند به 0.05-0.08 یوان برسد؛ و ریسک نوسان قیمت نقره کاملاً حذف می‌شود. خطوط مسی همچنین رسانایی بالاتر و مقاومت سری کمتری دارند و مقاومت الکترود را بدون کاهش بازدهی کاهش می‌دهند. THBC به طور اتفاقی یکی از بهترین حامل‌ها برای فناوری بدون نقره با الکتروپلیتینگ مس است، زیرا الکترودهای مثبت و منفی آن همگی در پشت قرار دارند و از محدودیت‌های سخت گیرنده نور جلو و کشش پیری در امان هستند. لایه SiO2/پلی‌سیلیکون پشتی با غیرفعال‌سازی بالا می‌تواند به عنوان یک محیط شیارزنی مناسب برای لیزر و بدون آسیب عمل کرده و خطر نفوذ مس به زیرلایه سیلیکون را کاهش دهد. به طور خلاصه، THBC نه تنها یک فناوری بازدهی، بلکه یک پیشرفت در اقتصاد مواد است.

چالش‌های تولید انبوه و استراتژی دوگانه TOPCon + THBC

چالش‌های بازدهی ناشی از پیچیدگی فرآیند

THBC رسوب‌دهی غیرفعال‌سازی چندمرحله‌ای TOPCon (رشد اکسید، رسوب پلی‌سیلیکون، دوپینگ، آنیل) را با الگوسازی میکرونی پشت IBC ترکیب می‌کند. در همان سمت پشت، نواحی دوپ شده p+ و n+ به صورت متناوب باید با عایق‌بندی الکتریکی قابل اعتماد ساخته شوند تا از اتصال کوتاه جلوگیری شود. با مراحل فرآیند بسیار بیشتر، هر نوسان جزئی در بازدهی می‌تواند به فشار هزینه کلی تبدیل شود، این یک مانع است که THBC باید در مسیر خود از رهبر فناوری به رهبر صنعت از آن عبور کند.

سازگاری با ویفرهای نازک و ارتقاء تجهیزات

تجهیزات اختصاصی IBC سرمایه‌گذاری بالایی را به همراه دارد که اغلب تولیدکنندگان کوچک را دلسرد می‌کند و ساخت یک خط جدید THBC می‌تواند به 250-300 میلیون یوان به ازای هر گیگاوات هزینه سرمایه‌ای نیاز داشته باشد. با این حال، THBC پیشرفت‌های کلیدی در سازگاری تولید انبوه ویفرهای نازک داشته است که برای ویفرهای نازک 110-130 میکرون مناسب بوده و هزینه مواد ویفر را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد. مهمتر از آن، طراحی آن با خطوط اصلی TOPCon سازگاری بالایی دارد، بنابراین شرکت‌های پیشرو با ظرفیت پیشرفته TOPCon می‌توانند با هزینه تبدیل نسبتاً پایین به THBC ارتقا یابند و استهلاک دارایی را بهینه کنند.

استراتژی ظرفیت دوگانه TOPCon + THBC

شرکت‌های پیشرو مانند Trina Solar به وضوح یک مسیر دوگانه TOPCon + THBC را پیشنهاد کرده‌اند. TOPCon همچنان از تولید دوطرفه و نسبت عملکرد به هزینه خود برای خدمت به سناریوهای اصلی مانند نیروگاه‌های بزرگ زمینی استفاده می‌کند، در حالی که THBC خطوط آزمایشی و ظرفیت مقیاس‌شده را به عنوان یک پرچمدار ممتاز متمایز تسریع می‌بخشد و سناریوهای حساس به مساحت و بازده بالا مانند پشت‌بام‌های تجاری ممتاز، PV مسکونی و خودروهای خورشیدی را هدف قرار می‌دهد. Trina Solar اکنون صنعتی‌سازی را بر اساس خط آزمایشی تکمیل‌شده THBC خود تسریع می‌کند و ماژول نسل جدید آن (2382mm x 1134mm) در حال حاضر از 700W فراتر رفته است که پتانسیل صنعتی شدن واضحی فراتر از رکوردهای آزمایشگاهی را نشان می‌دهد.

نتیجه‌گیری: THBC در حال تعریف مجدد معیار ارزش سلول‌های سیلیکونی کریستالی است

دوی نهایی بازدهی اتصال منفرد

ظهور THBC نشان‌دهنده دوی نهایی افزایش بازدهی برای سلول‌های سیلیکونی کریستالی تک اتصالی است. این یک مفهوم ناآشنا نیست، بلکه بازآرایی چندین مسیر فناوری برتر در سمت فیزیکی پشتی است: تماس غیرفعال شده اکسید تونل TOPCon، غیرفعال‌سازی با بازده بالا HJT و طراحی الکترود بدون سیم IBC. این نقاط قوت در یک معماری واحد ادغام شده و راه‌حل سلول نسل بعدی با بازده بالا، سطح دریافت نور بزرگ، تلفات ترکیب مجدد کم و سازگاری محیطی قوی را تشکیل می‌دهند.

تحت فشار دوگانه موج بدون نقره 2026 و استاندارد کارایی سطح یک ملی، THBC با راندمان اوج 28.00٪، سازگاری عالی با ویفرهای نازک، بهره‌وری برتر در محیط‌های پیچیده و مزایای هزینه بالقوه بدون نقره، از آزمایشگاه‌های پیشرو به خط مقدم تولید انبوه در حال حرکت است. با بلوغ فرآیندهای تولید و اجرای بیشتر استراتژی دوگانه TOPCon + THBC، این معماری جدید هیبریدی پشت-تماس غیرفعال، معیار ارزش زنجیره تأمین فتوولتائیک را تغییر می‌دهد. دور بعدی رقابت ممکن است دیگر فقط درباره این نباشد که چه کسی ارزان‌تر است، بلکه درباره این است که چه کسی می‌تواند در یک منطقه مشابه برق بیشتری تولید کند، چه کسی می‌تواند بازدهی بالاتری را در محیط‌های پیچیده حفظ کند، و چه کسی ارزش اصلی فناوری فتوولتائیک نسل بعدی را تعریف خواهد کرد.

دیدگاه Ooitech: Ooitech معتقد است که THBC با بازسازی TOPCon، HJT و IBC در سمت پشتی سلول، مانع راندمان 28٪ را شکسته و راه را به سوی عصر بعدی فتوولتائیک سیلیکون کریستالی با ارزش بالا و بدون نقره هموار می‌کند.