سلول‌های چهاربرشی TOPCon: چگونه برش
فهرست مطالب
پاسخ سریع: تولیدکنندگان TOPCon تا سال ۲۰۲۶ به سلول‌های چهاربرش روی آوردند و نتیجه ماژولی است که قدرتمندتر می‌شود در حالی که سلول کوچک‌تر می‌شود. چیدمان چهاربرش یک سلول کامل را به چهار نوار تقسیم می‌کند، جریان هر نوار را کاهش می‌دهد و تلفات مقاومتی در ریبون را کم می‌کند، به همین دلیل یک ماژول چهاربرش می‌تواند به کلاس ۷۶۰ وات تا ۷۷۰ وات در مقابل حدود ۶۷۰ وات برای یک طراحی سه‌برش قابل مقایسه برسد. ابعاد ماژول در آن کلاس حدود ۱۳۰۳ میلی‌متر در ۱۱۳۴ میلی‌متر روی پلتفرم ویفر ۲۱۰ میلی‌متری است. هزینه مهندسی در ایستگاه‌های برش و رشته‌کشی نهفته است: چهار برابر شدن تعداد برش‌ها در هر سلول یعنی چهار برابر شدن احتمال آسیب لبه، و نوارها به دقت جای‌گذاری سخت‌گیرانه‌تری در رشته‌کش نیاز دارند. نوارهای نازک همچنین هنگام لحیم‌کاری راحت‌تر خم می‌شوند، به همین دلیل گذار به چهاربرش تغییراتی در ابزار رشته‌کش و در بازرسی سمت پشتی ایجاد کرده است.
تولید ماژول PV · توسط جری، Ooitech
مقدمه
در سال 2026، تولیدکنندگان اصلی سلول‌ها را «کوچک‌تر و کوچک‌تر» می‌کنند، با این حال توان ماژول همچنان افزایش می‌یابد. تانگ‌وی 770W، ترینا 760W، جینکو 670W—هر عدد بزرگ‌تر از قبلی. اما اگر فقط به توان نگاه کنید بدون توجه به فرمت ماژول، مثل قضاوت درباره اسب بخار موتور بدون در نظر گرفتن اندازه بدنه خودرو است. تانگ‌وی 770W از فرمت بزرگ G12 (2384×1303mm) استفاده می‌کند، در حالی که جینکو 670W از فرمت متوسط G12R (2382×1134mm) بهره می‌برد. مساحت فرمت‌ها نزدیک به 30% تفاوت دارد، پس چگونه می‌تواند توان یکسان باشد؟ امروز داستان برش چهارگانه را بررسی می‌کنیم: چرا برش از نظر فیزیکی بازده را بهبود می‌بخشد، محصولات هر شرکت واقعاً چگونه مقایسه می‌شوند، و آیا برش سه‌گانه یا چهارگانه را انتخاب کنیم. TOPCon تولیدکنندگان سلول‌ها را «کوچک‌تر و کوچک‌تر» می‌کنند، با این حال توان ماژول همچنان افزایش می‌یابد. Tongwei 770W، Trina 760W، Jinko 670W—هر عدد بزرگ‌تر از قبلی. اما اگر فقط به توان نگاه کنید بدون توجه به فرمت ماژول، مانند قضاوت درباره اسب بخار موتور بدون در نظر گرفتن اندازه بدنه خودرو است. Tongwei 770W از فرمت بزرگ G12 (2384×1303mm) استفاده می‌کند، در حالی که Jinko 670W از فرمت متوسط G12R (2382×1134mm) استفاده می‌کند. مساحت فرمت‌ها نزدیک به 30% تفاوت دارد، پس چگونه می‌تواند توان یکسان باشد؟ امروز ما داستان برش چهارگانه را تجزیه و تحلیل می‌کنیم: چرا برش به طور فیزیکی بازده را بهبود می‌بخشد، محصولات هر شرکت واقعاً چگونه مقایسه می‌شوند، و آیا باید برش سه‌گانه یا برش چهارگانه را انتخاب کرد.
منشأ فیزیکی: یک برش، سه‌چهارم کاهش تلفات
یک سلول کامل G12 (210×210mm) مساحتی حدود 441cm² و جریان اتصال کوتاه بیش از 18A دارد. قانون ژول می‌گوید: تلفات توان = جریان² × مقاومت. جریان 18A که از مقاومت داخلی سلول و روبان‌ها عبور می‌کند، تلفات حرارتی عظیمی ایجاد می‌کند. حتی مشکل‌سازتر، محدودیت ورودی MPPT اینورترهای主流 حدود 15A است—جریان 18A+ به سادگی بیش از ظرفیت اینورتر است.
تکامل فناوری برش همه از یک مزیت فیزیکی تغذیه می‌کند: نصف کردن جریان، تلفات را به یک‌چهارم کاهش می‌دهد.
نیم‌برش (1/2-Cut): جریان نصف می‌شود و تلفات مقاومتی به ۲۵٪ سلول کامل کاهش می‌یابد. تغییر صنعت از سلول‌های کامل به نیم‌سلول‌ها در حدود سال ۲۰۱۸ دقیقاً به همین دلیل بود.
سه‌برش (1/3-Cut): آنچه به Trina اجازه داد سلول 210 را به بازار عرضه کند، برش سه تکه بود - کاهش جریان به حدود 12A، قرار گرفتن در پنجره کاری اینورترهای主流، با افت تلفات به حدود 11% سلول کامل.
برش چهارتکه (1/4 برش): جریان به یک چهارم سلول کامل، حدود 4-5A کاهش می‌یابد، با تلفات مقاومتی نظری حدود 6.25%. از برش نیمه به برش چهارتکه، تلفات داخلی 75% دیگر کاهش می‌یابد.
اما یک نکته منفی پس از برش وجود دارد: آسیب لبه. خط‌کشی لیزری تخریب حرارتی است و صدها میلیون پیوند آویخته روی سطح برش باقی می‌گذارد - پیوندهای کووالانسی Si-Si شکسته. حامل‌ها هنگام رسیدن به این نقاط بازترکیب می‌شوند و باعث افت Voc و تخریب FF می‌شوند. هرچه برش ریزتر باشد، لبه‌ها بیشتر و بازترکیب شدیدتر است.
برش آسان است، اما ترمیم برش مهارت واقعی است
فناوری غیرفعال‌سازی لبه کلیدی است که برش چهارتکه را از تئوری به محصول تبدیل می‌کند. با رسوب یک لایه نازک دی‌الکتریک AlOx/SiNx در مقیاس نانو روی سطح برش، پیوندهای آویخته شکسته را "ترمیم" کرده و احتمال بازترکیب را سرکوب می‌کند.
SC New Energy به وضوح در سال 2025 بیان کرد: "برش چندتکه قدرت ماژول‌های TOPCon را به شدت افزایش می‌دهد، اما برش چندتکه باید با فناوری غیرفعال‌سازی لبه ترکیب شود." هنگامی که با غیرفعال‌سازی لبه همراه شود، قدرت ماژول چهارتکه می‌تواند 7-10W در مقایسه با برش نیمه افزایش یابد.
داده‌های Leadmicro این موضوع را بیشتر تأیید می‌کند: شرکت‌های پیشرو قبلاً به تولید انبوه راه‌حل ترکیبی "برش چهارتکه + غیرفعال‌سازی لبه + 0BB" دست یافته‌اند و قدرت ماژول به 670-745W.
برش جراحی فیزیکی کاهش جریان و تلفات است؛ غیرفعال‌سازی لبه علم مواد برای برش بدون آسیب است. هیچ کدام از چاقوها قابل حذف نیستند.
ماتریس محصول چهارتکه 2026: فرمت‌های مختلف، قدرت را مستقیماً مقایسه نکنید
از اواخر 2025 تا اوایل 2026، تولیدکنندگان اصلی TOPCon به طور متراکم محصولات چهارتکه را عرضه کردند. اما نگاه کردن فقط به اعداد قدرت بی‌معنی است - باید فرمت‌ها را کنار هم قرار دهید:
| شرکت | سری محصول | حداکثر قدرت | بازده ماژول | اندازه ویفر | تعداد سلول | فرمت ماژول | تاریخ عرضه |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tongwei | TNC 3.0 | 770W | 24.8% | G12 (210×210mm) | 66 | G12-66 (2384×1303mm) | ژانویه 2026 |
| Trina | Vertex S+ Gen 3 | 760W | — | G12 (210×210mm) | 66 | فرمت بزرگ | مارس 2026 |
| Tongwei | TNC 3.0 | 670W | 24.8% | G12R (210×182mm) | 66 | G12R-66 | ژانویه 2026 |
| Jinko | Tiger Neo 3.0 | 670W | 24.8% | G12R (210×182mm) | 264 (6×44) | فرمت 66 تکه (2382×1134mm) | جولای 2025 |
| Chint New Energy | ASTRO N7 Pro | 670W+ | 24.8%+ | 210R | 264 (6×44) | — | ژانویه 2026 |
| Sumec/Suntech | Ultra T 3.0 | — | — | پلتفرم دوگانه 182/210 | — | — | مارس 2026 |
پس از یکپارچه‌سازی فرمت‌ها، چندین قضاوت روشن می‌شود:
اول، 770W و 670W در یک کلاس نیستند. Tongwei 770W از فرمت بزرگ G12 استفاده می‌کند، در حالی که Jinko 670W از فرمت متوسط G12R استفاده می‌کند. مساحت فرمت‌ها حدود 30% تفاوت دارد، بنابراین توان به طور طبیعی در یک سطح نیست. نسخه G12R Tongwei نیز 670W است که مستقیماً با Jinko و Chint رقابت می‌کند—در یک فرمت، سطوح توان هر شرکت در واقع بسیار نزدیک است.
دوم، برش چهارتایی 264 تکه انتخاب رایج صنعت است. هر دو Jinko و Chint از برش چهارتایی 264 تکه با آرایش مدار 6×44 استفاده می‌کنند. پس از اینکه برش چهارتایی جریان را به سطح بسیار پایینی می‌رساند، سلول‌های بیشتری را می‌توان به صورت سری در هر رشته متصل کرد—ماژول‌های نیم‌برش معمولاً 20-24 سلول در هر رشته دارند، در حالی که برش چهارتایی می‌تواند به 44 سلول در هر رشته برسد، با مسیر جریان کوتاه‌تر و ناحیه تحت تأثیر سایه کوچک‌تر.
سوم، اندازه ویفرها به دو اردوگاه تقسیم می‌شود. Tongwei و Trina در فرمت بزرگ مسیر G12 را دنبال می‌کنند، در حالی که Jinko و Chint در فرمت متوسط مسیر G12R را دنبال می‌کنند. G12R سازگاری بهتری با اینورترها و سیستم‌های نصب موجود دارد؛ فرمت بزرگ G12 به دنبال توان نهایی است اما هزینه‌های تطبیق پایین‌دستی بالاتری دارد. این موضوع جایگزینی یکی با دیگری نیست—این یک انتخاب برای سناریوهای مختلف است.
برش چهارتایی یک رویداد منزوی نیست: 0BB + بسته‌بندی با چگالی بالا + ویفرهای نازک
انفجار چهاربرش با هماهنگی یک ماتریس کامل فناوری پشتیبانی می‌شود:
0BB (بدون باسبار) نزدیک‌ترین شریک چهاربرش است. 0BB باسبار اصلی را حذف کرده و از روبان‌های بسیار نازک برای جمع‌آوری مستقیم جریان استفاده می‌کند و مصرف خمیر نقره و ناحیه سایه را کاهش می‌دهد. پس از اینکه چهاربرش جریان را به سطح بسیار پایینی کاهش می‌دهد، راه‌حل روبان بسیار نازک 0BB توانمندتر می‌شود. داده‌های Chint: راه‌حل ترکیبی "چندبرش + SMBB/ZBB" جریان تک‌رشته را به میزان 12% کاهش داده و LCOE را به میزان 4.2%.
بسته‌بندی با چگالی بالا (فاصله صفر/فاصله منفی). ماژول‌های سنتی بین سلول‌ها 1.5-2 میلی‌متر فاصله می‌گذارند که ناحیه غیرفعال است. پس از کاهش اندازه تک‌سلول با چندبرش، همراه با فرآیند اتصال با فاصله منفی، نسبت پوشش پنل می‌تواند به بیش از 98٪ افزایش یابد. داده‌های DeepBlue 5.0 جی‌ای سولار: چندبرش + پنل بدون درز + اتصال انعطاف‌پذیر GFI با فاصله صفر، بازده ماژول را حدود 0.56%.
ویفرهای نازک نگرانی هزینه را حل می‌کنند. چهاربرش مراحل برش و غیرفعال‌سازی را اضافه می‌کند و هزینه افزایشی را می‌توان با نازک‌تر کردن ویفر جبران کرد. برش ویفرهای نازک ≤120μm به جریان اصلی تبدیل شده است و بازده برش به طور پایدار بالای 99.2٪ است.
چهاربرش پیروزی یک فناوری واحد نیست، بلکه پیروزی بهینه‌سازی سیستم است.
سه‌برش در مقابل چهاربرش: نه جایگزینی، بلکه تقسیم کار
یک دیدگاه رایج وجود دارد که چهاربرش جایگزین سه‌برش به عنوان استاندارد جدید خواهد شد. از منظر الگوهای صنعت، این قضاوت بیش از حد خطی است.
| ابعاد | سه‌برش | چهاربرش |
|---|---|---|
| جریان تک‌سلول | ~12A | ~4-5A |
| تلفات مقاومتی (تئوری) | ~11% | ~6.25% |
| توان ماژول نماینده | 645-670W | 670-770W |
| سازگاری با اینورتر | عالی (نصب و راه‌اندازی آسان) | نیاز به تطبیق (ولتاژ بالا، جریان پایین) |
| پیچیدگی ساخت | متوسط | بالا |
| وابستگی به غیرفعال‌سازی لبه | متوسط | بسیار بالا |
مزیت اصلی برش سه‌گانه در سازگاری الکتریکی نهفته است—جریان کاری 12 آمپر کاملاً با اکوسیستم اینورترهای موجود در بازار هماهنگ است. TCL Zhonghuan T5 Pro از بسته‌بندی با چگالی بالا با برش سه‌گانه و فاصله صفر استفاده می‌کند که تولید برق را 17% در سناریوهای سایه‌دار افزایش می‌دهد.
رابطه بین این دو بیشتر به یک تقسیم کار مبتنی بر سناریوی کاربردیاست: برش سه‌گانه برای نیروگاه‌های بزرگ حساس به هزینه و تطبیق با اینورترهای موجود مناسب است؛ برش چهارگانه برای محصولات پرچمدار با راندمان بالا، محیط‌های پیچیده با نیاز به قابلیت اطمینان بالا و طراحی‌های نسل بعدی سیستم مناسب است.
فلسفه «برش بهینه» شرکت JA Solar قابل توجه است—این شرکت جانب هیچ‌یک را نمی‌گیرد بلکه به دنبال نقطه تعادل بهینه «تلفات برش—مقاومت—بازده» است. DeepBlue 5.0 از طراحی برش سه‌گانه استفاده می‌کند و به توان 670 وات و راندمان 24.8٪ دست می‌یابد. رقابت واقعی در «تعداد برش‌ها» نیست، بلکه در آن نقطه تعادل است.
بازده برش، هزینه BOM و دشواری فاصله صفر: تفاوت‌های عملی
مقایسه بالا الکتریکی است. سه تفاوت دیگر تعیین می‌کند که آیا یک فرمت برای اجرا در حجم بالا آسان است یا نه، و این تفاوت‌ها روی خط تولید ظاهر می‌شوند نه در برگه داده، همان‌طور که در ماژول‌های خورشیدی چندبرشی: یک تحلیل عملی.
| ابعاد | سه‌برشی | چهاربرشی |
|---|---|---|
| مراحل برش لیزری به ازای هر سلول | دو برش، دو وجه لبه جدید | سه برش، سطح لبه جدید بیشتر |
| ریسک شکستگی و ریزترک | آسیب مکانیکی کمتر؛ نرخ شکستگی آسان‌تر کنترل می‌شود | یک پاس برش اضافی؛ احتمال ریزترک افزایش می‌یابد |
| بازسازی از خط نیم‌سلولی | تغییر جزئی؛ تلاش برای اشکال‌زدایی کم است | ایستگاه‌های برش و جابجایی اضافی مورد نیاز است |
| مصرف ریبون و باسبار | افزایش محدود | تعداد سلول در هر ماژول افزایش می‌یابد، بنابراین مصرف ریبون و باسبار نیز با آن بالا می‌رود |
| لحیم‌کاری فاصله صفر (فاصله منفی) | قطعات بزرگ‌تر، دشواری متوسط | قطعات کوچک‌تر، پنجره فرآیند باریک‌تر |
| پاسخ به سایه | ساختار شاخه ساده‌تر؛ یک ناحیه سایه‌دار بر شاخه‌های موازی کمتری اثر می‌گذارد، بنابراین توان ملایم‌تر افت می‌کند | شاخه‌های موازی بیشتر؛ رفتار قوی‌تر در جریان کم و دمای بالا، اما در سایه جزئی کمتر بخشنده است |
شکل ۱: یک رشته‌ساز که سلول‌های چندبرشی را جابجا می‌کند. پس از تقسیم یک سلول، هر ایستگاه پایین‌دستی قطعات بیشتر و کوچک‌تری می‌بیند، و پنجره جابجایی و لحیم‌کاری با هر برش اضافی باریک‌تر می‌شود.
جدول را به عنوان بیانیه هزینه سازگاری بخوانید نه یک رتبه‌بندی. سه‌برشی مسیر کم‌ریسک‌تر به فرمت چندبرشی است: پاس‌های برش کمتر، لبه جدید کمتر برای پسیواسیون، افزایش جزئی در صورت مواد و بازسازی متوسط از یک خط نیم‌سلولی موجود. خود فرآیند برش در چگونه سلول‌های خورشیدی چندتکه را بهتر برش دهیمپوشش داده شده است، و اقتصاد فرمت در فناوری سلول چهاربرشی. چهاربرشی جریان خط پایین‌تر و رفتار دمای بالا بهتر را می‌خرد، و بهای آن را در بازده برش، مصرف مواد کمکی و پنجره لحیم‌کاری فاصله صفر باریک‌تر می‌پردازد.
شکل ۲: یک ماژول چندبرشی روی خط، با تکه‌های سلول که نزدیک هم قرار گرفته‌اند. بسته‌بندی فاصله صفر همان چیزی است که قطعات کوچک‌تر را به چگالی توان بالاتر تبدیل می‌کند، و همان مرحله‌ای است که تعداد برش را به یک تصمیم تولیدی تبدیل می‌کند نه الکتریکی.
منطق کاربرد از همان مکانیزم ناشی می‌شود. چون سه‌برشی ساختار شاخه ساده‌تری را حفظ می‌کند، سایه جزئی را که پشت‌بام‌های توزیع‌شده واقعاً تولید می‌کنند تحمل می‌کند: تیرها، جان‌پناه‌ها، دریچه‌ها، آلودگی لبه پایین و پوشش گیاهی کم. چهاربرشی، با جریان رشته پایین‌ترش، در جایی بهترین است که سایه نادر و تابش بدون وقفه عادی است، مانند نیروگاه‌های زمینی باز و پایگاه‌های بیابانی، جایی که مزایای تلفات خط و دما آن می‌تواند به طور کامل محقق شود. در سطح ماژول، آن تغییر فرمت جعبه اتصال را نیز هدایت می‌کند، همان‌طور که در چرا ماژول‌های TOPCon چهاربرشی به جعبه‌های اتصال دو تکه نیاز دارندتوضیح داده شده است. یک ماژول چهاربرشی را در یک آرایه مسکونی به شدت سایه‌دار قرار دهید و فرمت علیه نقاط قوت خودش کار می‌کند.
چهار قضاوت (برای مرجع)
قضاوت اول: برش چهارگانه یک پلتفرم فناوری است، نه یک نقطه پایان. پیش‌نیازها—تولید انبوه پاسیواسیون لبه، مقیاس‌پذیری 0BB و بلوغ بسته‌بندی با چگالی بالا—همگی به طور همزمان در سال‌های 2025-2026 محقق شدند. آنچه در آینده قابل توجه است، ادغام آن با سلول‌های تاندوم پروسکایت و BC است.
قضاوت دوم: ایمنی نقاط داغ یک مزیت دست‌کم گرفته شده برش چهارگانه است. با جریان تک‌رشته تنها 4-5 آمپر در برش چهارگانه، دمای اوج نقطه داغ می‌تواند حدود 45 درجه سانتی‌گراد کمتر از برش نیمه باشد. در پروژه‌های پشت‌بامی، این تفاوت می‌تواند تفاوت بین «سوختن یا نسوختن» باشد.
قضاوت سوم: به محصول نگاه کنید، به فرمت نگاه کنید، سپس توان را مقایسه کنید. توان 770 وات Tongwei در فرمت بزرگ G12 است، توان 670 وات Jinko در فرمت متوسط G12R است—فرمت‌های مختلف، مقایسه مستقیم توان بی‌معنی است. در یک فرمت مشابه، سطح توان هر شرکت در واقع بسیار نزدیک است؛ تفاوت واقعی در بازده، هزینه و قابلیت اطمینان است.
قضاوت چهارم: برش چهارگانه یک برگ برنده برای افزایش چرخه عمر TOPCon است—خندق عمیق نیست، اما کافی است. بدون تغییر در ساختار اصلی سلول، از طریق طراحی ماژول به ۱۰-۲۰ وات توان اضافی دست می‌یابد. آستانه پایین نیست (بازده، هزینه و قابلیت اطمینان به عنوان یک سه‌گانه)، اما سقف قابل مشاهده است. زمانی که BC یا HJT در هزینه تولید انبوه پیشرفت کنند، چهاربرش ممکن است از یک "حق بیمه متمایز" به یک "استاندارد صنعتی" تنزل یابد. اما در گره فعلی، این مقرون‌به‌صرفه‌ترین مسیر افزایش بازده برای اردوگاه TOPCon است.
خلاصه
ماهیت چهاربرش استفاده از نوآوری در طراحی ساختاری ماژول برای افزایش چرخه عمر فناوری TOPCon است - ادامه استخراج ارزش از انتهای ماژول پس از نزدیک شدن بازده سلول به حد فیزیکی خود. دفعه بعد که عددی مانند "۷۷۰ وات" می‌بینید، ابتدا بپرسید: چه فرمتی؟ G12 یا G12R؟ ۶۶ سلول یا ۷۲؟ قبل از مقایسه توان، فرمت را یکسان کنید.
موضوع تعاملی
خط تولید شما در حال حاضر از چه تعداد برشی استفاده می‌کند؟ چه فرمتی؟
دیدگاه Ooitech
Ooitech معتقد است: چهاربرش به این نیست که سلول را چند بار برش می‌دهید، بلکه یافتن تعادل بهینه بین تلفات برش، مقاومت و بازده از طریق نوآوری سیستماتیک طراحی ماژول است.
