दोहरी-पक्षीय विद्युत शोधन औद्योगिक M10 TOPCon को 26.66% तक धकेलता है
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उत्पाद परिचय
"क्या TOPCon वास्तव में और 0.5% निचोड़ सकता है? ऑगर सीमा पहले से ही हमारे सामने है।"
वह ब्रेक-रूम लाइन पिछले दो वर्षों में n-TOPCon लाइन चलाने वाले सभी की साझा चिंता को संक्षेप में बताती है। M10 पूर्ण आकार के सेल, बड़े पैमाने पर उत्पादन दक्षता 25.5% और 26% के बीच अटकी हुई है, और हर अतिरिक्त 0.1% का मतलब पुनर्संयोजन, संपर्क और सिल्वर पेस्ट के खिलाफ संघर्ष करना है। फिर Jinko, निंगबो इंस्टीट्यूट ऑफ मैटेरियल्स के साथ मिलकर, यह Nature Energy पेपर लाता है और प्रमाणित औद्योगिक M10 TOPCon दक्षता को सीधे 26.66% तक धकेलता है, और साथ ही द्विमुखता को 88.3% तक ले जाता है। एक वाक्य संस्करण: एक साथ दोनों विद्युत पक्षों को ठीक करें, केवल पैसिवेशन या केवल ग्रिडलाइन का पीछा करने के बजाय।
Yang, Z. et al. Dual-side electrical refinement enables efficient industrial tunnel oxide passivating contact silicon solar cells. Nat. Energy 11, 699-709 (2026). doi:10.1038/s41560-026-01982-2
26.66%, यह नया कदम कहां से आया
पिछले एक साल में TOPCon "दक्षता समाचार" देखना वास्तव में थोड़ा थकाऊ हो गया है। 26.1%, 26.35%, ज्यादातर लेजर चयनात्मक संशोधन या मामूली बोरॉन उत्सर्जक ट्वीक। इस बार Jinko की लाइन एक साथ दोनों तरफ कटौती करती है:
सामने की सतह: उच्च-शीट-प्रतिरोध बोरॉन उत्सर्जक प्लस ग्रिडलाइन पैटर्न अनुकूलन, पुनर्संयोजन और परिवहन हानि को कम करना।
पीछे की सतह: डबल-लेयर पॉली-Si/SiOx संरचना, सिल्वर प्रसार को अवरुद्ध करना, उच्च-क्रिस्टलीयता आंतरिक परत, सब्सट्रेट में कम निष्क्रिय फॉस्फोरस, और स्थानीय पतलापन।
प्रमाणन मंच: M10 औद्योगिक पूर्ण आकार के सेल, प्रयोगशाला पैमाने के कूपन नहीं।
n-TOPCon दुनिया में वह 88.3% बाइफेशियलिटी वास्तव में पूर्ण दक्षता से अधिक ध्यान खींचने वाली है, और मैं बाद में समझाऊंगा क्यों।
सामने की सतह: उच्च-शीट-प्रतिरोध बोरॉन एमिटर, इसे आगे बढ़ाने की हिम्मत करें
पुराना i-TOPCon सामने की सतह का विरोधाभास: बोरॉन प्रसार बहुत भारी और ऑगर प्लस सांद्रता पुनर्संयोजन बढ़ जाता है; बहुत हल्का और एमिटर पार्श्व प्रतिरोध बड़ा हो जाता है, बारीक फिंगर्स के नीचे करंट एकत्र नहीं किया जा सकता, और आप LECO के साथ संपर्क बनाने के लिए वापस आ जाते हैं।
यह पेपर क्या करता है (चित्र 2 श्रृंखला देखें):
बोरॉन एमिटर शीट प्रतिरोध को सक्रिय रूप से बढ़ाएं, जब तक पैसिवेशन गुणवत्ता बनी रहे और नीली प्रतिक्रिया बनी रहे।
बसबार/फिंगर पैटर्न को फिर से चलाएं ताकि पार्श्व परिवहन हानि ग्रिडलाइन चरण पर वापस खत्म हो जाए।
मेटलाइज़ेशन पक्ष पर, Ag-Si संपर्क प्रतिरोध को कम करने के लिए नैनो जूल-हीटिंग प्रकार का दृष्टिकोण उपयोग करें (उनकी टीम का वही आधारभूत कार्य Zhou et al., Small 2025 में संदर्भों में है)।
चित्र 2 का IQE/PL तुलना इसे दिखाता है: उच्च-प्रतिरोध एमिटर समूह का सामने की सतह पुनर्संयोजन धारा घनत्व j0 स्पष्ट रूप से गिरता है, और फिल फैक्टर नहीं गिरता, जिसका अर्थ है कि ग्रिडलाइन प्लस स्थानीय संपर्क अनुकूलन ने वास्तव में परिवहन पक्ष को वापस ठीक कर दिया।
एक लाइन इंजीनियर की सहज प्रतिक्रिया: उच्च-प्रतिरोध बोरॉन एमिटर के साथ सबसे बड़ा जाल विद्युत प्रदर्शन नहीं है, यह है प्रिंट फायरिंग-थ्रू विंडो और LECO प्रक्रिया के साथ संगतता। यह Jinko की अपनी लाइन की एक टीम है (लेखक जैसे Mao Jie और Wang Zhao Haining Jinko से हैं), जिसका अर्थ है कि यह बोरॉन-डिफ्यूजन-प्लस-ग्रिडलाइन संयोजन संभवतः पहले से ही M10 लाइन पर अपना DOE चला चुका है, यह शुद्ध प्रयोगशाला नुस्खा नहीं है।
पीछे की सतह: डबल पॉली-Si वास्तविक भारी काम है
पीछे की सतह का खंड पूरे पेपर का सबसे इंजीनियर-उन्मुख भाग है (चित्र 3 और 4)।
हर कोई उन जालों को जानता है जिनमें पारंपरिक n+-poly / SiOx संरचना कदम रख चुकी है:
सिल्वर पेस्ट फायरिंग-थ्रू के दौरान, Ag अनाज की सीमाओं के साथ सब्सट्रेट की ओर ड्रिल करता है, इंटरफ़ेस राज्यों को प्रेरित करता है, और प्रकाश-प्रेरित प्लस डार्क डिग्रेडेशन एक साथ बढ़ जाते हैं।
पॉली परत बहुत मोटी और पीछे की परजीवी अवशोषण बाइफेशियलिटी को खा जाती है; बहुत पतली और पैसिवेशन प्लस संपर्क स्थिर नहीं रह सकता।
यहां फिक्स एक रियर-साइड डबल-लेयर टनल ऑक्साइड पॉली-Si है (चित्र 3 TEM दो परतों के बीच क्रिस्टलीयता और डोपिंग वितरण अंतर को स्पष्ट करता है):
बाहरी परत "रक्षात्मक" है: सिल्वर डिफ्यूजन को रोकना, इंटरफेस पैसिवेशन को मेटलाइजेशन द्वारा खराब होने से बचाना।
आंतरिक परत "आक्रामक" है: उच्च क्रिस्टलीयता और सब्सट्रेट साइड पर दबी हुई निष्क्रिय P सांद्रता, जिससे पैसिवेशन गुणवत्ता बढ़ जाती है (चित्र 4 का iVoc और j0 डेटा इसका समर्थन करता है)।
स्थानीय रूप से पतली पॉली परत (संभवतः LCO या लेज़र-खुली खिड़की क्षेत्र): रियर ट्रांसमिशन बढ़ता है, बाइफेशियलिटी 88.3% तक पहुँचती है।
चित्र 4 के तुलना वक्रों में, सिंगल-पॉली बेसलाइन के सापेक्ष डबल-पॉली समूह:
Voc स्थिर रहता है (उच्च-क्रिस्टलीयता आंतरिक परत और कम निष्क्रिय फॉस्फोरस के कारण)।
FF का त्याग नहीं होता (सिल्वर डिफ्यूजन बाहरी परत द्वारा रोका जाता है, संपर्क प्रतिरोधकता नहीं बढ़ती)।
बाइफेशियलिटी पारंपरिक TOPCon ~80% से बढ़कर 88.3% हो जाती है, और यह दक्षता शीट पर 0.3% से अधिक BOS लागत के लिए मायने रखता है।
उत्पाद अनुप्रयोग
"नेचर पेपर, महंगा होना चाहिए" रिफ्लेक्स को छोड़ें। वास्तव में n-TOPCon लाइन चलाने वाले किसी भी व्यक्ति के लिए, यहाँ तीन चीजें हैं जिन्हें आप मूल रूप से सीधे कॉपी कर सकते हैं:
बोरॉन एमिटर के लिए पुराने 80-100 ohm/sq मेनू से चिपके न रहें। इसे उच्च धकेलें, ग्रिडलाइन्स की पुनर्गणना करें, LECO विंडो को रीट्यून करें, और सामने की सतह पर 0.2-0.3% abs वास्तव में प्राप्त किया जा सकता है।
रियर पॉली को सिंगल लेयर से डबल में बदलें। बाहरी परत आवश्यक रूप से महंगी नहीं है, यह सिर्फ एक और CVD परत है, लेकिन सिल्वर डिफ्यूजन एक छिपा हुआ विफलता मोड है जो बाइफेशियल मॉड्यूल के 25 साल के जीवन में वास्तविक पैसा है।
बाइफेशियलिटी के लिए स्थानीय पॉली थिनिंग का व्यापार करें। यह केवल ग्लास और एनकैप्सुलेंट को ऑप्टिमाइज़ करने से बेहतर सौदा है। ट्रैकर के साथ 88% बाइफेशियलिटी, और प्लांट के अंत में kWh लागत का गणित अपने आप बोलता है।
बेशक जाल हैं: डबल-लेयर पॉली का थर्मल बजट, लेज़र लोकल थिनिंग का थ्रूपुट और एकरूपता, और मौजूदा इनलाइन सेटअप बनाम रेट्रोफिट कितना बड़ा है। पेपर इन्हें स्पष्ट नहीं करेगा, लेकिन Jinko ने एक प्रमाणित दक्षता बाहर रखने की हिम्मत की, जो कम से कम कहता है कि M10 पायलट लाइन पहले से ही सुचारू रूप से चल रही है।
खुला प्रश्न: वर्तमान TOPCon थर्मल बजट (1300+ उच्च तापमान बोरॉन प्रसार और LECO) के भीतर, क्या आपको इसके ऊपर एक और लेज़र चयनात्मक संशोधन परत जोड़नी चाहिए (जैसे Wang Q के 26.35% पेपर में UV-ps मार्ग)? या क्या रियर डबल पॉली पहले से ही पैसिवेशन-कॉन्टैक्ट-बाइफेशियलिटी त्रिकोण व्यापार-बंद को अपनी सीमा तक खा चुका है, जिसका अर्थ है कि अगला कदम TOPCon को निचोड़ते रहने के बजाय BC संरचना पर स्विच करना होना चाहिए?
Ooitech का दृष्टिकोण
यहाँ शांतिपूर्वक दिलचस्प बात यह है कि ये दोनों लीवर, उच्च-शीट-प्रतिरोध बोरॉन एमिटर और रियर डबल पॉली, लगभग पूरी तरह से सेल पक्ष पर रहते हैं, फिर भी भुगतान मॉड्यूल स्तर पर उस 88.3% बाइफेशियलिटी के माध्यम से दिखाई देता है। मॉड्यूल लाइन पर, उच्च बाइफेशियलिटी बदल देती है कि आप लेअप, बैकशीट या ग्लास चयन, और पतले, अधिक भंगुर कोशिकाओं के लिए स्ट्रिंगर तनाव के बारे में कैसे सोचते हैं, इसलिए मॉड्यूल पक्ष पर प्रक्रिया विंडो को इसके साथ चलना होगा। टर्नकी मॉड्यूल लाइन निर्माताओं के रूप में जो M10 से शिंगल और TOPCon तक प्रारूपों में काम करते हैं, हम इन सेल-स्तरीय बदलावों को बारीकी से देखते हैं, क्योंकि वे गति निर्धारित करते हैं कि डाउनस्ट्रीम लाइन को क्या संभालना है। यदि आप देखना चाहते हैं कि एक आधुनिक मॉड्यूल उत्पादन लाइन वास्तव में कैसे चलती है, तो Ooitech YouTube चैनल www.youtube.com/ooitech सब्सक्राइब करने लायक है।
