Impresión en placa de acero + dedo de polisilicio local: El próximo movimiento de TOPCon ya está sucediendo
Tabla de Contenidos
Introducción del producto
El mes pasado visité una fábrica de TOPCon. El viejo Zhang, el líder de proceso, se secaba las manos después de cambiar una pantalla nueva de la impresora, haciendo los cálculos en voz alta conmigo.
"Una pantalla de malla de alambre de acero con película PI cuesta 4,000 a 8,000 yuan, y en toda la industria la vida útil suele ser de aproximadamente 400,000 obleas. Una buena llega a 450,000, una mala pierde pasta a las 300,000. Repartido en cada oblea, eso es uno o dos centavos. ¿Crees que me importa el costo de la pantalla?"
Se apoyó contra el armario de herramientas junto a la impresora y bajó la voz: "La pasta de plata es la verdadera historia."
A principios de 2023, la plata rondaba los 6,000 yuan por kilogramo, y la pasta de plata era solo 3.4% del costo del módulo. Para enero de este año, la pasta había subido a 29% del costo total del módulo. La pasta de plata ha superado formalmente al polisilicio como el principal factor de costo en un módulo fotovoltaico.
El 23 de junio, la plata al contado estaba a 15,233 yuan/kg, y la pasta de plata de malla fina frontal se cotizaba a 15,779 yuan/kg.
"¡29 por ciento!" Golpeó la puerta del armario. "Nos rompemos el lomo reduciendo costos y mejorando la eficiencia, y sigue siendo menos que un solo día de fluctuación del precio de la plata."
Sacó su teléfono y me mostró un gráfico interno: el precio unitario de la pasta de plata frontal en los últimos tres años, casi un ascenso en línea recta de 45 grados.
"¿Has visto ese artículo sobre impresión con placa de acero?" pregunté.
"Lo leí. El de Joule del Instituto de Materiales de Ningbo. Todo el grupo de chat de la línea de producción lo compartió. Pero la gerencia todavía duda, porque al final, ¿puede esto realmente ahorrar dinero?""
Mientras decía esto, una impresora de pantalla cercana estaba empujando el siguiente lote, la escobilla deslizando la pasta de plata a través de la pantalla a un ritmo constante, el silbido del vacío manteniendo el compás.
Imprimía de manera constante. Estable, confiable, alto rendimiento, trabajadores que la conocen al dedillo.
Pero todos saben que "estable" nunca ha sido una ventaja competitiva en este negocio.
Este artículo responde una pregunta: ¿puede la impresión con placa de acero más el polisilicio local ayudar a TOPCon a recuperar algo de ventaja de costos en 2026, con los precios de la plata tan altos?
En enero de 2026, Joule publicó el trabajo del equipo de Ye Jichun del Instituto de Materiales de Ningbo, CAS. En obleas industriales M10, utilizaron impresión con placa de acero para reemplazar la impresión por serigrafía convencional para la rejilla frontal, y polisilicio local para reemplazar el poli de área completa para el contacto trasero. Eficiencia certificada por ISFH: 26.09%.
Ese número no es el récord de la industria. JinkoSolar publicó 26.4% en junio de 2026, y Trina tuvo una 26.58% certificación anterior. Pero el valor aquí no es la cifra de eficiencia, es que este artículo aborda tres puntos débiles de TOPCon a la vez: eficiencia, reducción de plata y bifacialidad. Y ambas tecnologías son compatibles con las líneas existentes, no es derribar y reconstruir.
Vamos a abrirlo.
Parámetros técnicos
Morfología de la línea de rejilla: serigrafía vs impresión con placa de acero
| Métrica | Serigrafía | Impresión con placa de acero |
|---|---|---|
| Ancho de línea | 17.0-19.4 μm | 14.1-15.5 μm |
| Altura de línea | 8.7 μm | 8.9 μm |
| Relación de aspecto | 45.1% | 58.9% |
| Perfil del borde | Inclinado | Casi vertical |
| Espaciado de dedos | 1066 μm | 944 μm |
| Resistividad de contacto | mayor | 2.4 mΩ·cm² (~15% menor) |
Polisilicio local vs poli de área completa (cobertura del 30%)
| Métrica | Poli de área completa | Poli-silicio local |
|---|---|---|
| Jsc | 41.90 mA/cm² | 42.09 mA/cm² |
| J0 (densidad de corriente de saturación) | 8.76 fA/cm² | 6.40 fA/cm² (-27%) |
| Bifacialidad | 84.26% | ~90% |
| Voc | 724.9 mV | 729.9 mV |
| Eficiencia | ~25.8% | 26.09% |
| Reducción de LCOE | línea base | -1.7% |
Ventajas Técnicas
Uno: La impresión con placa de acero es más que cambiar una pantalla
Las rejillas frontales TOPCon convencionales usan serigrafía, donde una malla tejida raspa pasta de plata sobre la oblea. Esa malla tejida tiene nudos donde se cruzan urdimbre y trama, y la pasta se transfiere a través de los espacios entre ellos. Esos nudos dictan la forma de la rejilla: bordes anchos, cortos e inclinados.
La impresión con placa de acero utiliza una plantilla metálica totalmente abierta, la misma clase de tecnología que Tongwei llama "impresión con placa de acero totalmente abierta". Sin tejido. La pasta se extruye directamente a través de ranuras abiertas por láser o electroformado. La forma de la rejilla cambia instantáneamente:
Serigrafía: 17.0-19.4 μm de ancho, 8.7 μm de alto, relación de aspecto 45.1%, bordes inclinados.
Impresión con placa de acero: 14.1-15.5 μm de ancho, 8.9 μm de alto, relación de aspecto 58.9%, bordes casi verticales.
3-4 μm más estrecho, 0.2 μm más alto, relación de aspecto del 45% al 59%.
Tres cambios, tres cuentas por saldar:
Primero, menos sombreado. Dedos más estrechos, más área abierta para la luz. Esa ganancia de eficiencia absoluta del 0.1% proviene de estos 3-4 micrones.
Segundo, menos plata. Tome una 210R célula. Los datos de campo de junio de 2026 muestran que los principales fabricantes de TOPCon ya están en 78.5-85.5 mg/oblea, con un promedio de la industria alrededor de 83 mg/oblea. Con pantallas de placa de acero, el uso principal ahora mismo está en la barra colectora/dedos traseros, reduciendo 3-5 mg por oblea.
3-5 mg parece poco, pero multiplíquelo por el volumen de la línea y se acumula. Al precio actual de la pasta de aproximadamente 15,779 yuan/kg, ahorrar 3-5 mg por oblea equivale a unos 0,047-0,079 yuanes/oblea. Una línea que procesa 500.000 obleas al día ahorra 23.500-39.500 yuanes al día, o 7 a 12 millones de yuanes al año (más de 300 días).
Y eso es solo la caída de la dedo trasera. A medida que el proceso madura, la impresión con placa de acero se está moviendo hacia la busbar frontal y la rejilla fina también, con más ahorros de plata por delante.
En tercer lugar, hace viable la ruta del emisor de alta resistividad de hoja. Los dedos de placa de acero pueden estar más juntos. En el artículo, el espaciado se redujo de 1066 μm a 944 μm. Dedos más densos significan un recorrido lateral de portadores más corto, por lo que la tolerancia a la resistividad de hoja del emisor aumenta. La simulación del artículo muestra que a medida que la resistividad de hoja del emisor sube de 300 a 600 Ω/sq, la ventaja de la placa de acero se amplía de 0,09% a 0.12%.
Este es un caso de libro de texto de la estructura cambiando la ventana de proceso: la impresión con placa de acero no es solo un cambio de impresora, desbloquea un nuevo espacio de diseño del emisor.
Sobre el costo y la vida útil de la propia plantilla de placa de acero, aquí está la cuenta que más le importa a la línea:
Pantalla de malla de alambre de acero con película PI convencional: 4.000-8.000 yuanes cada una, vida útil alrededor de 400,000 obleas.
Plantilla de placa de acero (etapa actual de implementación): precio unitario más de 50% más barato que la película PI (rango de 2.000-4.000 yuanes), pero la vida útil es solo de aproximadamente 200.000 obleas en este momento. Una buena llega a 200.000, una mala se reemplaza a las 150.000.
Amortización de la pantalla: película PI alrededor de 0,01-0,02 yuanes/oblea, placa de acero alrededor de 0,01-0,02 yuanes/oblea. Están en equilibrio. La ventaja de la placa de acero no está en la pantalla, está en el ahorro de plata: 3-5 mg por oblea en la dedo trasera, alrededor de 0,047-0,079 yuanes/oblea, mucho mayor que la brecha de amortización.
Pero la vida útil de la placa de acero es solo la mitad de la de la película de PI, lo que significa duplicar la frecuencia de cambio, duplicar el tiempo de inactividad, duplicar la mano de obra. Si el ahorro de plata cubre el costo oculto de los cambios más frecuentes depende de qué tan llena esté su línea. Para los principales actores con líneas completamente cargadas, las matemáticas funcionan. Para líneas subutilizadas, la placa de acero puede no ser rentable. Es exactamente por eso que Tongwei y Jietai, con una fuerte absorción interna de celdas, se atrevieron a moverse primero. La escala diluye la debilidad de la vida útil corta.
Dos: Contacto Plata-Silicio, el 0.4% Extra de Factor de Llenado que Aporta la Impresión con Placa de Acero
Los dedos más estrechos explican menos sombreado y menos plata. Pero la impresión con placa de acero entrega una ganancia más: la resistividad de contacto cae aproximadamente un 15%. Medido en el artículo: 2.4 mΩ·cm², muy por debajo de la serigrafía, lo que vale directamente un 0.4% de ganancia en factor de llenado (FF).
¿Por qué cambiar una pantalla mejora el contacto?
El artículo realizó un análisis morfológico completo. Después de grabar la rejilla de plata con ácido nítrico y fluorhídrico, observaron las partículas de plata que quedaban en la superficie del silicio. Las muestras de placa de acero tenían una densidad de partículas notablemente mayor, con un tamaño de 20-40 nm, distribuidas de manera más uniforme. El TEM mostró además que las muestras de placa de acero formaban una red de nanopartículas de plata más densa y continua en la capa de vidrio en la interfaz plata-silicio.
Esas nanopartículas de plata son la vía de conducción. Los electrones no tienen que cruzar el vidrio de alta resistencia; saltan directamente entre las partículas de plata.
La evidencia más clara proviene de la microscopía de resistencia de extensión por barrido (SSRM). Esta técnica literalmente "ve" la distribución de resistencia: un escaneo de sección transversal desde el silicio hasta la rejilla de plata, las zonas de alta resistencia aparecen brillantes y las de baja resistencia oscuras. La zona de transición de la interfaz de la muestra de placa de acero es más estrecha y más oscura, por lo que la resistencia de interfaz realmente es menor.
Método de impresión → distribución de partículas de plata → resistencia de interfaz → factor de llenado. Cada paso de esa cadena causal está respaldado por datos.
LECO (Optimización de Contacto Mejorada por Láser) ya es un estándar de la industria, se espera que cubra alrededor de 600 GW de capacidad TOPCon. Pero incluso con el mismo tratamiento LECO, la impresión con placa de acero aún redujo la resistencia de contacto en otro 15% en comparación con la serigrafía. Eso indica que la impresión con placa de acero tiene una ventaja nativa en la calidad de la interfaz que LECO no puede nivelar.
Tercero: Polisilicio Local, Eliminando lo que No Debería Estar (la Tecnología de Dedos Poli Traseros)
El polisilicio de área completa en la parte trasera de TOPCon es una espada de doble filo.
El borde bueno: calidad de pasivación extremadamente alta, uno de los esquemas de contacto pasivado más maduros que existen.
El borde malo: el poli absorbe luz. Su absorción parásita en el infrarrojo cercano consume luz que debería haberse convertido en corriente. El resultado directo: la corriente de cortocircuito (Jsc) no puede aumentar, la bifacialidad no puede subir. La bifacialidad de TOPCon generalmente se sitúa en 80%-85%, mientras que la heterounión alcanza el 90%-95%.
La idea del artículo es directa: mantener el poli solo donde el electrodo necesita contacto, reemplazar el resto con AlOx/SiNx.
El camino es láser más grabado húmedo:
Depositar polisilicio de área completa (150 nm)
láser de picosegundos de 532 nm patronea las áreas a eliminar
El láser modifica el vidrio fosfosilicato local (PSG)
solución alcalina de KOH graba selectivamente el poli en las zonas irradiadas
Alrededor de 30% del área mantiene poli como puntos de contacto
El SEM de sección transversal en el artículo es limpio: el borde del poli muestra un escalón de 2.7 μm, una cara vertical dejada después de que el poli se elimina por completo, sin residuos visibles de daño por láser. Eso significa que la precisión del grabado selectivo es suficientemente buena.
Entonces, ¿qué sucede cuando la cobertura baja del 100% al 30%?
Jsc pasa de 41.90 a 42.09 mA/cm², un aumento de 0.19 mA/cm². Menos absorción de polisilicio, más luz convertida en corriente.
J0 (densidad de corriente de saturación) cae de 8.76 a 6.40 fA/cm², una reducción de 27%. Menos área de contacto en realidad pasiva mejor, porque la pasivación AlOx/SiNx es suficientemente buena por sí sola, así que reemplazar las zonas de polisilicio reduce la densidad de centros de recombinación en general.
Bifacialidad sube de 84.26% a aproximadamente 90%. Con un 70% menos de polisilicio en la parte trasera, la generación trasera aumenta. Pasar de 84% a 90% significa al menos 5 puntos porcentuales más de ganancia en generación trasera en escenarios de alta reflexión como nieve, arena y agua.
Voc sube de 724.9 mV a 729.9 mV. Menos recombinación en las zonas de polisilicio, el voltaje sube.
Eficiencia: referencia de polisilicio de área completa alrededor de 25.8%, polisilicio local alcanzó 26.09%, aproximadamente 0.3% de ganancia absoluta.
En conjunto, el artículo sitúa la reducción del LCOE en 1.7%. En fotovoltaica, una brecha de LCOE del 1.7% es la línea entre ganar pedidos, utilización de capacidad y nivel de beneficio.
Cuatro: La Compensación Clave, Área de Contacto vs Área de Pasivación en un Balancín
El diseño de polisilicio local es esencialmente un problema de balancín:
Más cobertura de polisilicio → mejor contacto, transporte de portadores más fluido → pero más absorción parásita, menor bifacialidad.
Menos cobertura de polisilicio → menos absorción parásita, mayor bifacialidad → pero mayor resistencia de contacto, transporte de portadores dificultado.
El artículo encontró el equilibrio con un barrido sistemático: cobertura del 20% al 100%, midiendo pasivación (J0) y resistividad de contacto (ρc), luego simulando eficiencia con Quokka 3 en cada cobertura.
La eficiencia alcanza su punto máximo cerca del 30% de cobertura. Por debajo del 30%, la penalización por resistencia de contacto supera la ganancia por absorción parásita; por encima del 30%, la penalización por absorción parásita supera la ganancia por resistencia de contacto.
La curva de simulación tiene una meseta estable y amplia alrededor del 30%. Una cobertura que fluctúe entre el 25% y el 35% no hará variar mucho la eficiencia. Esa amplia ventana de proceso es una buena noticia para la producción en masa.
Aplicación del producto
Traducción en Línea: Dos Tablas que Puedes Llevarte
Proceso Uno: Impresión con Placa de Acero
| Dimensión | Datos | Significado de la Línea |
|---|---|---|
| Ganancia de eficiencia | +0.1% abs (papel) | Una ganancia que se obtiene solo al cambiar la pantalla |
| Uso de plata en pantalla PI (210R) | 78.5-85.5 mg, promedio 83 mg | Datos de campo de junio de 2026 |
| Ahorro de plata con placa de acero (dedo trasero) | 3-5 mg/oblea | ~0.047-0.079 yuan/oblea |
| Ahorro anual de plata (línea de 500k/día) | ~7-12 millones de yuan/año | Más de 300 días, pasta a 15,779 yuan/kg |
| Pantalla de película PI | 4,000-8,000 yuan, vida útil de 400k | Línea base actual |
| Plantilla de placa de acero | 2,000-4,000 yuan, vida útil de ~200k | La frecuencia de cambio se duplica, el tiempo de inactividad debe contarse |
| Economía general | Ahorro de plata vs amortización de pantalla | Punto de equilibrio; las líneas a plena carga se amortizan, las de baja carga deben tener cuidado |
| Adecuación para emisor de alta resistividad de hoja | Mayor ganancia a 600 Ω/sq | Evaluar la optimización del emisor en paralelo |
Proceso Dos: Polisilicio Local
| Dimensión | Datos | Significado de la Línea |
|---|---|---|
| Ganancia de eficiencia | ~+0.3% abs | Mayor que la impresión con placa de acero |
| Ganancia de bifacialidad | 84% → 90% | Ganancia de generación trasera del 5%+ |
| Reducción de LCOE | 1.7% | Cuenta económica general |
| Nuevo equipo | Láser de picosegundos + grabado húmedo con KOH | Nuevos pasos de proceso |
| Nuevo gasto de capital por GW | ~15-20 millones de yuan (estimación de la industria, no divulgado en el documento) | Planificación de inversión |
| Rendimiento | Condiciones de laboratorio >96% | Requiere verificación después de la transferencia a producción |
| Compatibilidad de línea | Media (agrega láser + grabado húmedo) | Umbral más alto que la impresión con placa de acero |
Contacto y Notas
Algunos Puntos a Tener en Cuenta
Primero, calcula cuidadosamente la vida útil de la placa de acero. La mitad del precio, pero la mitad de la vida útil. El dedo trasero ahorra 3-5 mg por oblea, alrededor de 0.047-0.079 yuanes, suficiente para cubrir la brecha de amortización. Pero duplicar la frecuencia de cambio conlleva tiempo de inactividad, mano de obra y costos de reajuste que pueden absorber los ahorros de plata en una línea subutilizada. Las plantas a plena capacidad van primero; las plantas con capacidad insuficiente hacen los cálculos antes de moverse.
Segundo, el control del daño por láser en el polisilicio local es la dificultad central. El artículo utiliza un láser de picosegundos de 532 nm. La densidad de energía, la velocidad de escaneo y la superposición de puntos necesitan ajustes para diferentes calidades de oblea. El artículo dice que el daño por láser se "elimina por completo" mediante el grabado húmedo, pero en una planta de producción, la estabilidad del equipo, la consistencia del material entrante y las variaciones de temperatura y humedad ambiental pueden descontar esa "eliminación completa".
Tercero, nadie ha verificado el rendimiento después de apilar ambas tecnologías. La impresión de placa de acero más polisilicio local más emisor de alta resistencia de hoja, tres variables ajustadas a la vez, y la ventana de proceso se estrecha. El 26.09% se alcanzó en condiciones de laboratorio controladas, y el rendimiento puede caer nuevamente al pasar a producción. Este es el problema compartido de toda introducción de nueva tecnología.
Tongwei ya está en producción en masa, y Jietai está siguiendo el mismo camino. Pero entre "producible en masa" y "ganarás dinero operándolo" se encuentra toda una línea de capacidad de conversión.
El mayor valor de este artículo no es el 26.09%, que Jinko y Trina pronto sobrescribirán con nuevos récords.
Su valor es este: La próxima dirección de actualización de TOPCon ahora tiene dos caminos verificados con datos. Uno es de baja dificultad con retornos estables (impresión de placa de acero), otro es de mayor umbral con mayor recompensa (polisilicio local). Cuál elijas depende de qué camino te importe más en este momento.
Opinión de Ooitech
Lo que más me llama la atención es que ambos caminos terminan en el lado de la celda, pero la presión recae directamente en la línea de módulos aguas abajo. Dedos más estrechos y una mayor bifacialidad cambian el comportamiento de las cadenas durante el tabbing, el layup y la laminación, por lo que si estás construyendo o actualizando una línea de módulos TOPCon, la tensión de la stringer, las pruebas IV bifaciales y la configuración del simulador solar deben mantenerse al ritmo, no quedarse atrás. Hemos visto muchas fábricas perseguir récords de eficiencia de celdas mientras su línea de módulos pierde silenciosamente rendimiento con la nueva geometría. Si quieres ver cómo una línea de producción real maneja estos cambios, el canal de YouTube de Ooitech en www.youtube.com/ooitech vale la pena suscribirse.
