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Impresión de placas de acero + dedo de poli-silicio local:
Índice
Respuesta rápida: La impresión en placa de acero combinada con dedos locales de poli-silicio es una de las rutas que se están explorando para impulsar la eficiencia de TOPCon mientras se reduce el uso de plata. La impresión en placa de acero reemplaza parte de la metalización serigrafiada con un patrón que puede ser más fino y más consistente de lo que permite una malla de serigrafía, y los dedos locales de poli-silicio definen dónde se sitúa realmente el contacto trasero en lugar de cubrir toda el área. Los resultados reportados se sitúan en la banda de eficiencia del 26,09% al 25,8%, con una cifra del 1,7% y una clase de rendimiento del 90% que aparecen en los datos, y una ganancia relativa del 1% reclamada sobre la estructura de comparación. La cifra del 58,9% se relaciona con una cuota de proceso en el análisis. El atractivo de ingeniería es que una metalización más fina transporta más corriente por unidad de sombreado, que es exactamente el equilibrio que toda célula de alta eficiencia está librando.
Fabricación de módulos fotovoltaicos · por Jerry, Ooitech
Introducción del producto
El mes pasado visité una TOPCon fábrica. El viejo Zhang, el responsable 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 hilo de acero con película de PI cuesta 4.000 a 8.000 yuanes, y en toda la industria la vida útil suele ser de unas 400.000 obleas. Una buena llega a 450.000, una mala gotea pasta a las 300.000. Repartido entre cada oblea eso es uno o dos céntimos. ¿Crees que me importa el coste de la pantalla?"
Se apoyó en 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 yuanes por kilogramo, y la pasta de plata era solo 3.4% del coste del módulo. Para este enero, la pasta había subido al 29% del coste total del módulo. La pasta de plata ha superado formalmente al polisilicio como el principal impulsor de costes en un módulo fotovoltaico.
El 23 de junio, la plata al contado estaba a 15.233 yuanes/kg, y la pasta de plata de rejilla fina del lado frontal se cotizaba a 15.779 yuanes/kg.
"¡29 por ciento!" Golpeó la puerta del armario. "Nos partimos la espalda en reducción de costes y eficiencia, y aún así es 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 del lado frontal en los últimos tres años, casi una subida recta de 45 grados.
"¿Has visto el artículo sobre impresión en placa de acero?" Le pregunté.
"Lo leí. El de Joule del Instituto de Materiales de Ningbo. Todo el grupo de chat de la línea de producción lo pasó. Pero la dirección sigue dudando, porque al final, ¿esto realmente puede ahorrar dinero?"
Mientras decía esto, una impresora de serigrafía cercana estaba sacando el siguiente lote, la rasqueta deslizando la pasta de plata por la pantalla a un ritmo constante, el siseo del vacío manteniendo el ritmo.
Imprimía de forma constante. Estable, fiable, alto rendimiento, trabajadores que lo conocen a la perfección.
Pero todos saben que "estable" nunca ha sido un foso en este negocio.
Este artículo responde a una pregunta: ¿pueden la impresión en placa de acero más el poli-silicio local ayudar a TOPCon a recuperar algo de ventaja de costes en 2026, con precios de la plata tan altos?
En enero de 2026, Joule publicó el trabajo del equipo de Ye Jichun en el Instituto de Materiales de Ningbo, CAS. En obleas M10 industriales, usaron impresión en placa de acero para reemplazar la serigrafía convencional en la rejilla frontal, y poli-silicio local para reemplazar el poli de área completa en 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 certificación de 26.58% antes. 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 un derribo y reconstrucción.
Vamos a abrirlo.
Parámetros técnicos
Morfología de la línea de rejilla: serigrafía vs impresión en placa de acero
| Métrica | Serigrafía | Impresión en 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 de borde | Inclinado | Casi vertical |
| Espaciado de dedos | 1066 μm | 944 μm |
| Resistividad de contacto | mayor | 2,4 mΩ·cm² (~15% menor) |
Poli-silicio local vs poli de área completa (30% de cobertura)
| 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 | base | -1.7% |
Ventajas técnicas
Uno: la impresión en placa de acero es más que cambiar una pantalla
Las rejillas frontales de TOPCon convencionales usan serigrafía, donde una malla tejida raspa la pasta de plata sobre la oblea. Esa malla tejida tiene nudos donde la urdimbre y la trama se cruzan, y la pasta se transfiere a través de los huecos entre ellos. Esos nudos dictan la forma de la rejilla: bordes anchos, cortos e inclinados.
Impresión en 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 electroconformado. La forma de la cuadrícula cambia al instante:
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 estrechos, 0,2 μm más altos, relación de aspecto del 45% al 59%.
Tres cambios, tres cuentas que liquidar:
Primero, menos sombreado. Dedos más estrechos, más área abierta para la luz. Esa ganancia de eficiencia absoluta del 0,1% proviene de estas 3-4 micras.
Segundo, menos plata. Toma una célula 210R . 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 de alrededor de 83 mg/oblea. Con las pantallas de placa de acero, el uso principal en este momento es en la barra colectora/dedo trasero, recortando 3-5 mg por oblea.
3-5 mg suena poco, pero multiplícalo por el volumen de la línea y se acumula. Al precio actual de la pasta de aproximadamente 15.779 yuanes/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 reducción del dedo trasero. A medida que el proceso madura, la impresión con placa de acero también avanza hacia la barra colectora frontal y la cuadrícula fina, con más ahorros de plata por delante.
Tercero, hace que funcione la ruta del emisor de alta resistencia de hoja. Los dedos de placa de acero pueden empaquetarse más juntos. En el artículo, el espaciado se redujo de 1066 μm a 944 μm. Los dedos más densos significan un recorrido lateral más corto de los portadores, por lo que aumenta la tolerancia a la resistencia de hoja del emisor. La simulación del artículo muestra que a medida que la resistencia de hoja del emisor sube de 300 a 600 Ω/sq, la ventaja de la placa de acero se amplía del 0,09% a 0.12%.
Este es un caso de libro de texto de estructura que cambia la ventana del proceso: la impresión con placa de acero no es solo un cambio de impresora, desbloquea un nuevo espacio de diseño de 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 hilo de acero con película de PI convencional: 4.000-8.000 yuanes cada una, vida útil de alrededor de 400.000 obleas.
Plantilla de placa de acero (etapa de despliegue actual): precio unitario más del 50% más barato que la película de PI (rango de 2.000-4.000 yuanes), pero la vida útil es de solo alrededor de 200.000 obleas en este momento. Una buena alcanza las 200.000, una mala se reemplaza a las 150.000.
Amortización de pantalla: película de PI alrededor de 0,01-0,02 yuanes/oblea, placa de acero alrededor de 0,01-0,02 yuanes/oblea. Quedan empatados. La ventaja de la placa de acero no está en la pantalla, está en los ahorros de plata: 3-5 mg por oblea en el dedo trasero, alrededor de 0,047-0,079 yuanes/oblea, mucho mayor que la diferencia 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 el doble de frecuencia de cambio, el doble de tiempo de inactividad, el doble de mano de obra. Si los ahorros de plata cubren el costo oculto de cambios más frecuentes depende de qué tan llena esté tu línea. Para los mejores jugadores a plena carga, las cuentas cuadran. 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 células, 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 alrededor del 15%. Medido en el artículo: 2,4 mΩ·cm², muy por debajo de la serigrafía, directamente equivalente a una ganancia del 0,4% en el factor de llenado (FF).
¿Por qué cambiar una pantalla mejora el contacto?
El artículo realizó un análisis morfológico completo. Después de grabar la cuadrícula 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, de 20-40 nm, distribuidas de manera más uniforme. El TEM mostró además que las muestras de placa de acero formaron 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 ruta de conducción. Los electrones no tienen que atravesar vidrio de alta resistencia; saltan directamente entre las partículas de plata.
La evidencia más clara proviene de la microscopía de resistencia de propagación por barrido (SSRM). Esta técnica literalmente "ve" la distribución de resistencia: un escaneo transversal desde el silicio hasta la cuadrícula de plata, las zonas de alta resistencia brillantes, las zonas 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 otro 15% frente a la serigrafía. Eso dice la impresión con placa de acero tiene una ventaja nativa en la calidad de la interfaz que LECO no puede igualar.
Tres: Polisilicio local, eliminar lo que no debería estar ahí (la tecnología de dedos de poli traseros)
El polisilicio de área completa en la parte trasera de TOPCon es un arma de doble filo.
El lado bueno: calidad de pasivación extremadamente alta, uno de los esquemas de contacto pasivado más maduros que existen.
El lado 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 subir, la bifacialidad no puede aumentar. La bifacialidad de TOPCon suele situarse 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.
La ruta es láser más grabado húmedo:
Depositar polisilicio de área completa (150 nm)
láser de picosegundos de 532 nm patroniza las áreas a eliminar
El láser modifica el vidrio de fosfosilicato (PSG) local
Solución alcalina de KOH elimina selectivamente por grabado el poli en las zonas irradiadas
Acerca 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 que queda tras eliminar completamente el poli, sin residuo visible de daño por láser. Eso significa que la precisión de grabado selectivo es suficientemente buena.
Entonces, ¿qué ocurre cuando la cobertura baja del 100% al 30%?
Jsc pasa de 41,90 a 42,09 mA/cm², sube 0,19 mA/cm². Menos absorción del poli, más luz convertida en corriente.
J0 (densidad de corriente de saturación) baja de 8,76 a 6,40 fA/cm², baja 27%. Menos área de contacto en realidad pasiva mejor, porque la pasivación con AlOx/SiNx es suficientemente buena por sí sola, así que reemplazar las zonas de poli reduce la densidad total de centros de recombinación.
Bifacialidad sube del 84,26% a cerca del 90%. Con un 70% menos de poli en la parte trasera, la generación trasera aumenta. Pasar del 84% al 90% significa al menos 5 puntos porcentuales más de ganancia de generación trasera en escenas de alta reflexión como nieve, arena y agua.
Voc sube de 724,9 mV a 729,9 mV. Menos recombinación en las zonas de poli, el voltaje sube.
Eficiencia: referencia de poli de área completa alrededor del 25,8%, el poli local alcanzó 26.09%, aproximadamente 0,3% de ganancia absoluta.
Sumado todo, 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: El compromiso central, área de contacto vs área de pasivación en un balancín
El diseño de poli local es esencialmente un problema de balancín:
Más cobertura de poli → mejor contacto, transporte de portadores más fluido → pero más absorción parásita, menor bifacialidad.
Menos cobertura de poli → menos absorción parásita, mayor bifacialidad → pero mayor resistencia de contacto, transporte de portadores obstaculizado.
El artículo encontró el equilibrio con un barrido sistemático: cobertura del 20% al 100%, midiendo pasivación (J0) y resistividad de contacto (ρc), luego Quokka 3 simulando la eficiencia en cada cobertura.
La eficiencia alcanza su 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 oscile entre el 25% y el 35% no hará que la eficiencia varíe drásticamente. Esa amplia ventana de proceso es una buena noticia para la producción en masa.
Aplicación del producto
Traducción a línea: dos tablas que puedes llevarte
Palanca de proceso uno: Impresión con placa de acero
| Dimensión | Datos | Significado en línea |
|---|---|---|
| Ganancia de eficiencia | +0,1% abs (artículo) | Una ganancia que obtienes solo por 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 yuanes/oblea |
| Ahorro anual de plata (línea de 500k/día) | ~7-12 millones de yuanes/año | Más de 300 días, pasta a 15.779 yuanes/kg |
| Pantalla de película PI | 4.000-8.000 yuanes, vida útil de 400k | Base actual |
| Esténcil de placa de acero | 2.000-4.000 yuanes, vida útil ~200k | La frecuencia de cambio se duplica, hay que contar el tiempo de inactividad |
| Economía general | Ahorro de plata vs amortización de pantalla | Punto de equilibrio; las líneas a plena carga son rentables, con carga baja hay que tener cuidado |
| Ajuste para emisor de alta hoja-R | Mayor ganancia a 600 Ω/sq | Evaluar la optimización del emisor en paralelo |
Palanca de proceso dos: Polisilicio local
| Dimensión | Datos | Significado en línea |
|---|---|---|
| Ganancia de eficiencia | ~+0,3% abs | Mayor que la impresión con placa de acero |
| Ganancia de bifacialidad | 84% → 90% | 5%+ de ganancia de generación trasera |
| Reducción de LCOE | 1.7% | Cuenta económica general |
| Equipo nuevo | Láser de picosegundos + grabado húmedo con KOH | Nuevos pasos de proceso |
| Nuevo capex por GW | ~15-20 millones de yuanes (estimación de la industria, no divulgada en el artículo) | Planificación de inversión |
| Rendimiento | Condiciones de laboratorio >96% | Requiere verificación tras el traslado a producción |
| Compatibilidad de línea | Media (añade láser + grabado húmedo) | Umbral más alto que la impresión sobre placa de acero |
Contacto y notas
Algunos puntos a vigilar
Primero, haga bien los cálculos de vida útil de la placa de acero. La mitad del precio, pero la mitad de la vida útil. El dedo trasero ahorra de 3 a 5 mg por oblea, aproximadamente de 0,047 a 0,079 yuanes, suficiente para cubrir la diferencia de amortización. Pero duplicar la frecuencia de cambio conlleva tiempo de inactividad, mano de obra y costos de reajuste que pueden absorber el ahorro de plata en una línea subutilizada. Las plantas a plena carga van primero; las plantas con carga baja hacen los cálculos antes de moverse.
Segundo, el control del daño láser en el poli local es la dificultad central. El artículo utiliza un láser de picosegundos de 532 nm. La densidad de energía, la velocidad de escaneo, la superposición del punto, todo necesita ajustarse para diferentes calidades de oblea. El artículo dice que el daño láser se "elimina por completo" mediante grabado húmedo, pero en un piso de producción, la estabilidad del equipo, la consistencia del material entrante y las variaciones de temperatura y humedad ambiente pueden descontar esa "eliminación completa".
Tercero, nadie ha verificado el rendimiento después de apilar ambas tecnologías. Impresión en placa de acero más poli 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 volver a caer al trasladarse a producción. Este es el problema compartido de toda nueva introducción tecnológica.
Tongwei ya está en producción en masa, y Jietai le sigue el paso. Pero entre "producible en masa" y "ganarás dinero operándolo" media toda una línea de capacidad de conversión.
El mayor valor de este artículo no es el 26,09%, que Jinko y Trina pronto superarán 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 sobre placa de acero), y el otro es de mayor umbral con mayores beneficios (poli-silicio local). Cuál elijas depende de qué camino te importa más en este momento.
Ooitech cree: las uniones de recombinación de nanocristales de In₂O₃ con ingeniería de superficie combinadas con la ingeniería de HSM en volumen/interfaz han llevado los módulos tándem totalmente de perovskita de gran área a una eficiencia certificada del 26,2 %, acercando decisivamente esta tecnología a la comercialización.
Lo que más me llama la atención es que ambas rutas vuelven al lado de la célula, pero la presión recae directamente en la línea de módulos aguas abajo. Unos dedos más estrechos y una mayor bifacialidad cambian el comportamiento de las cadenas durante el tabbing, el layup y la laminación, así que si estás construyendo o actualizando una línea de módulos TOPCon, la tensión de tu stringer, las pruebas IV bifaciales y la configuración del simulador solar deben ir al mismo ritmo, no quedarse atrás. Hemos visto muchas fábricas perseguir récords de eficiencia de células mientras su línea de módulos pierde rendimiento silenciosamente 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.
Lecturas adicionales y datos de contexto
Material de referencia público sobre este tema, publicado por las organizaciones que mantienen la hoja de ruta tecnológica y los datos de mercado del sector:
