Tecnología de células solares THBC: cómo el contacto posterior pasivado híbrido supera la barrera de eficiencia del 28%
Tabla de Contenidos
Introducción
La conclusión principal es simple pero poderosa: THBC no es solo otro ajuste incremental del proceso. Es una reconstrucción sistemática que reúne el contacto pasivado TOPCon, la pasivación de alta eficiencia de HJT y el diseño de electrodos sin cables de IBC en una sola arquitectura construida alrededor de la parte posterior de la célula.
La industria fotovoltaica, después de un período de intensa expansión de capacidad, entró formalmente en un nuevo ciclo de transformación en 2026. El centro de competencia se está alejando de la escala y los bajos precios, y moviéndose hacia la eficiencia, la calidad y los rendimientos durante todo el ciclo de vida.
A medida que el límite teórico de las células de silicio cristalino de unión simple (alrededor del 29,4%) se acerca, las tecnologías convencionales TOPCon y HJT se enfrentan a restricciones físicas y económicas cada vez más estrictas en el techo de eficiencia de producción en masa de aproximadamente el 27%.
En este contexto, una nueva arquitectura de célula que fusiona varias rutas tecnológicas de primer nivel está rompiendo el estancamiento en los avances de eficiencia del silicio. En abril de 2026, un instituto de investigación anunció que su célula THBC (célula de contacto posterior pasivado híbrido) desarrollada internamente, certificada por el ISFH de Alemania, alcanzó una eficiencia de conversión máxima del 28,00%. Esto marcó la primera vez que la industria superó el umbral del 28,0% en una oblea rectangular grande 210R (210 mm x 182 mm).
Punto de inflexión de la industria y el auge de THBC
De la escala al valor del ciclo de vida
Después de establecer un récord de 316,6 GW de nuevas instalaciones en 2025, el mercado fotovoltaico de 2026 se redujo a un rango más racional de 220-240 GW. El mensaje es claro: ya no se trata de instalar tanto como sea posible, sino de quién puede generar más electricidad en un área limitada, con inversión limitada y condiciones complejas.
La licitación en el mercado eléctrico se ha convertido en la norma, y los desarrolladores de estaciones están abandonando la vieja lógica de adjudicar contratos basándose únicamente en el precio más bajo. Ahora buscan una mayor producción de energía y mejores retornos del ciclo de vida.
Mientras tanto, las células P-type convencionales y algunas líneas TOPCon tempranas han visto caer su utilización por debajo del 30% debido al exceso de capacidad, mientras que las células de alto rendimiento BC back-contact mantuvieron una utilización cercana al 60% en el primer trimestre de 2026, acelerando su participación en el mercado.
La política también se está endureciendo. Bajo los nuevos estándares nacionales de eficiencia, solo los módulos con una eficiencia de conversión del 24.2% o superior pueden alcanzar la eficiencia Tier 1. En los niveles actuales de producción en masa, esencialmente solo los módulos BC de alta eficiencia superan consistentemente esta barrera. Con el mercado exigiendo retornos y la política exigiendo eficiencia, esta doble resonancia allanó el camino para el avance de THBC en 2026.
¿Qué es THBC? Los genes duales de las tecnologías Ace
TOPCon: Contacto Pasivado por Óxido de Túnel
TOPCon significa Contacto Pasivado por Óxido de Túnel. Su núcleo es hacer crecer una capa ultrafina de dióxido de silicio (SiO2) en la superficie de la oblea, generalmente de solo 1-2 nanómetros de espesor, y luego depositar una película de polisilicio para construir una estructura de contacto selectivo de portadores. Esto aporta dos ventajas clave: excelente pasivación y fuerte compatibilidad con las líneas de producción PERC existentes, razón por la cual TOPCon escaló tan rápidamente en los últimos años.
IBC: Contacto Posterior Interdigitado
IBC significa Contacto Posterior Interdigitado. Su característica principal es mover todos los electrodos positivos y negativos a la parte posterior de la célula. Con la parte frontal libre de rejillas metálicas, las pérdidas por sombreado de la metalización frontal desaparecen por completo. IBC no solo aumenta el área de captación de luz, sino que también ofrece una estética soberbia, razón por la cual empresas como SolarCity de Tesla apostaron fuertemente por esta ruta.
THBC: Reconstrucción y Refuerzo
THBC puede entenderse como Contacto Pasivado por Óxido de Túnel - Contacto Posterior Híbrido. Reconstruye profundamente los genes de TOPCon e IBC: utilizando la estructura de contacto pasivado de TOPCon como base física en la parte posterior, mientras toma prestada la disposición de electrodos interdigitados de IBC. Pero THBC no es una simple combinación de TOPCon + IBC. Es más como fusionar el contacto pasivado de TOPCon, la pasivación de alta eficiencia de HJT y el diseño de electrodos sin sombreado de las células BC en una arquitectura sistemática. Estos mecanismos de pasivación se complementan físicamente, ofreciendo un rendimiento eléctrico y óptico combinado muy superior al de cualquier ruta individual.
Física y mecanismos detrás del avance del 28%
El contacto selectivo de portadores eleva la eficiencia cuántica
En las células convencionales, el contacto directo entre metal y silicio crea muchos defectos de interfaz que actúan como centros de recombinación, perdiendo portadores antes de que lleguen al electrodo. La capa de óxido túnel ultrafino de THBC actúa como un canal de tunelización unidireccional. Utilizando el efecto de tunelización cuántica, permite que un tipo de portador pase al electrodo mientras bloquea el flujo inverso del otro tipo. Este contacto altamente selectivo reduce al mínimo las pérdidas por recombinación en la interfaz, aumentando la tensión de circuito abierto (Voc), el factor de llenado (FF) y la eficiencia cuántica interna (IQE).
El contacto pasivado de doble cara minimiza la densidad de corriente de recombinación
Mientras que las células BC tradicionales resuelven el sombreado frontal, las regiones dopadas p+ y n+ traseras aún muestran altas tasas de recombinación donde se encuentran con los electrodos metálicos. La mejora clave de THBC es aplicar estructuras de contacto pasivado de polisilicio/óxido tanto en las regiones traseras p+ como n+, dando a la parte posterior una doble capa de protección de pasivación. Esto reduce la densidad de corriente de recombinación (J0) de las regiones del electrodo trasero en un orden de magnitud completo, permitiendo que Voc se acerque al límite físico sin sacrificar el factor de llenado.
La estructura IBC proporciona ganancia óptica sin sombreado y optimización de captura de luz
THBC hereda la mayor ventaja de IBC: un frente completamente libre de cables, logrando un 100% de área de recepción de luz y maximizando los fotones absorbidos. Debido a que el frente ya no necesita acomodar el contacto metálico y la tensión de soldadura, los diseñadores obtienen mucha más libertad para la optimización óptica, como mejores recubrimientos antirreflectantes con índice adaptado, superficies texturizadas finamente controladas y emisores selectivos. Estos enfoques, difíciles de co-optimizar en células con electrodo frontal convencional, se realizan completamente en la arquitectura THBC, llevando la corriente de cortocircuito (Jsc) cerca de su límite.
Comparación transversal de eficiencia, rendimiento y prima de mercado
Dónde se sitúa THBC en el espectro de la tecnología fotovoltaica
| Tecnología | Límite de eficiencia | Pérdida por sombreado frontal | Coeficiente de temperatura | Condiciones de poca luz y complejas | Posición en el mercado 2026 |
|---|---|---|---|---|---|
| PERC | 24%-25% | Alta, ~3%-5% | ~ -0.35%/°C | Respuesta pobre en poca luz, sensible a la temperatura | Capacidad obsoleta, utilización por debajo del 30% |
| TOPCon | 26%-27% | Media, ~2%-3% | ~ -0,30%/°C | Equilibrado, pero pérdidas claras bajo sombreado parcial | Envíos convencionales, enfrentando sobrecapacidad y techo de eficiencia |
| HJT | 26.5%-27% | Media, ~2%-3% | ~ -0,26%/°C | Excelente rendimiento en baja luz y baja temperatura | Nicho de alta eficiencia, pero proceso exigente y presión de costos |
| HBC | 27.0%-27.8% | Ninguno, 100% recepción | ~ -0,26%/°C | Alta ganancia anti-sombreado, buena estabilidad térmica | Primera opción para proyectos premium distribuidos |
| THBC | 28.00%+ | Ninguno, 100% recepción | ~ -0,26%/°C | Excelente rendimiento en baja luz y anti-sombreado, baja temperatura de operación | Ruta de próxima generación de un solo lado insignia, cumple con eficiencia Tier 1 |
En datos reales de estaciones, los módulos BC ya han mostrado fuertes ganancias de generación en ciclo de vida. Tomando como ejemplo el módulo Hi-MO 9 con celdas HPBC 2.0, su excelente coeficiente de temperatura de -0,26%/°C mantiene la temperatura media diaria de operación más de 0,64°C por debajo de los módulos TOPCon convencionales. En condiciones completamente sin sombra, su ganancia de generación acumulada por vatio es un 1,81% superior a TOPCon, alcanzando un 4,36% en días soleados típicos. Aún más significativo, en pruebas simuladas de sombreado parcial, el diseño eléctrico de conducción débil único de la tecnología BC ofreció una ganancia de generación acumulada por vatio hasta un 46,82% superior a TOPCon. Esto es muy importante en entornos polvorientos y propensos a sombras, como desiertos y regiones mineras africanas, donde la capacidad anti-sombreado significa más producción, menor costo de operación y mantenimiento, y una TIR a largo plazo más estable. En 2026, varios proyectos grandes, incluyendo un proyecto de 450MW en Hungría, un proyecto de 1,5GW en los EAU y un proyecto integrado de control de desiertos y PV de 500MW en Mongolia Interior, comenzaron a adoptar completamente módulos BC/HPBC 2.0, señalando que el mercado ahora reconoce el valor comercial real de la tecnología BC en entornos extremos complejos.
La Ola Libre de Plata y un Avance en Economía de Materiales
2026 como el año del PV libre de plata
2026 es ampliamente llamado el año del PV libre de plata. A medida que China reforzó los controles de exportación de plata desde el 1 de enero de 2026, la plata, un material base estratégico para PV y vehículos de nueva energía, vio su brecha de suministro elevar los precios a una meseta alta, con el centro del mercado subiendo a alrededor de 20.000 RMB/kg. Esto ejerce una fuerte presión de costos de metalización en las celdas TOPCon convencionales, donde el costo de la pasta de plata puede alcanzar 0,20-0,26 RMB/W. Para una industria ya en competencia de márgenes reducidos, esto no es un problema menor sino una cuestión de supervivencia, haciendo que la tecnología de desplateado sea una necesidad de supervivencia.
Reducción progresiva de plata
Técnicas como la impresión de líneas finas y 0BB (sin barras colectoras) se acercan a una adopción generalizada. Pueden reducir el uso de plata a 6-9 mg por vatio, pero se acercan a límites físicos y tienen dificultades para compensar completamente los altos precios de la plata.
Pasta de cobre recubierta de plata
La pasta de cobre recubierta de plata es la opción principal de transición para reducir la plata en líneas HJT y algunas TOPCon. Reduce el consumo de plata, pero exige una consistencia de impresión muy alta, ventanas de sinterización a alta temperatura y control de proceso, lo que aumenta los costos de prueba y error.
Electrodeposición de cobre: la ruta definitiva sin plata
La electrodeposición de cobre deposita líneas de rejilla de cobre puro con patrón en la superficie de la celda mediante deposición electroquímica, eliminando fundamentalmente la dependencia de la plata. Sus ventajas son claras: el costo de metalización puede caer por debajo de 5 centavos/W; el ahorro por vatio puede alcanzar 0.05-0.08 RMB; y el riesgo de volatilidad del precio de la plata se elimina por completo. Las líneas de cobre también ofrecen mayor conductividad y menor resistencia en serie, reduciendo la resistencia del electrodo sin perjudicar la eficiencia. THBC resulta ser uno de los portadores más ideales para la tecnología sin plata con electrodeposición de cobre, porque sus electrodos positivo y negativo están todos en la parte posterior, libres de las estrictas restricciones de recepción de luz frontal y tensión de envejecimiento. La capa trasera altamente pasivada de SiO2/polisilicio también puede servir como un medio de ranurado favorable al láser y sin daños, y reduce el riesgo de difusión de cobre en el sustrato de silicio. En resumen, THBC no solo es una tecnología de eficiencia, sino también un avance en economía de materiales.
Desafíos de producción en masa y la estrategia de doble impulso TOPCon + THBC
Desafíos de rendimiento debido a la complejidad del proceso
THBC combina la deposición de pasivación de múltiples pasos de TOPCon (crecimiento de óxido, deposición de polisilicio, dopaje, recocido) con el patrón trasero a escala micrométrica de IBC. En el mismo lado posterior, se deben construir finamente regiones dopadas p+ y n+ intercaladas con un aislamiento eléctrico confiable para evitar cortocircuitos. Con muchos más pasos de proceso, cualquier fluctuación menor en el rendimiento puede amplificarse en presión de costos general, un umbral que THBC debe cruzar en su camino de líder tecnológico a líder industrial.
Compatibilidad con obleas delgadas y actualizaciones de equipos
El equipo IBC dedicado requiere una alta inversión, lo que a menudo disuade a los fabricantes más pequeños, y construir una nueva línea THBC puede requerir 250-300 millones de RMB por GW de gasto de capital. Sin embargo, THBC ha logrado avances clave en la adaptabilidad de producción en masa de obleas delgadas, adecuándose a obleas delgadas de 110-130 micras y reduciendo significativamente el costo del material de la oblea. Es importante destacar que su diseño es altamente compatible con las líneas TOPCon convencionales, por lo que las empresas líderes con capacidad avanzada de TOPCon pueden actualizar sin problemas a THBC con un costo de conversión relativamente bajo, optimizando la depreciación de activos.
La estrategia de capacidad de doble impulso TOPCon + THBC
Empresas líderes como Trina Solar han propuesto claramente una ruta de doble impulso TOPCon + THBC. TOPCon continúa aprovechando su generación bifacial y relación costo-rendimiento para servir escenarios convencionales como grandes estaciones terrestres centralizadas, mientras que THBC acelera líneas piloto y capacidad escalada como un buque insignia premium diferenciado, dirigido a escenarios unifaciales de alto rendimiento sensibles al área, como techos comerciales premium, PV residencial y vehículos solares. Trina Solar ahora está acelerando la industrialización basada en su línea piloto THBC completada, con su módulo de nueva generación (2382 mm x 1134 mm) ya superando los 700 W, mostrando un claro potencial de industrialización más allá de los récords de laboratorio.
Conclusión: THBC está redefiniendo el estándar de valor de las células de silicio cristalino
El sprint final de la eficiencia de unión simple
El auge de THBC marca el sprint final de las ganancias de eficiencia para las células de silicio cristalino de unión simple. No es un concepto surgido de la nada, sino una reorganización de varias rutas tecnológicas superiores en el lado físico posterior: el contacto pasivado de óxido de túnel de TOPCon, la pasivación de alta eficiencia de HJT y el diseño de electrodos sin cables de IBC. Integradas en una sola arquitectura, estas fortalezas forman una solución de celda de próxima generación con alta eficiencia, gran área de recepción de luz, baja pérdida de recombinación y fuerte adaptabilidad ambiental.
Bajo la doble presión de la ola libre de plata de 2026 y el estándar nacional de eficiencia Tier 1, THBC, con su eficiencia máxima del 28.00%, excelente compatibilidad con obleas delgadas, ganancias excepcionales de generación en entornos complejos y posibles ventajas de costos libres de plata, está pasando de los laboratorios de frontera a la primera línea de producción en masa. A medida que los procesos de producción maduran y la estrategia de doble impulso TOPCon + THBC se consolida, esta nueva arquitectura híbrida de contacto posterior pasivado está redefiniendo el estándar de valor de la cadena de suministro fotovoltaica. La próxima ronda de competencia ya no será solo sobre quién es más barato, sino sobre quién puede generar más electricidad en la misma área, quién puede mantener mayores rendimientos en entornos complejos y quién definirá el valor central de la próxima generación de tecnología fotovoltaica.
Opinión de Ooitech: Ooitech cree que THBC, al reconstruir TOPCon, HJT e IBC en la parte posterior de la célula, rompe la barrera de eficiencia del 28% y señala el camino hacia la próxima era de la fotovoltaica de silicio cristalino de alto valor y libre de plata.
