Utangulizi

Kutoka utafiti wa awali hadi mafanikio mapya

Jana tulijadili karatasi kutoka Chuo Kikuu cha Jiangnan kuhusu TOPCon copper plating: laser grooving huharibu silicon, crystallinity inashuka kwa asilimia 30, na annealing inahitajika kuirekebisha. Karatasi hiyo ilihitimisha kuwa 750°C annealing + HF cleaning inaweza kurejesha ufanisi kutoka 23.41% hadi 24.85%.

Lakini mtu yeyote kwenye mstari wa uzalishaji anajua kuwa 750°C annealing yenyewe hubeba hatari ya malengelenge yanayosababishwa na hidrojeni — dirisha la joto ni nyembamba sana. Juu ya 775°C safu ya nyuma ya passivation hupata malengelenge, na kwa 800°C matokeo ni mabaya zaidi kuliko kutofanya annealing kabisa.

Je, kuna njia bora?

Karatasi ya pili iliyochapishwa mwaka 2026 na Chuo Kikuu cha Jiangnan + Jiangsu Xianghuan + DR Laser inatoa jibu jipya: tumia LIF (Laser-Induced Firing) kuchukua nafasi ya sintering ya jadi ya joto la chini, huku ukirekebisha uharibifu wa laser.

Matokeo: uboreshaji wa ufanisi wa +0.45% abs., faida ya Voc ya 0.86mV, na — uboreshaji mkubwa katika usawa wa upinzani wa mawasiliano.

1. Muhtasari wa haraka: mtiririko wa TOPCon copper plating na maumivu yake

Mchakato wa kawaida na mahali unapoumiza

Mtiririko wa kawaida wa TOPCon Ni/Cu plating:

Laser grooving → High-temperature annealing kwa ajili ya kurekebisha uharibifu → HF cleaning → Ni plating → Low-temperature sintering → Cu plating

Maumivu mawili:

• Laser grooving huharibu silicon: kama ilivyojadiliwa katika makala iliyotangulia, crystallinity inashuka kutoka 99.3% hadi 69.8%, ikihitaji annealing ya joto la juu kwa ajili ya kurekebisha.

• Sintering ya jadi ya joto la chini si sawa: tanuri hupasha joto seli nzima, kingo hupoteza joto haraka wakati katikati inabaki moto zaidi, na kusababisha upinzani wa mawasiliano kuwa juu kwenye kingo na chini katikati — ukusanyaji wa sasa usio sawa unaathiri FF.

Mafanikio makuu ya karatasi hii mpya: kuingiza LIF kwenye mtiririko wa plating kunaua ndege wawili kwa jiwe moja — inachukua nafasi ya sintering isiyo sawa ya joto la chini na kusaidia kurekebisha uharibifu wa laser.

2. LIF ni nini, na inatofautianaje na sintering ya jadi?

Kupasha joto kwa tanuri dhidi ya kulehemu hatua kwa hatua

Sintering ya jadi ya joto la chini: weka seli nzima kwenye tanuri na uoka kwa 200–400°C. Tatizo ni kupasha joto kwa usawa — kingo hupoa haraka, katikati hupata joto zaidi, na upinzani wa mawasiliano hutofautiana kwa kiasi kikubwa kwenye seli.

LIF (Laser-Induced Firing): laser ya infrared 1064nm inachanganua haraka mbele ya seli huku bias ya nyuma (2–18V) ikitumika. Laser huchochea wabebaji wa picha, bias ya nyuma inawaongoza kwa mwelekeo, ikitoa joto la Joule lililowekwa kwa usahihi kwenye kiolesura cha chuma-silicon.

Tofauti kwa sentensi moja: sintering ya jadi ni "kuoka seli nzima", LIF ni "kulehemu hatua kwa hatua". LIF inapasha joto tu eneo la mawasiliano chini ya mistari ya gridi, na kuacha kila kitu kingine bila joto.

3. LIF inafanya kazi vipi kwenye seli zilizowekwa shaba?

Kupata eneo bora kwa 14V

Karatasi kwanza inafanya jaribio la msingi: tumia LIF kwa voltages tofauti za bias ya nyuma kwenye seli ambazo tayari zimekamilisha Ni/Cu plating.

Vigezo bora: 14V bias ya nyuma, faida ya ufanisi +0.401% abs., faida ya FF 1.22%, kupungua kwa Rs 23%.

Kwa nini voltage ya juu inafanya mambo kuwa mabaya?

Karatasi inatumia Suns-Voc kupima msongamano wa sasa wa giza J01 na J02:

• J01 (inawakilisha ujumuishaji wa pn-junction): mabadiliko kidogo na voltage

• J02 (inawakilisha ujumuishaji wa kiolesura cha chuma-silicon): chini zaidi kwa 14V, inaongezeka sana kwa 16–18V

Tafsiri: voltage nyingi inamaanisha joto la Joule kupita kiasi, na kiolesura kinapata "kulehemu hadi kufa". Dirisha liko karibu 14V.

4. Kwa nini LIF inaweza kurekebisha uharibifu wa laser?

Raman spectroscopy inafichua siri

Karatasi ilifanya jaribio muhimu: ondoa chuma kilichowekwa na utumie Raman spectroscopy kupima crystallinity ya silicon chini ya mistari ya gridi.

Juu ya urekebishaji wa joto la juu, LIF inasukuma ukristali zaidi juu.

Utaratibu: LIF huzalisha joto la juu la papo hapo (juu sana kuliko joto la kawaida la urekebishaji) ambalo huruhusu silicon isiyo na fuwele kukristali tena kwa ukamilifu zaidi, na inapasha joto tu maeneo yaliyo chini ya mistari ya gridi, ikiacha safu ya nyuma ya passivation bila kuguswa.

Hii inasuluhisha wasiwasi uliobaki kutoka makala iliyotangulia — dirisha la joto kwa urekebishaji wa joto la juu ni nyembamba, na juu ya 775°C passivation ya nyuma hupasuka. LIF ni joto la ndani; nyuma haijaathiriwa, hivyo joto linaweza kwenda juu zaidi na athari ya urekebishaji ni bora zaidi.

5. LIF inapaswa kutumika lini? Muda ni muhimu

Wagombea watatu na mshindi wazi

Mchakato wa plating una hatua tatu: Ni plating → sintering joto la chini → Cu plating. LIF inapaswa kuingizwa wapi?

Karatasi inalinganisha nyakati tatu:

Hitimisho: LIF inafanya kazi vizuri zaidi ikiwekwa mwisho kabisa — baada ya Cu plating kukamilika.

Kwa nini?

Baada ya Cu plating, upinzani wa electrode hupungua kwa kasi. Wakati LIF inatumia voltage, usambazaji wa sasa ni sawa zaidi, joto la Joule ni sawa zaidi, na mawasiliano ya interface yanaboreshwa kwa undani zaidi.

Ikiwa LIF inatumika tu kwenye safu ya Ni (kabla ya Cu plating), upinzani ni mkubwa; voltage sawa hutoa joto la Joule kupita kiasi, ambalo linaweza kusababisha "kuchoma interface hadi kufa".

6. Ugunduzi mkubwa zaidi: LIF inaweza kuchukua nafasi ya sintering joto la chini kabisa

Kuruka tanuru kabisa

Ikiwa LIF inaweza kuboresha mawasiliano ya Ni–Si, basi je, tunaweza kuruka hatua ya jadi ya sintering joto la chini kabisa?

Karatasi ilibuni jaribio (Kikundi D): Ni plating → LIF (8V) → Cu plating moja kwa moja, ikiruka hatua ya sintering joto la chini.

Matokeo:

Usawa wa upinzani wa mawasiliano wa Kikundi D unavunja kila kikundi kinachojumuisha sintering ya jadi.

Kwa nini?

Tanuru za sintering za jadi hupasha joto kwa usawa — kingo hupoteza joto haraka, katikati ni moto zaidi — na kusababisha upinzani wa mawasiliano kuwa juu kwenye kingo na chini katikati. LIF ni skana ya pointi; kila pointi inapokea nishati sawa kabisa, sawa kwa asili.

Kuboresha zaidi voltage ya LIF hadi 6V, Kikundi D kinafikia ufanisi wa 24.74%, na Voc kufikia 696.72mV — +0.45% abs. juu zaidi katika ufanisi na +0.86mV juu zaidi katika Voc kuliko msingi wa sintering ya jadi + hakuna LIF.

7. Athari kwa mstari wa uzalishaji: je, kizingiti cha uzalishaji wa wingi cha copper plating kimepunguzwa?

Maendeleo matatu madhubuti

Karatasi hii inatoa maendeleo kadhaa yanayoonekana:

1. Uharibifu wa Voc unaweza kurekebishwa, na kurekebishwa vizuri zaidi. Urekebishaji wa 750°C kutoka makala iliyotangulia ulikuwa na dirisha nyembamba la joto na hatari ya kupasuka kwa upande wa nyuma. LIF inapasha joto ndani, nyuma inabaki salama, na urekebishaji ni mzuri zaidi.

2. Hatua moja ya mchakato inaokolewa, lakini uwekezaji wa vifaa lazima uzingatiwe. Mtiririko wa jadi: Ni plating → sintering joto la chini → Cu plating. Mbinu ya LIF: Ni plating → LIF → Cu plating. Inaokoa tanuru ya sintering na muda wa mchakato, lakini vifaa vya LIF vyenyewe ni ghali zaidi, na ujumuishaji na mstari wa plating ni ngumu zaidi. ROI halisi inategemea nukuu za vifaa.

3. Usawa wa upinzani wa mawasiliano ni bonasi iliyofichwa. Sintering ya jadi inaonyesha pengo la upinzani wa mawasiliano kutoka ukingo hadi katikati la 3.53Ω; mbinu ya LIF inapunguza hadi 0.45Ω. Usawa bora unamaanisha ukusanyaji wa sasa sawa zaidi, FF ya juu, na hatari ndogo ya hot-spot katika kiwango cha moduli.

Lakini vikwazo vya uzalishaji wa wingi bado vipo:

• Uwekezaji wa vifaa vya LIF: wakati unachukua nafasi ya tanuru ya sintering, unaongeza laser + usambazaji wa nguvu + mfumo wa udhibiti. Bei ya muuzaji wa vifaa huamua uchumi.

• Ugumu wa ujumuishaji wa mstari: LIF lazima iungane vizuri na mstari wa plating, na ulinganifu wa muda wa mzunguko (karatasi inatumia kasi ya skana ya 20 m/s) inahitaji uthibitisho.

• Uthabiti wa kiwango cha GW: karatasi iko katika kiwango cha maabara/majaribio; uthabiti wa mavuno katika uzalishaji mkubwa bado unahitaji data inayounga mkono.

8. Ulinganisho na Aiko ABC

Njia mbili, hadithi mbili

Usanifu wa BC wa Aiko kwa asili huepuka shida ya kuchonga kwa leza. TOPCon haiwezi kuiepuka, lakini LIF inatoa suluhisho la 'jaza shimo + boresha' — sio tu kurekebisha uharibifu, bali pia kuokoa hatua ya mchakato na kuboresha usawa.

9. Muhtasari

Hali ya mambo

Karatasi hii mpya kutoka Chuo Kikuu cha Jiangnan inathibitisha jambo moja: uharibifu wa leza katika upakaji wa shaba wa TOPCon hauwezi tu kurekebishwa, bali LIF inaurekebisha vizuri kuliko annealing ya jadi — na njiani pia inasuluhisha tatizo la usawa wa sintering ya joto la chini.

Faida ya ufanisi ya +0.45% abs., faida ya Voc ya 0.86mV, na uboreshaji mkubwa katika usawa wa upinzani wa mawasiliano — nambari hizi tatu zinafaa kutathminiwa kwa uzito kwenye mstari wowote wa uzalishaji.

Kizingiti cha uzalishaji wa wingi bado kipo, lakini ramani ya kiufundi inazidi kuwa wazi.

Mada ya majadiliano: Je, LIF kuchukua nafasi ya sintering ya joto la chini ni 'pigo la mwisho' kwa uzalishaji wa wingi wa upakaji wa shaba wa TOPCon, au ni 'kito cha maabara' tu?

Maelezo ya marejeleo:

• Kichwa: Ujumuishaji wa ufyatuaji unaosababishwa na leza na upakaji wa Ni/Cu kwa metallization ya seli za jua za TOPCon

• Waandishi: Jingyun Zhang, Xi Xi, Jianbo Shao et al. (Chuo Kikuu cha Jiangnan + Jiangsu Xianghuan Technology + DR Laser)

• Jarida: Solar Energy Materials and Solar Cells

• Mwaka: 2026

• DOI: 10.1016/j.solmat.2026.114198

Maoni ya Ooitech

Ooitech inaamini: LIF inageuza urekebishaji wa uharibifu wa leza na usawa wa sintering kuwa hatua moja, na kufanya upakaji wa shaba wa TOPCon kuwa njia yenye uwezekano zaidi kuelekea uzalishaji wa wingi usio na fedha.