Mengapa TOPCon Mengalahkan HJT: Kebergantungan Laluan Menjelaskan Perlumbaan Teknologi Sel Suria
Pengenalan
Pada tahun 2023, banyak pengeluar sel solar menghadapi soalan bilik lembaga yang sama: jika industri mesti beralih daripada PERC jenis-P kepada teknologi jenis-N, patutkah pelaburan seterusnya pergi ke TOPCon atau HJT?
Di atas kertas, HJT kelihatan elegan. Ia mempunyai pasivasi yang kuat, pemprosesan suhu rendah, prestasi dwimuka yang sangat baik, dan siling teori yang menjanjikan. Tetapi di kilang sebenar, keputusan sering dibuat oleh satu nombor: kos penukaran.
Bagi syarikat yang sudah menjalankan barisan PERC, menaik taraf kepada TOPCon boleh menelan kos kira-kira RMB 50-80 juta per GW. Membina barisan HJT baharu selalunya memerlukan RMB 200-350 juta per GW, walaupun harga peralatan telah menurun. Perbezaan itu terlalu besar untuk diabaikan.
Jadi TOPCon tidak menang semata-mata kerana ia adalah teknologi paling maju. Ia menang kerana jalan dari PERC secara semula jadi menuju ke TOPCon.
Idea teras
Industri solar tidak memilih TOPCon dalam vakum. Ia memilih TOPCon di bawah beban sepuluh tahun peralatan PERC, jurutera PERC, pembekal PERC, data kualiti PERC, dan tabiat pengeluaran PERC. Ini adalah kes buku teks kebergantungan laluan.
Parameter Teknikal
Perbandingan pasaran dan teknologi
| Item | TOPCon | HJT | BC |
|---|---|---|---|
| Kedudukan industri utama | Laluan N-jenis dominan | Pencabar berpotensi tinggi | Pesaing premium dan laluan ketiga |
| Anggaran bahagian output modul 2025 | Kira-kira 77.1% secara global | Bahagian yang jauh lebih kecil | Lebih kecil tetapi berkembang |
| Anggaran penghantaran sel 2025 | Kira-kira 320GW | Kira-kira 48GW | Kira-kira 36GW |
| Kecekapan pengeluaran besar-besaran | Sekitar 25.5-26.5% | Melebihi 27% dalam barisan terkemuka | Bergantung pada laluan, potensi premium yang kukuh |
| Keserasian PERC biasa | Tinggi | Rendah | Sederhana hingga rendah, bergantung pada reka bentuk TBC atau HBC |
| Kos naik taraf daripada PERC | Kira-kira RMB 50-80 juta/GW | Biasanya memerlukan barisan baharu | Lebih tinggi daripada TOPCon, proses yang kompleks |
| Tekanan pelaburan peralatan baharu | Lebih rendah untuk pemain PERC sedia ada | Tinggi | Tinggi hingga sederhana-tinggi |
| Kesukaran proses utama | Resapan boron, sentuhan pasif, metalisasi | Filem nipis suhu rendah, TCO, pes suhu rendah | Pembentukan corak, bukaan laser, topeng, penjajaran |
| Kelebihan utama | Peningkatan skala industri yang pantas | Struktur yang lebih baik untuk potensi tandem | Tiada grid hadapan, kehilangan optik lebih rendah, penampilan premium |
| Kelemahan utama | Peningkatan kecekapan semakin perlahan | Keserasian warisan yang lemah | Cabaran kerumitan proses dan hasil |
Mengapa jurang kos penting
| Dimensi | TOPCon | HJT |
|---|---|---|
| Kos pertukaran | Rendah: naik taraf separa barisan PERC | Sangat tinggi: sebahagian besar barisan pengeluaran baharu |
| Kesinambungan peralatan | Banyak alat PERC dan amalan kilang boleh digunakan semula | Sistem peralatan berbeza secara ketara |
| Asas bakat | Jurutera PERC boleh menyesuaikan diri dengan lebih pantas | Memerlukan pemikiran proses filem nipis dan suhu rendah baharu |
| Rantaian bekalan | Diwarisi dan dikembangkan dengan cepat daripada ekosistem PERC | Memerlukan pes, sasaran, TCO, dan ekosistem proses yang berasingan |
| Peningkatan hasil | Lebih mudah bagi pengeluar berasaskan PERC | Kos pembelajaran lebih tinggi dan risiko peningkatan lebih tinggi |
Kelebihan Teknikal
Kebergantungan laluan: daya tersembunyi di sebalik kemenangan TOPCon
Kebergantungan laluan bermaksud keputusan hari ini banyak dipengaruhi oleh pelaburan semalam. Apabila industri telah membina peralatan, melatih pekerja, menulis piawaian, mengumpul data kegagalan, dan mengoptimumkan rantaian bekalan di sekitar satu laluan, ia menjadi mahal dan berisiko untuk beralih ke laluan lain.
TOPCon menerima ketiga-tiga lapisan kebergantungan laluan daripada PERC.
Kos peralihan yang lebih rendah: TOPCon hanya memerlukan beberapa modul proses baharu utama di atas barisan PERC sedia ada, seperti resapan boron dan langkah sentuhan pasif LPCVD atau PECVD.
Gelung maklum balas positif: Lebih banyak barisan TOPCon menggalakkan pengeluar peralatan, pembekal pes, jurutera proses, dan pasukan kualiti untuk menambah baik TOPCon dengan lebih pantas.
Kesan penguncian: Sebaik sahaja TOPCon menjadi bahasa utama pengeluaran, bakat, piawaian, penyelesaian masalah, dan pembangunan pembekal semuanya mula mengalir ke arah yang sama.
TOPCon menjadi lebih kuat kerana lebih banyak kilang memilihnya. Lebih banyak kilang memilihnya kerana ia menjadi lebih kuat. Gelung itu adalah penentu.
Mengapa HJT kalah dalam perlumbaan industri, bukan perlumbaan teknologi
HJT tidak kalah kerana ia adalah teknologi yang lemah. Dalam banyak cara, ia menarik dari segi teknikal.
Struktur simetri menyokong prestasi dwimuka yang kuat.
Silikon amorfus intrinsik menyediakan pasif yang sangat baik.
Pemprosesan suhu rendah boleh mengurangkan tekanan terma.
Pekali suhu yang lebih rendah membantu prestasi dalam iklim panas.
HJT mempunyai keserasian yang kuat dengan sel tandem perovskite masa depan.
Tetapi HJT mempunyai masalah industri yang serius: ia tidak mewarisi asas pengeluaran PERC.
Sebuah kilang yang memilih HJT perlu mempertimbangkan untuk mengganti sebahagian besar aset sedia ada, melatih semula jurutera, membina sistem pembekal baharu, menerima kitaran peningkatan hasil baharu, dan menanggung risiko pelaburan yang lebih besar. Dalam tempoh apabila margin pembuatan solar berada di bawah tekanan, ini bukan sekadar keputusan teknologi. Ia adalah keputusan kelangsungan hidup.
BC: laluan ketiga, tetapi bukan jalan pintas yang mudah
Teknologi BC sering digambarkan sebagai pemenang lain yang mungkin, tetapi laluannya berbeza daripada TOPCon dan HJT.
BC tidak boleh mewarisi sepenuhnya struktur PERC tradisional kerana seni bina sesentuh belakang mengubah reka bentuk sel secara asas. Ia memerlukan corak, bukaan laser, topeng, dan pembentukan sesentuh belakang yang tepat. Ini menjadikannya jauh lebih kompleks daripada TOPCon.
Walau bagaimanapun, BC boleh melekat pada teknologi asas yang berbeza:
TBC: TOPCon ditambah sesentuh belakang, berkongsi beberapa logik proses dan peralatan TOPCon.
HBC: HJT ditambah sesentuh belakang, menggabungkan pasif HJT dengan struktur sesentuh belakang.
BC bukan sekadar persimpangan. Ia lebih seperti lebuh raya baharu yang boleh membawa pelbagai jenis kenderaan. Tetapi lebuh raya itu sendiri masih perlu dibina, dan itu mahal.
Masalah utama adalah hasil. Setiap langkah proses tambahan boleh menjadi pembunuh hasil. Sehingga BC dapat membawa hasil, kos, dan daya pemprosesan hampir dengan tahap TOPCon, ia akan kekal kukuh dalam pasaran premium tetapi sukar untuk menggantikan TOPCon pada skala besar.
Aplikasi Produk
Apa maksudnya untuk pengeluar solar
Bagi pengeluar yang merancang kapasiti sel atau modul baharu, perdebatan TOPCon-HJT-BC bukan sahaja tentang kecekapan sel. Ia tentang ekonomi kilang.
Pengeluar sedia ada berasaskan PERC secara semula jadi beralih ke arah TOPCon kerana laluan naik taraf lebih jelas.
Pemain baharu dengan modal yang mencukupi mungkin mempertimbangkan HJT atau BC, tetapi mereka mesti menerima risiko proses yang lebih tinggi.
Pengeluar modul premium mungkin menggunakan BC untuk menyasarkan penjanaan teragih, estetika bumbung, dan segmen kecekapan tinggi.
Pelabur teknologi jangka panjang memerhatikan laluan tandem HJT-perovskite dan TOPCon-perovskite dengan teliti.
Apa maksudnya untuk jurutera pengeluaran
Bagi jurutera barisan hadapan, tiga tahun akan datang mungkin kekal berat TOPCon. Kemahiran praktikal yang paling berharga masih berkaitan dengan kawalan TOPCon proses penuh.
Bidang penting termasuk:
Pembersihan awal dan penyediaan permukaan
Kawalan resapan boron
Penyingkiran BSG
Pembentukan sentuhan pasif LPCVD atau PECVD
Tetingkap proses penyepuhlindapan
Pemendapan filem Al₂O₃ dan SiNₓ
Metalisasi dan padanan pes
Analisis kegagalan dan peningkatan hasil
Pada masa yang sama, jurutera tidak boleh mengabaikan kemajuan tandem perovskite. Petunjuk utama yang perlu diperhatikan bukan sahaja kecekapan makmal, tetapi juga kestabilan, prestasi kawasan besar, dan kebolehulangan proses.
Titik perubahan tandem perovskite
Kebergantungan laluan adalah kuat, tetapi ia tidak kekal. Ia boleh pecah apabila peningkatan prestasi laluan baru menjadi cukup besar untuk mewajarkan kos peralihan.
Inilah sebabnya tandem perovskite penting. Jika teknologi tandem mencapai pengeluaran industri yang stabil, perdebatan lama antara TOPCon sel tunggal dan HJT sel tunggal mungkin menjadi kurang penting. Industri mungkin beralih daripada mengoptimumkan silikon kristal sahaja kepada membina semula siling kecekapan keseluruhan.
Penyokong HJT bertaruh besar pada ini. Proses suhu rendah dan struktur simetri HJT menjadikannya sesuai secara semula jadi untuk integrasi tandem perovskite. Tetapi syarikat TOPCon juga sedang membangunkan penyelesaian tandem, jadi HJT bukan satu-satunya pemenang yang mungkin.
Hubungi dan Beli
Tiga pertimbangan yang jelas
Pertama, TOPCon akan kekal sebagai laluan utama dalam tempoh tiga tahun akan datang. Dari 2026 hingga 2029, TOPCon berkemungkinan mengekalkan lebih 70% bahagian pasaran. Kelebihannya bukan sahaja kecekapan. Ia adalah ketersediaan peralatan, jurutera terlatih, kematangan pembekal, pangkalan data kualiti, dan risiko peningkatan yang lebih rendah.
Kedua, HJT memerlukan tandem perovskite untuk membuat kemunculan semula yang sebenar. Jika HJT kekal hanya sebagai teknologi sel tunggal, ia akan sukar untuk membalikkan skala industri TOPCon. Jika tandem perovskite-HJT mencapai pengeluaran besar-besaran yang stabil, cerita mungkin berubah.
Ketiga, BC adalah ancaman struktur terkuat TOPCon jika ia menyelesaikan hasil dan kos. BC mempunyai kelebihan yang ketara dalam penampilan dan pengurangan kehilangan optik, terutamanya untuk aplikasi bumbung mewah dan teragih. Tetapi melainkan proses menjadi stabil dan mampu milik, ia akan kekal sebagai laluan premium dan bukan pengganti universal.
Pemikiran akhir
Teknologi terbaik tidak selalu menang dahulu. Teknologi yang sesuai dengan laluan sedia ada sering menang lebih cepat.
TOPCon mengalahkan HJT bukan kerana HJT kekurangan potensi, tetapi kerana pengumpulan industri PERC selama sedekad secara langsung menunjuk ke arah TOPCon. Peralatan, jurutera, pembekal, tetingkap proses, dan tabiat kilang semuanya mendorong ke arah yang sama.
HJT kini memerlukan dividen teknologi yang cukup besar untuk menarik industri keluar dari laluan sejarahnya. BC cuba membina laluannya sendiri melalui pelaburan berat dan kematangan proses. Tandem perovskite mungkin menjadi titik perubahan sebenar seterusnya.
Pandangan Ooitech
Sebagai pemerhati dari sisi peralatan, Ooitech melihat kebangkitan TOPCon sebagai peringatan bahawa peralihan teknologi solar diputuskan di lantai pengeluaran, bukan hanya dalam carta kecekapan. Bagi pengeluar modul, laluan yang menang mesti sepadan dengan kesinambungan peralatan, kelajuan peningkatan hasil, ketersediaan bahan, dan keluk pembelajaran pengendali. Gangguan seterusnya mungkin akan datang hanya apabila teknologi tandem menawarkan lonjakan prestasi yang cukup besar untuk mengatasi penguncian TOPCon hari ini.
