Công nghệ tế bào quang điện THBC: Tiếp xúc sau thụ động lai phá vỡ rào cản hiệu suất 28%
Giới thiệu
Kết luận cốt lõi rất đơn giản nhưng mạnh mẽ: THBC không chỉ là một điều chỉnh gia tăng quy trình khác. Đó là một sự tái cấu trúc có hệ thống, kết hợp tiếp xúc thụ động TOPCon, thụ động hóa hiệu suất cao của HJT và bố trí điện cực không dây của IBC thành một kiến trúc duy nhất xây dựng xung quanh mặt sau của pin.
Ngành công nghiệp quang điện, sau một thời gian mở rộng công suất mạnh mẽ, chính thức bước vào chu kỳ chuyển đổi mới vào năm 2026. Trọng tâm cạnh tranh đang chuyển từ quy mô và giá thấp sang hiệu suất, chất lượng và lợi nhuận vòng đời.
Khi giới hạn lý thuyết của pin silicon tinh thể đơn tiếp cận (khoảng 29,4%), các công nghệ TOPCon và HJT thông thường đang gặp phải những ràng buộc vật lý và kinh tế ngày càng nghiêm ngặt ở mức trần hiệu suất sản xuất hàng loạt khoảng 27%.
Trong bối cảnh đó, một kiến trúc pin mới kết hợp một số lộ trình công nghệ hàng đầu đang phá vỡ thế bế tắc trong việc cải thiện hiệu suất silicon. Vào tháng 4 năm 2026, một viện nghiên cứu đã công bố rằng pin THBC (tiếp xúc sau thụ động lai) tự phát triển, được chứng nhận bởi ISFH của Đức, đạt hiệu suất chuyển đổi cao nhất là 28,00%. Đây là lần đầu tiên ngành công nghiệp vượt qua ngưỡng 28,0% trên tấm wafer hình chữ nhật 210R diện tích lớn (210mm x 182mm).
Điểm uốn của ngành và sự trỗi dậy của THBC
Từ quy mô đến giá trị vòng đời
Sau khi thiết lập kỷ lục 316,6GW lắp đặt mới vào năm 2025, thị trường PV năm 2026 đã giảm xuống phạm vi hợp lý hơn là 220-240GW. Thông điệp rất rõ ràng: không còn là lắp đặt càng nhiều càng tốt, mà là ai có thể tạo ra nhiều điện hơn trong diện tích hạn chế, đầu tư hạn chế và điều kiện phức tạp.
Đấu thầu thị trường điện đã trở thành tiêu chuẩn, và các nhà phát triển nhà máy đang từ bỏ logic cũ là trao hợp đồng chỉ dựa trên giá thấp nhất. Họ hiện theo đuổi sản lượng năng lượng cao hơn và lợi nhuận vòng đời tốt hơn.
Trong khi đó, các tế bào P-type thông thường và một số dây chuyền TOPCon đời đầu đã chứng kiến tỷ lệ sử dụng giảm xuống dưới 30% do dư thừa công suất, trong khi các tế bào tiếp xúc mặt sau BC hiệu suất cao duy trì tỷ lệ sử dụng gần 60% trong quý 1 năm 2026, thúc đẩy thị phần của chúng tăng nhanh.
Chính sách cũng đang thắt chặt. Theo các tiêu chuẩn hiệu suất quốc gia mới, chỉ các mô-đun có hiệu suất chuyển đổi từ 24,2% trở lên mới đạt được hiệu suất Tier 1. Ở mức sản xuất hàng loạt hiện tại, về cơ bản chỉ có các mô-đun BC hiệu suất cao mới vượt qua ngưỡng này một cách nhất quán. Với thị trường đòi hỏi lợi nhuận và chính sách đòi hỏi hiệu suất, sự cộng hưởng kép này đã mở đường cho bước đột phá của THBC vào năm 2026.
THBC Là Gì: Gen Kép Của Công Nghệ Đỉnh Cao
TOPCon: Tiếp Xúc Thụ Động Hóa Bằng Oxit Đường Hầm
TOPCon là viết tắt của Tiếp Xúc Thụ Động Hóa Bằng Oxit Đường Hầm. Cốt lõi của nó là phát triển một lớp silicon dioxide (SiO2) siêu mỏng trên bề mặt wafer, thường chỉ dày 1-2 nanomet, sau đó lắng đọng một màng polysilicon để xây dựng cấu trúc tiếp xúc chọn lọc hạt tải. Điều này mang lại hai lợi thế chính: thụ động hóa tuyệt vời và khả năng tương thích mạnh mẽ với các dây chuyền sản xuất PERC hiện có, đó là lý do tại sao TOPCon mở rộng quy mô nhanh chóng trong những năm gần đây.
IBC: Tiếp Xúc Mặt Sau Xen Kẽ
IBC là viết tắt của Tiếp Xúc Mặt Sau Xen Kẽ. Đặc điểm lớn nhất của nó là di chuyển tất cả các điện cực dương và âm ra phía sau tế bào. Với mặt trước không có lưới kim loại, tổn thất che khuất từ kim loại hóa mặt trước biến mất hoàn toàn. IBC không chỉ tăng diện tích thu sáng mà còn mang lại tính thẩm mỹ tuyệt vời, đó chính xác là lý do tại sao các công ty như SolarCity của Tesla từng đặt cược lớn vào hướng đi này.
THBC: Tái Cấu Trúc Và Củng Cố
THBC có thể được hiểu là Tiếp Xúc Thụ Động Hóa Bằng Oxit Đường Hầm - Tiếp Xúc Mặt Sau Lai. Nó tái cấu trúc sâu sắc các gen của TOPCon và IBC: sử dụng cấu trúc tiếp xúc thụ động hóa của TOPCon làm nền tảng vật lý ở mặt sau, đồng thời vay mượn cách bố trí điện cực xen kẽ của IBC. Nhưng THBC không phải là sự xếp chồng đơn giản của TOPCon + IBC. Nó giống như kết hợp tiếp xúc thụ động hóa của TOPCon, thụ động hóa hiệu suất cao của HJT và thiết kế điện cực không che khuất của tế bào BC thành một kiến trúc hệ thống duy nhất. Các cơ chế thụ động hóa này bổ sung cho nhau về mặt vật lý, mang lại hiệu suất điện và quang kết hợp vượt xa bất kỳ hướng đi đơn lẻ nào.
Vật Lý Và Cơ Chế Đằng Sau Bước Đột Phá 28%
Tiếp xúc chọn lọc hạt tải nâng cao hiệu suất lượng tử
Trong các tế bào thông thường, tiếp xúc trực tiếp giữa kim loại và silicon tạo ra nhiều khuyết tật bề mặt hoạt động như các tâm tái hợp, làm mất hạt tải trước khi chúng đến điện cực. Lớp oxit đường hầm siêu mỏng của THBC hoạt động như một kênh đường hầm một chiều. Sử dụng hiệu ứng đường hầm lượng tử, nó cho phép một loại hạt tải đi qua đến điện cực trong khi chặn dòng chảy ngược của loại kia. Tiếp xúc chọn lọc cao này cắt giảm tổn thất tái hợp bề mặt xuống mức tối thiểu, nâng cao điện áp mạch hở (Voc), hệ số lấp đầy (FF) và hiệu suất lượng tử nội (IQE).
Tiếp xúc thụ động hai mặt giảm thiểu mật độ dòng tái hợp
Trong khi các tế bào BC truyền thống giải quyết vấn đề che khuất phía trước, các vùng pha tạp p+ và n+ phía sau vẫn có tốc độ tái hợp cao tại nơi tiếp xúc với điện cực kim loại. Cải tiến chính của THBC là áp dụng cấu trúc tiếp xúc thụ động polysilicon/oxit ở cả hai vùng p+ và n+ phía sau, mang lại cho mặt sau một lớp bảo vệ thụ động kép. Điều này làm giảm mật độ dòng tái hợp (J0) của các vùng điện cực sau xuống một bậc độ lớn, cho phép Voc tiến gần đến giới hạn vật lý mà không hy sinh hệ số lấp đầy.
Cấu trúc IBC mang lại lợi ích quang học không che khuất và tối ưu hóa bẫy ánh sáng
THBC kế thừa lợi thế lớn nhất của IBC: mặt trước hoàn toàn không có dây dẫn, đạt 100% diện tích thu ánh sáng và tối đa hóa photon hấp thụ. Vì mặt trước không còn phải chịu lực tiếp xúc kim loại và hàn, các nhà thiết kế có nhiều tự do hơn để tối ưu hóa quang học, chẳng hạn như lớp phủ chống phản xạ chỉ số khúc xạ phù hợp hơn, bề mặt kết cấu được kiểm soát tinh vi và bộ phát chọn lọc. Các phương pháp này, khó có thể tối ưu hóa đồng thời trên các tế bào điện cực trước thông thường, được hiện thực hóa đầy đủ trong kiến trúc THBC, đưa dòng ngắn mạch (Jsc) đến gần giới hạn của nó.
So sánh đa chiều về hiệu suất, hiệu năng và phí bảo hiểm thị trường
Vị trí của THBC trong phổ công nghệ PV
| Công nghệ | Giới hạn hiệu suất | Tổn thất che khuất phía trước | Hệ số nhiệt độ | Điều kiện ánh sáng yếu & phức tạp | Vị thế thị trường năm 2026 |
|---|---|---|---|---|---|
| PERC | 24%-25% | Cao, ~3%-5% | ~ -0.35%/C | Phản ứng ánh sáng yếu kém, nhạy cảm với nhiệt độ | Công suất lỗi thời, sử dụng dưới 30% |
| TOPCon | 26%-27% | Trung bình, ~2%-3% | ~ -0,30%/°C | Cân bằng, nhưng tổn thất rõ rệt dưới bóng che một phần | Lô hàng chủ đạo, đối mặt với tình trạng dư thừa công suất và trần hiệu suất |
| HJT | 26.5%-27% | Trung bình, ~2%-3% | ~ -0,26%/°C | Hiệu suất ánh sáng yếu và nhiệt độ thấp xuất sắc | Ngách hiệu suất cao, nhưng quy trình khắt khe và áp lực chi phí |
| HBC | 27.0%-27.8% | Không, 100% nhận | ~ -0,26%/°C | Độ lợi chống bóng che cao, ổn định nhiệt tốt | Lựa chọn hàng đầu cho các dự án phân tán cao cấp |
| THBC | 28.00%+ | Không, 100% nhận | ~ -0,26%/°C | Hiệu suất ánh sáng yếu và chống bóng che xuất sắc, nhiệt độ vận hành thấp | Lộ trình một mặt thế hệ tiếp theo, đáp ứng hiệu suất Tier 1 |
Trong dữ liệu trạm thực tế, module BC đã cho thấy mức tăng sản lượng vòng đời mạnh mẽ. Lấy module Hi-MO 9 với tế bào HPBC 2.0 làm ví dụ, hệ số nhiệt độ xuất sắc -0,26%/°C giúp nhiệt độ vận hành trung bình hàng ngày thấp hơn module TOPCon thông thường hơn 0,64°C. Trong điều kiện không bóng che hoàn toàn, mức tăng sản lượng tích lũy trên mỗi watt cao hơn TOPCon 1,81%, đạt 4,36% vào những ngày nắng điển hình. Ý nghĩa hơn nữa, trong các thử nghiệm mô phỏng bóng che một phần, thiết kế điện dẫn yếu độc đáo của công nghệ BC mang lại mức tăng sản lượng tích lũy trên mỗi watt cao hơn TOPCon tới 46,82%. Điều này rất quan trọng trong môi trường nhiều bụi, dễ bị bóng che như sa mạc và khu vực khai thác mỏ ở châu Phi, nơi khả năng chống bóng che mang lại sản lượng cao hơn, chi phí vận hành và bảo trì thấp hơn, và IRR dài hạn ổn định hơn. Vào năm 2026, một số dự án lớn, bao gồm dự án 450MW tại Hungary, dự án 1,5GW tại UAE và dự án PV tích hợp kiểm soát sa mạc 500MW tại Nội Mông, đã bắt đầu áp dụng hoàn toàn module BC/HPBC 2.0, báo hiệu thị trường đã nhận ra giá trị thương mại thực sự của công nghệ BC trong môi trường khắc nghiệt phức tạp.
Làn sóng không bạc và đột phá kinh tế vật liệu
2026 là năm của PV không bạc
2026 được nhiều người gọi là năm của PV không bạc. Khi Trung Quốc tăng cường kiểm soát xuất khẩu bạc từ ngày 1 tháng 1 năm 2026, bạc - vật liệu cơ bản chiến lược cho PV và xe năng lượng mới - thấy khoảng cách cung cấp đẩy giá lên cao nguyên, với tâm thị trường tăng lên khoảng 20.000 RMB/kg. Điều này gây áp lực chi phí kim loại hóa nặng nề lên các tế bào TOPCon thông thường, nơi chi phí hồ bạc có thể đạt 0,20-0,26 RMB/W. Đối với một ngành công nghiệp đã cạnh tranh biên lợi nhuận mỏng, đây không phải là vấn đề nhỏ mà là câu hỏi sống còn, khiến công nghệ khử bạc trở thành nhu cầu sinh tồn.
Giảm bạc tiến bộ
Các kỹ thuật như in đường mảnh và 0BB (không thanh cái) đang tiến gần đến việc áp dụng rộng rãi. Chúng có thể giảm lượng bạc sử dụng xuống còn 6-9mg mỗi watt, nhưng đang tiến gần đến giới hạn vật lý và khó bù đắp hoàn toàn giá bạc cao.
Hồ bạc phủ đồng
Hồ bạc phủ đồng là lựa chọn khử bạc chuyển tiếp chính thống cho các dây chuyền HJT và một số TOPCon. Nó giảm tiêu thụ bạc nhưng đòi hỏi độ nhất quán in rất cao, cửa sổ nhiệt độ thiêu kết cao và kiểm soát quy trình, làm tăng chi phí thử nghiệm.
Mạ đồng: con đường không bạc cuối cùng
Mạ đồng lắng đọng các đường lưới đồng nguyên chất có hoa văn trên bề mặt tế bào thông qua lắng đọng điện hóa, về cơ bản loại bỏ sự phụ thuộc vào bạc. Ưu điểm của nó rõ ràng: chi phí kim loại hóa có thể giảm xuống dưới 5 cent/W; tiết kiệm mỗi watt có thể đạt 0,05-0,08 RMB; và rủi ro biến động giá bạc được loại bỏ hoàn toàn. Các đường đồng cũng có độ dẫn điện cao hơn và điện trở nối tiếp thấp hơn, giảm điện trở điện cực mà không ảnh hưởng đến hiệu suất. THBC tình cờ là một trong những chất mang lý tưởng nhất cho công nghệ không bạc mạ đồng, vì các điện cực dương và âm của nó đều ở mặt sau, không bị ràng buộc bởi các hạn chế về nhận ánh sáng mặt trước và lão hóa căng thẳng. Lớp SiO2/polysilicon mặt sau thụ động cao cũng có thể đóng vai trò là môi trường tạo rãnh thân thiện với laser, không gây hư hại và giảm nguy cơ khuếch tán đồng vào đế silicon. Tóm lại, THBC không chỉ là công nghệ hiệu suất, mà còn là bước đột phá về kinh tế vật liệu.
Thách thức sản xuất hàng loạt và Chiến lược kép TOPCon + THBC
Thách thức về năng suất từ độ phức tạp của quy trình
THBC kết hợp lắng đọng thụ động nhiều bước của TOPCon (tăng trưởng oxit, lắng đọng polysilicon, pha tạp, ủ) với tạo hoa văn mặt sau kích thước micron của IBC. Trên cùng một mặt sau, các vùng pha tạp p+ và n+ xen kẽ phải được xây dựng tinh xảo với cách điện đáng tin cậy để ngăn ngắn mạch. Với nhiều bước quy trình hơn, bất kỳ biến động năng suất nhỏ nào cũng có thể khuếch đại thành áp lực chi phí tổng thể, một ngưỡng mà THBC phải vượt qua trên con đường từ nhà lãnh đạo công nghệ đến nhà lãnh đạo ngành.
Khả năng tương thích với wafer mỏng và nâng cấp thiết bị
Thiết bị IBC chuyên dụng đòi hỏi đầu tư cao, thường làm nản lòng các nhà sản xuất nhỏ hơn, và việc xây dựng một dây chuyền THBC mới có thể cần 250-300 triệu RMB mỗi GW chi phí vốn. Tuy nhiên, THBC đã đạt được những đột phá quan trọng về khả năng thích ứng sản xuất hàng loạt với wafer mỏng, phù hợp với wafer mỏng 110-130 micron và giảm đáng kể chi phí vật liệu wafer. Quan trọng hơn, thiết kế của nó tương thích cao với các dây chuyền TOPCon chính thống, vì vậy các công ty hàng đầu có công suất TOPCon tiên tiến có thể nâng cấp lên THBC một cách suôn sẻ với chi phí chuyển đổi tương đối thấp, tối ưu hóa khấu hao tài sản.
Chiến lược công suất kép TOPCon + THBC
Các công ty hàng đầu như Trina Solar đã đề xuất rõ ràng lộ trình kép TOPCon + THBC. TOPCon tiếp tục tận dụng khả năng phát điện hai mặt và hiệu suất chi phí để phục vụ các kịch bản chính thống như trạm mặt đất lớn tập trung, trong khi THBC đẩy nhanh các dây chuyền thí điểm và công suất quy mô như một sản phẩm cao cấp khác biệt, nhắm vào các kịch bản một mặt nhạy cảm với diện tích, năng suất cao như mái nhà thương mại cao cấp, điện mặt trời dân dụng và xe năng lượng mặt trời. Trina Solar hiện đang đẩy nhanh công nghiệp hóa dựa trên dây chuyền thí điểm THBC đã hoàn thiện, với module thế hệ mới (2382mm x 1134mm) đã vượt quá 700W, cho thấy tiềm năng công nghiệp hóa rõ ràng vượt xa các kỷ lục phòng thí nghiệm.
Kết luận: THBC Đang Định Lại Thước Đo Giá Trị Của Pin Silicon Tinh Thể
Chặng nước rút cuối cùng của hiệu suất đơn tiếp xúc
Sự trỗi dậy của THBC đánh dấu chặng nước rút cuối cùng của việc tăng hiệu suất cho pin silicon tinh thể đơn tiếp xúc. Đây không phải là một khái niệm từ trên trời rơi xuống, mà là sự tái tổ chức của một số công nghệ hàng đầu ở mặt sau vật lý: tiếp xúc thụ động oxit đường hầm của TOPCon, thụ động hiệu suất cao của HJT và thiết kế điện cực không dây của IBC. Tích hợp vào một kiến trúc duy nhất, những điểm mạnh này tạo thành một giải pháp pin thế hệ tiếp theo với hiệu suất cao, diện tích thu sáng lớn, tổn thất tái hợp thấp và khả năng thích ứng môi trường mạnh mẽ.
Dưới áp lực kép từ làn sóng không bạc năm 2026 và tiêu chuẩn hiệu suất Tier 1 quốc gia, THBC với hiệu suất đỉnh 28,00%, khả năng tương thích wafer mỏng tuyệt vời, lợi thế phát điện vượt trội trong môi trường phức tạp và tiềm năng giảm chi phí nhờ không bạc, đang chuyển từ các phòng thí nghiệm tiên phong ra tiền tuyến sản xuất hàng loạt. Khi quy trình sản xuất trưởng thành và chiến lược kép TOPCon + THBC được triển khai sâu hơn, kiến trúc back-contact thụ động lai mới này đang định hình lại thước đo giá trị của chuỗi cung ứng năng lượng mặt trời. Vòng cạnh tranh tiếp theo có thể không chỉ là ai rẻ hơn, mà là ai có thể tạo ra nhiều điện hơn trên cùng một diện tích, ai có thể duy trì lợi nhuận cao hơn trong môi trường phức tạp, và ai sẽ định nghĩa giá trị cốt lõi của công nghệ quang điện thế hệ tiếp theo.
Quan điểm của Ooitech: Ooitech tin rằng THBC, bằng cách tái cấu trúc TOPCon, HJT và IBC ở mặt sau của tế bào, phá vỡ rào cản hiệu suất 28% và chỉ ra con đường hướng tới kỷ nguyên tiếp theo của quang điện silicon tinh thể giá trị cao, không bạc.