تقع المسؤولية التحريرية عن هذا المقال على عاتق شركة ووهان أووي للتقنية الكهروضوئية المحدودة كتبه وراجعه فريق تحرير Ooitech. راجع سياسة التحرير لدينا لمعرفة كيفية الكتابة، وأين تُستخدم أدوات الذكاء الاصطناعي، وكيفية طلب تصحيح.
خلايا TOPCon رباعية القطع: كيف يقطع
جدول المحتويات
إجابة سريعة: انتقل مصنعو TOPCon إلى الخلايا الرباعية القطع خلال عام 2026، والنتيجة هي وحدة أكثر قوة بينما تصبح الخلية أصغر. يقسم تصميم القطع الرباعي الخلية الكاملة إلى أربعة شرائح، مما يقلل التيار لكل شريحة ويقلل الفقد المقاوم في الشريط، ولهذا يمكن لوحدة القطع الرباعي أن تصل إلى فئة 760 واط إلى 770 واط مقابل حوالي 670 واط لتصميم مماثل ثلاثي القطع. تبلغ أبعاد الوحدة في تلك الفئة حوالي 1303 مم × 1134 مم على منصة رقاقة 210 مم. تكمن التكلفة الهندسية في محطات القطع والتوصيل: أربعة أضعاف عدد القطعات لكل خلية تعني أربعة أضعاف احتمال تلف الحواف، وتحتاج الشرائح إلى دقة وضع أكثر إحكامًا في آلة التوصيل. كما تنحني الشرائح الرقيقة بسهولة أكبر أثناء اللحام، ولهذا دفعت عملية الانتقال إلى القطع الرباعي تغييرات في أدوات آلة التوصيل وفي الفحص الخلفي.
تصنيع وحدات PV · بقلم جيري، Ooitech
مقدمة
في عام 2026، تقوم الشركات المصنعة الرائدة بتقطيع الخلايا "أصغر وأصغر"، ومع ذلك يستمر ارتفاع قدرة الوحدة. تونغوي 770 واط، ترينا 760 واط، جينكو 670 واط—كل رقم أكبر من السابق. ولكن إذا نظرت فقط إلى القدرة دون النظر إلى تنسيق الوحدة، فالأمر أشبه بالحكم على قوة المحرك دون مراعاة حجم هيكل السيارة. يستخدم تونغوي 770 واط تنسيق G12 الكبير (2384×1303 مم)، بينما يستخدم جينكو 670 واط تنسيق G12R المتوسط (2382×1134 مم). تختلف مساحات التنسيق بنحو 30%، فكيف يمكن أن تكون القدرة متساوية؟ اليوم نحلل قصة القطع الرباعي: لماذا يؤدي القطع إلى تحسين الكفاءة فعليًا، وكيف تتباين منتجات كل شركة فعليًا، وما إذا كان يجب اختيار القطع الثلاثي أم الرباعي. TOPCon تقوم الشركات المصنعة بتقطيع الخلايا "أصغر وأصغر"، ومع ذلك تستمر قدرة الوحدة في الارتفاع. تونغوي 770W، ترينا 760W، جينكو 670W—كل رقم أكبر من السابق. ولكن إذا نظرت فقط إلى القدرة دون النظر إلى تنسيق الوحدة، فالأمر أشبه بالحكم على قوة حصان المحرك دون مراعاة حجم هيكل السيارة. يستخدم 770W من تونغوي تنسيق G12 الكبير (2384×1303mm)، بينما يستخدم 670W من جينكو تنسيق G12R المتوسط (2382×1134mm). تختلف مساحات التنسيق بنحو 30%، فكيف يمكن أن تكون القدرة متساوية؟ اليوم نحلل قصة القطع الرباعي: لماذا يحسن القطع الكفاءة فيزيائياً، وكيف تتباين منتجات كل شركة فعلياً، وما إذا كان ينبغي اختيار القطع الثلاثي أم الرباعي.
الأصل الفيزيائي: قطع واحد، ثلاثة أرباع أقل من الفقد
تبلغ مساحة خلية G12 الواحدة (210×210 مم) حوالي 441 سم² ويتجاوز تيار الدائرة القصيرة 18 أمبير. ينص قانون جول: فقد الطاقة = التيار² × المقاومة. يؤدي تيار 18 أمبير المتدفق عبر المقاومة الداخلية للخلية والأشرطة إلى فقد حراري هائل. والأكثر إزعاجًا، أن حد إدخال MPPT للعاكسات الرئيسية يبلغ حوالي 15 أمبير—التيار الأكبر من 18 أمبير ببساطة لا يمكن للعاكس "ابتلاعه".
تطور تقنية القطع يعتمد جميعها على نفس العائد الفيزيائي: نصف التيار، وينخفض الفقد إلى الربع.
نصف القطع (1/2-قطع): يتم خفض التيار إلى النصف، وينخفض فقد المقاومة إلى 25% من الخلية الكاملة. كان تحول الصناعة من الخلايا الكاملة إلى نصف الخلايا حوالي عام 2018 مدفوعًا بهذا بالضبط.
ثلاثي القطع (1/3-قطع): ما سمح لترينا بطرح خلية 210 في السوق هو قطع ثلاث قطع—دفع التيار إلى حوالي 12 أمبير، بما يتناسب مع نافذة عمل العاكسات الرئيسية، مع انخفاض الفقد إلى حوالي 11% من الخلية الكاملة.
رباعي القطع (1/4-قطع): ينخفض التيار إلى ربع الخلية الكاملة، حوالي 4-5 أمبير، مع فقدان مقاومة نظري يبلغ حوالي 6.25%. من القطع النصفي إلى القطع الرباعي، ينخفض الفقد الداخلي بنسبة 75% أخرى.
ولكن هناك مشكلة بعد القطع: تلف الحواف. الحفر بالليزر هو تدمير حراري، تاركًا مئات الملايين من الروابط المعلقة على سطح القطع - روابط Si-Si التساهمية المكسورة. تتحد حاملات الشحنة عند وصولها إلى هذه النقاط، مما يسبب انخفاض جهد الدائرة المفتوحة وتدهور عامل التعبئة. كلما كان القطع أدق، زادت الحواف، وزادت شدة إعادة التركيب.
القطع سهل، لكن إصلاح القطع هو المهارة الحقيقية
تقنية تخميل الحواف هي المفتاح الذي ينقل القطع الرباعي من النظرية إلى المنتج. من خلال ترسيب طبقة رقيقة عازلة من AlOx/SiNx بحجم نانومتر على سطح القطع، فإنها "تُصلح" الروابط المعلقة المكسورة وتثبط احتمالية إعادة التركيب.
صرحت SC New Energy بوضوح في 2025: "القطع المتعدد يحسن بشكل كبير من قدرة وحدات TOPCon، لكن القطع المتعدد يجب أن يقترن بتقنية تخميل الحواف." عند الاقتران مع تخميل الحواف، يمكن زيادة قدرة وحدة القطع الرباعي بمقدار 7-10 واط مقارنة بالقطع النصفي.
تؤكد بيانات Leadmicro ذلك أيضًا: حققت الشركات الرائدة بالفعل إنتاجًا ضخمًا للحل المشترك "القطع الرباعي + تخميل الحواف + 0BB"، حيث وصلت قدرة الوحدة إلى 670-745 واط.
القطع هو الجراحة الفيزيائية لتقليل التيار والفقد؛ تخميل الحواف هو علم المواد للقطع دون ضرر. لا يمكن الاستغناء عن أي منهما.
مصفوفة منتجات القطع الرباعي لعام 2026: تنسيقات مختلفة، لا تقارن القدرة مباشرة
من أواخر 2025 إلى أوائل 2026، أصدرت الشركات المصنعة الرئيسية لـ TOPCon منتجات القطع الرباعي بكثافة. لكن النظر إلى أرقام القدرة فقط لا معنى له - يجب وضع التنسيقات جنبًا إلى جنب:
| الشركة | سلسلة المنتجات | أقصى قدرة | كفاءة الوحدة | حجم الرقاقة | عدد الخلايا | تنسيق الوحدة | تاريخ الإصدار |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tongwei | TNC 3.0 | 770 واط | 24.8% | G12 (210×210 مم) | 66 | G12-66 (2384×1303 مم) | يناير 2026 |
| Trina | Vertex S+ Gen 3 | 760W | — | G12 (210×210 مم) | 66 | شكل كبير | مارس 2026 |
| Tongwei | TNC 3.0 | 670W | 24.8% | G12R (210×182مم) | 66 | G12R-66 | يناير 2026 |
| جينكو | Tiger Neo 3.0 | 670W | 24.8% | G12R (210×182مم) | 264 (6×44) | شكل 66 قطعة (2382×1134مم) | يوليو 2025 |
| Chint New Energy | ASTRO N7 Pro | 670W+ | 24.8%+ | 210R | 264 (6×44) | — | يناير 2026 |
| Sumec/Suntech | Ultra T 3.0 | — | — | منصة مزدوجة 182/210 | — | — | مارس 2026 |
بمجرد توحيد الأشكال، تصبح عدة أحكام واضحة:
أولاً، 770W و670W ليسا في نفس الفئة. تستخدم Tongwei 770W الشكل الكبير G12، بينما تستخدم Jinko 670W الشكل المتوسط G12R. تختلف مساحات الأشكال بنحو 30%، لذا فإن الطاقة بطبيعة الحال ليست في نفس المستوى. إصدار Tongwei من G12R هو أيضًا 670W، مما يقارن مباشرة مع Jinko وChint—تحت نفس الشكل، تكون مستويات الطاقة لكل شركة قريبة جدًا في الواقع.
ثانيًا، القطع الرباعي بـ264 قطعة هو الخيار الشائع في الصناعة. تستخدم كل من Jinko وChint القطع الرباعي بـ264 قطعة مع تخطيط دائرة 6×44. بعد أن يدفع القطع الرباعي التيار إلى مستوى منخفض للغاية، يمكن توصيل المزيد من الخلايا في سلسلة لكل سلسلة—الوحدات ذات القطع النصفي عادةً تحتوي على 20-24 خلية لكل سلسلة، بينما يمكن أن يصل القطع الرباعي إلى 44 خلية لكل سلسلة، مع مسار تيار أقصر ومساحة تأثر أصغر من التظليل.
ثالثًا، تنقسم أحجام الرقاقات إلى معسكرين. تأخذ Tongwei وTrina مسار G12 في الشكل الكبير، بينما تأخذ Jinko وChint مسار G12R في الشكل المتوسط. يتمتع G12R بتوافق أفضل مع العاكسات وأنظمة التركيب الحالية؛ بينما يسعى الشكل الكبير G12 إلى الطاقة القصوى لكنه يتحمل تكاليف تكيف أعلى في المراحل النهائية. هذا ليس حول من يحل محل من—إنه خيار لسيناريوهات مختلفة.
القطع الرباعي ليس حدثًا معزولًا: 0BB + التعبئة عالية الكثافة + الرقاقات الرقيقة
انفجار القطع الرباعي مدعوم بتنسيق مصفوفة تقنية كاملة:
0BB (بدون قضبان توصيل) هو الشريك الأقرب لتقنية القطع الرباعي. تقنية 0BB تلغي الشريط الناقل الرئيسي وتستخدم شرائط فائقة الدقة لجمع التيار مباشرة، مما يقلل استخدام معجون الفضة ومنطقة التظليل. بعد أن يقلل القطع الرباعي التيار إلى مستوى منخفض للغاية، يصبح حل الشرائط فائقة الدقة لتقنية 0BB أكثر قدرة. بيانات Chint: الحل المشترك "القطع المتعدد + SMBB/ZBB" يقلل تيار السلسلة الواحدة بمقدار 12% ويحسن LCOE بمقدار 4.2%.
التغليف عالي الكثافة (فجوة صفرية/فجوة سالبة). تترك الوحدات التقليدية فجوة 1.5-2 مم بين الخلايا - وهي منطقة غير فعالة. بعد أن يقلل القطع المتعدد حجم الخلية الواحدة، وبالاقتران مع عملية التوصيل البيني ذات الفجوة السالبة، يمكن زيادة نسبة تغطية الألواح إلى أكثر من 98%. بيانات JA Solar DeepBlue 5.0: القطع المتعدد + اللوحة السلسة بدون أثر + التوصيل المرن بالفجوة الصفرية GFI يحسن كفاءة الوحدة بحوالي 0.56%.
الرقائق الرقيقة تحل قلق التكلفة. يضيف القطع الرباعي خطوات القطع والتخميل، ويمكن تعويض التكلفة الإضافية عن طريق ترقيق الرقاقة. أصبح نقش الرقائق الرقيقة بسماكة ≤120 ميكرومتر هو السائد، مع استقرار إنتاجية النقش فوق 99.2%.
القطع الرباعي ليس انتصارًا لتقنية واحدة - بل هو انتصار للتحسين المنهجي.
القطع الثلاثي مقابل القطع الرباعي: ليس استبدالًا، بل تقسيم عمل
هناك رأي شائع بأن القطع الرباعي سيحل محل القطع الثلاثي كمعيار جديد. من منظور أنماط الصناعة، هذا الحكم خطي للغاية.
| الأبعاد | القطع الثلاثي | القطع الرباعي |
|---|---|---|
| تيار الخلية الواحدة | ~12A | ~4-5A |
| فقدان المقاومة (نظريًا) | ~11% | ~6.25% |
| قدرة الوحدة التمثيلية | 645-670 واط | 670-770 واط |
| توافق العاكس | ممتاز (تشغيل فوري) | يتطلب تكيفًا (جهد عالٍ، تيار منخفض) |
| تعقيد التصنيع | متوسط | مرتفع |
| الاعتماد على تخميل الحواف | متوسط | مرتفع للغاية |
الميزة الأساسية للقطع الثلاثي تكمن في التوافق الكهربائي - تيار التشغيل 12A يتطابق تمامًا مع النظام البيئي العالمي للعاكسات المخزنة. يعتمد TCL Zhonghuan T5 Pro على القطع الثلاثي + التغليف عالي الكثافة بالفجوة الصفرية، مع زيادة توليد الطاقة بمقدار 17% في السيناريوهات المظللة.
العلاقة بينهما أقرب إلى تقسيم عمل مدفوع بسيناريو التطبيق: القص الثلاثي يناسب محطات الطاقة الكبيرة الحساسة للتكلفة وتكيف العاكسات المخزنة؛ القص الرباعي يناسب المنتجات الرائدة عالية الكفاءة، والبيئات المعقدة التي تتطلب موثوقية عالية، وتصميمات أنظمة الجيل القادم.
من الجدير ملاحظة فلسفة JA Solar في "القص الأمثل" - فهي لا تنحاز لأي جانب بل تسعى إلى نقطة التوازن المثلى بين "فقد القص - المقاومة - الإنتاجية". يستخدم DeepBlue 5.0 تصميم القص الثلاثي ويحقق أيضًا 670 واط وكفاءة 24.8%. التنافسية الحقيقية ليست في "عدد القصات"، بل في نقطة التوازن تلك.
عائد القطع، تكلفة قائمة المواد وصعوبة الفجوة الصفرية: الفروق العملية
المقارنة أعلاه كهربائية. ثلاثة فروق إضافية تحدد ما إذا كان التنسيق سهل التشغيل بكميات كبيرة، وهي تظهر على خط الإنتاج وليس في ورقة البيانات، كما نوضح في وحدات شمسية متعددة القطع: تحليل عملي.
| الأبعاد | ثلاثية القطع | رباعية القطع |
|---|---|---|
| خطوات القطع بالليزر لكل خلية | قطعان، وجهان جديدان للحافة | ثلاثة قطع، مساحة حافة جديدة أكبر |
| خطر الكسر والشقوق الدقيقة | تلف ميكانيكي أقل؛ معدل الكسر أسهل في التحكم | تمريرة قطع إضافية واحدة؛ احتمال الشقوق الدقيقة يرتفع |
| التحويل من خط خلايا نصفية | تعديل طفيف؛ جهد التصحيح منخفض | مطلوب محطات قطع ومناولة إضافية |
| استهلاك الشرائط وقضبان التوصيل | زيادة محدودة | عدد الخلايا لكل وحدة يرتفع، لذا يرتفع استهلاك الشرائط وقضبان التوصيل معه |
| لحام الفجوة الصفرية (التباعد السلبي) | قطع أكبر، صعوبة معتدلة | قطع أصغر، نافذة عملية أضيق |
| استجابة التظليل | بنية فروع أبسط؛ المنطقة المظللة تؤثر على فروع متوازية أقل، لذا تنخفض القدرة بشكل ألطف | فروع متوازية أكثر؛ سلوك أقوى عند التيار المنخفض ودرجات الحرارة المرتفعة، لكنه أقل تسامحاً تحت التظليل الجزئي |
شكل 1: جهاز ربط يتعامل مع خلايا متعددة القطع. بمجرد تقسيم الخلية، ترى كل محطة لاحقة قطعاً أكثر وأصغر، وتضيق نافذة المناولة واللحام مع كل قطع إضافي.
اقرأ الجدول كبيان لتكلفة الاتساق وليس كترتيب. ثلاثية القطع هي المسار الأقل خطراً إلى تنسيق متعدد القطع: تمريرات قطع أقل، حواف جديدة أقل تحتاج إلى تخميل، زيادة صغيرة في قائمة المواد وتحويل متواضع من خط خلايا نصفية قائم. عملية القطع نفسها مشروحة في كيفية قطع الخلايا الشمسية متعددة الأجزاء بشكل أفضل، واقتصاديات التنسيق في تقنية الخلايا رباعية القطع. رباعية القطع توفر تيار خط أقل وسلوكاً أفضل عند درجات الحرارة المرتفعة، وتدفع ثمن ذلك في عائد القطع واستهلاك المواد المساعدة ونافذة لحام فجوة صفرية أضيق.
شكل 2: وحدة متعددة القطع على الخط، مع قطع خلايا قريبة من بعضها. التغليف بفجوة صفرية هو ما يحول القطع الأصغر إلى كثافة قدرة أعلى، وهو الخطوة التي تجعل عدد القطع قراراً تصنيعياً وليس كهربائياً.
منطق التطبيق ينبع من الآلية نفسها. لأن ثلاثية القطع تحافظ على بنية فروع أبسط، فإنها تتحمل التظليل الجزئي الذي تنتجه الأسطح الموزعة فعلياً: الأعمدة، والجدران الساترة، والفتحات، واتساخ الحافة السفلية والنباتات المنخفضة. رباعية القطع، بتيار السلسلة الأقل، تكون في أفضل حالاتها حيث يكون التظليل نادراً والإشعاع غير المنقطع هو القاعدة، مثل محطات الطاقة المثبتة على الأرض في الأراضي المفتوحة وقواعد الصحراء، حيث يمكن تحقيق مزايا فقد الخط ودرجة الحرارة بالكامل. على مستوى الوحدة، يدفع تغيير التنسيق هذا أيضاً صندوق التوصيل، كما هو موضح في لماذا تحتاج وحدات TOPCon رباعية القطع إلى صناديق توصيل من جزأين. ضع وحدة رباعية القطع في مصفوفة سكنية مظللة بكثافة وسيعمل التنسيق ضد نقاط قوته.
أربعة أحكام (للإشارة)
الحكم الأول: القص الرباعي منصة تقنية، وليس نقطة نهاية. الشروط المسبقة - الإنتاج الضخم لتنشيط الحواف، وتوسيع نطاق 0BB، ونضج التغليف عالي الكثافة - كلها تحققت في وقت واحد في 2025-2026. ما يستحق المتابعة في المستقبل هو تكامله مع البيروفسكايت الترادفي و BC.
الحكم الثاني: سلامة النقاط الساخنة هي فائدة غير مقدرة للقص الرباعي. مع تيار سلسلة واحدة يبلغ 4-5 أمبير فقط في القص الرباعي، يمكن أن تكون درجة حرارة الذروة للنقطة الساخنة أقل بحوالي 45 درجة مئوية من القص النصفي. في مشاريع الأسطح، قد تكون هذه الفجوة هي الفرق بين "الاحتراق أو عدم الاحتراق".
الحكم الثالث: انظر إلى المنتج، انظر إلى المقاس، ثم قارن القدرة. تونغوي 770 واط هي مقاس G12 الكبير، وجينكو 670 واط هي مقاس G12R المتوسط - مقاسات مختلفة، مقارنة القدرة مباشرة لا معنى لها. تحت نفس المقاس، مستويات القدرة لكل شركة قريبة جدًا في الواقع؛ الفرق الحقيقي يكمن في الإنتاجية والتكلفة والموثوقية.
الحكم الرابع: القص الرباعي هو ورقة مساومة لإطالة دورة حياة TOPCon - الخندق ليس عميقًا، لكنه كافٍ. دون تغيير البنية الأساسية للخلية، يحقق مكسبًا إضافيًا في القدرة يتراوح بين 10-20 واط من خلال تصميم الوحدة. العتبة ليست منخفضة (الإنتاجية والتكلفة والموثوقية كثالوث)، لكن السقف مرئي. بمجرد أن يحقق BC أو HJT اختراقًا في تكلفة الإنتاج الضخم، قد يتراجع القص الرباعي من "علاوة تمييزية" إلى "معيار صناعي". لكن في المرحلة الحالية، هو المسار الأكثر فعالية من حيث التكلفة لتعزيز الكفاءة لمعسكر TOPCon.
الخلاصة
جوهر القطع الرباعي هو استخدام الابتكار في التصميم الهيكلي للوحدات لتمديد دورة حياة تقنية TOPCon — مع الاستمرار في استخراج القيمة من نهاية الوحدة بعد أن تقترب كفاءة الخلية من حدها الفيزيائي. في المرة القادمة التي ترى فيها رقمًا مثل "770W"، اسأل أولاً: ما هو التنسيق؟ G12 أم G12R؟ 66 خلية أم 72؟ وحد التنسيق قبل مقارنة الطاقة.
موضوع تفاعلي
ما هو عدد القطع الذي يستخدمه خط الإنتاج الخاص بك حاليًا؟ وما هو التنسيق؟
رؤية Ooitech
تعتقد Ooitech: القطع الرباعي لا يتعلق بعدد مرات قطع الخلية، بل يتعلق بإيجاد التوازن الأمثل بين فقدان القطع والمقاومة والإنتاجية من خلال الابتكار المنهجي في تصميم الوحدات.
ذات صلة: ما يفعله شريط PV: ثلاث وظائف ومقايضة واحدة يشرح الجانب الشريطي لنفس تأثير التيار.
ذات صلة: حواف القطع بالليزر في TOPCon: تخميل المقطع العرضي ينظر إلى الحافة التي يُحدثها القطع، وأين توجد حالات السطح وما الذي ينطوي عليه تغليفها.
ذات صلة: كفاءة الوحدة مقابل الطاقة: لماذا يمكن أن تُصنَّف 740 W أدنى من 675 W يعمل من خلال زيادة الطاقة التي جاءت مع القطع الإضافية، على مستوى الوحدة.
قراءة إضافية وبيانات خلفية
مواد مرجعية عامة حول هذا الموضوع، منشورة من قبل المنظمات التي تحافظ على خارطة الطريق التقنية وبيانات السوق في الصناعة:
