Der chinesische Photovoltaik-Hersteller JinkoSolar hat auf seinem „Global Tech Day“ in Shanghai die bislang unveröffentlichte TOPCon-Rückkontakt-Solarzelle (TAC) vorgestellt. Die Zelle kombiniert die TOPCon-Technologie mit einer Heteroübergangspassivierung aus amorphem Silizium, erreicht laut Unternehmensangaben einen Spitzenwirkungsgrad von 28 % und wird bereits in marktreifen Modulen umgesetzt. Gleichzeitig hat JinkoSolar das All-Black-Wohngebäudemodul Tiger Neo 5.0 auf Basis von 48 TAC-Zellen angekündigt, das 510 W Nennleistung und einen Modulwirkungsgrad von 25,52 % liefert.
Was ist die TAC-Technologie? Kombination von TOPCon und amorpher Silizium-Heterojunction
Die Bezeichnung TAC steht für „TOPCon-Amorphous-Si Passivating Cell“. Dabei wird ein n-Typ-Kristall-Silizium-Wafer verwendet, das auf der Rückseite sowohl elektronenselektive TOPCon-Kontakte als auch löcherselektive Heterojunction-Kontakte aufweist. Die Vorderseite bleibt frei von Metallisierung, wodurch optische Abschattungsverluste minimiert werden. Die TOPCon-Kontaktstruktur besteht aus einer 1-2 nm dicken Siliziumoxid-Tunnelschicht und stark dotiertem polykristallinem Silizium, während die Heterojunction-Kontaktbereiche aus intrinsischem und dotiertem hydriertem amorphem Silizium (a‑Si) gefertigt sind.
Kernelemente der Zellarchitektur
- Rückseitige Elektroden für beide Ladungsträger – keine Frontmetallkontakte.
- „2+1“-Design: TOPCon-Elektronenkontakte, Heterojunction-Lochkontakte und Rückseiten-Elektrode.
- Transparente leitfähige Oxidschicht (TCO) für lateralen Ladungstransport.
- Global Passivation Process (GPP) zur Reduktion von Rekombinationsverlusten über die gesamten Kontaktbereiche.
- Multi-Dimensional Charge Passivation (MCP 2.0) für die Schnittkanten der Zellen.
Technische Eckdaten der TAC-Solarzelle und ihrer Serienzellen
- Spitzenwirkungsgrad der Laborzelle: 28,0 % (2026, Quelle S1).
- Wirkungsgrad der Serienzellen: über 27,0 % (2026, Quelle S1).
- Zertifizierter Forschungszellenwert (n‑Typ‑BC): 27,2 % (2026, Quelle S1) – jedoch nicht als TAC‑Messung ausgewiesen.
- Verarbeitungs‑Temperatur für amorphe Silizium‑Schichten: < 200 °C (2026, Quelle S1).
- TOPCon‑Verfahrenstemperatur: ca. 800 °C.
- Minoritätsträger‑Lebensdauer im Volumen: > 2 ms.
- Rekombinationsstromdichte im Volumen: < 5 fA·cm⁻².
Marktreifes Modul Tiger Neo 5.0 – Leistung und Effizienz im Wohnungsbau
Parallel zur Vorstellung der TAC-Zelle hat JinkoSolar das All-Black-Modul Tiger Neo 5.0 präsentiert. Das Modul nutzt 48 TAC-Zellen, liefert eine Nennleistung von 510 W und erreicht unter standardisierten Bedingungen einen Modulwirkungsgrad von 25,52 % (2026, Quellen S2 & S4). Der Temperaturkoeffizient beträgt -0,24 %/°C, was eine verbesserte Temperaturstabilität gegenüber herkömmlichen Modulen bedeutet. Das Modul ist primär für das Wohngebäude-Dachmarktsegment konzipiert.
- Spitzenmodulleistung: 510 W (2026, Quelle S2).
- Modulwirkungsgrad: 25,52 % (2026, Quelle S2).
- Temperaturkoeffizient: -0,24 %/°C (2026, Quelle S4).
- All-Black-Design für ästhetische Integration.
- Ausgerichtet auf private Wohngebäude-Dächer.
Bedeutung des 28 %-Wirkungsgrads im Vergleich zur theoretischen Siliziumgrenze
Der von JinkoSolar genannte Zellwirkungsgrad von 28 % liegt nur etwa 1,4 Prozentpunkte unter dem physikalischen Maximum für kristalline Siliziumzellen, das in einer 2013 veröffentlichten Studie des Fraunhofer ISE mit 29,4 % (Auger‑Grenze) angegeben wurde. Dieser Abstand verdeutlicht, dass die TAC‑Technologie die nächste Evolutionsstufe auf dem Weg zur Silizium‑Effizienzoptimierung darstellt. Die Annäherung an die theoretische Grenze ist ein entscheidender Indikator für die Wettbewerbsfähigkeit der Technologie im internationalen Solarmarkt.
Fertigungs- und Prozessanforderungen der TAC-Architektur
Die Realisierung der TAC-Zelle erfordert die Integration zweier unterschiedlicher Fertigungsverfahren. Das TOPCon‑Verfahren operiert bei etwa 800 °C, während die amorphe Silizium‑Passivierung bei Temperaturen unter 200 °C stattfinden muss. Diese Temperaturspanne verlangt eine präzise Schichtabfolge und eine thermisch robuste Materialwahl, um sowohl die Integrität der Top‑Kontaktstruktur als auch die Qualität der amorphen Passivierung sicherzustellen. Hochpräzise Laserstrukturierung und dielektrische Isolierung trennen die beiden Kontaktbereiche, während die Niedertemperatur‑Metallisierung und kupferhaltige Kontaktmaterialien die Grundlage für mögliche Tandem‑Bauelemente (Perowskit‑Silizium) bilden.
Chancen und Risiken: Zertifizierung und Marktvertrauen
Ein wesentlicher Kritikpunkt ist das Fehlen einer unabhängigen Drittzertifizierung für den angegebenen 28‑%‑Wert. Da die Angabe ausschließlich vom Unternehmen stammt, bleibt die Validität des Spitzenwerts für externe Laboratorien und Marktteilnehmer unbestätigt, was potenziell Misstrauen erzeugt. Im Gegensatz dazu gibt JinkoSolar für eine n‑Typ‑Rückkontakt‑Forschungszelle einen zertifizierten Wirkungsgrad von 27,2 % an, der jedoch nicht als TAC‑Messung klassifiziert ist.
Häufig gestellte Fragen zur TAC-Technologie
- Was bewirkt die Kombination aus TOPCon und Heteroübergangspassivierung? Durch den Wegfall von Metallkontakten auf der Vorderseite werden optische Verluste reduziert. Gleichzeitig ermöglicht die Kombination eine optimierte Ladungsträgerselektion, was zu einer Effizienzsteigerung führt.
- Ist der Wirkungsgrad von 28 % zertifiziert? Nein. JinkoSolar nennt diesen Wert als internen Spitzenwert, der noch nicht durch ein unabhängiges Forschungslabor bestätigt wurde.
Fazit
JinkoSolar hat mit der TAC‑Solarzelle einen bedeutenden Schritt in Richtung der theoretischen Effizienzgrenze von kristallinem Silizium unternommen. Der deklarierte Spitzenwirkungsgrad von 28 % liegt nahe an der Auger‑Grenze von 29,4 % und hebt die technologische Reife der Kombination aus TOPCon‑ und amorpher Silizium‑Heterojunction‑Passivierung hervor. Die gleichzeitige Markteinführung des Tiger Neo 5.0‑Moduls demonstriert, dass Forschungsergebnisse bereits in marktreife Produkte überführt werden können. Dennoch bleibt die fehlende unabhängige Zertifizierung des Spitzenwerts ein kritischer Punkt, der das Vertrauen der Branche beeinträchtigen könnte. Insgesamt verdeutlicht die Präsentation, wie Fortschritte in Zellarchitektur, Fertigungsprozessen und Moduldesign zusammenwirken, um die Leistungsfähigkeit der Photovoltaik weiter zu steigern – ein entscheidender Beitrag für die wachsende Nachfrage nach hocheffizienten Solarlösungen im Wohngebäudesektor.
