Warum ist im Zeitalter der großformatigen 210-mm-Wafer die „Drei-Schnitt“-Konfiguration die „genau richtige“ Lösung?

Bis 2026 werden großformatige 210-mm-Siliziumwafer und Ultrahochleistungsmodule (über 640 W) zum dominierenden Marktstandard geworden sein. Das Streben nach immer höherer Leistung hat jedoch einen versteckten technischen Konflikt verschärft: Die hohen Ströme großformatiger Zellen führen zu übermäßigen Strombelastungen und stark steigenden internen Widerstandsverlusten, was höhere Anforderungen an die Zellteilung stellt. Die Industrie benötigt dringend eine optimale Lösung – eine Lösung, die hohe Leistung und Ausbeute bei minimalen Verlusten gewährleistet.

I. Das aktuelle Dilemma: Halb-Cut-Technologie stößt im Zeitalter der Großwafer an ihre Leistungsgrenzen

Die Kernlogik dahinterPhotovoltaikmodul (PV-Modul)Die Weiterentwicklung konzentrierte sich stets auf die Reduzierung von Strömen, die Minimierung von Verlusten und die Minderung von Risiken. Im Zeitalter kleinerer Wafer (182 mm und kleiner) war die traditionelle Halbierungstechnik (Zweiteiltechnik) Industriestandard. Durch das Halbieren der Zellen konnten Hersteller die Betriebsströme effektiv senken und die durch den Innenwiderstand verursachten Wärmeverluste reduzieren. Der Übergang zu großformatigen 210-mm-Wafern brachte jedoch neue Herausforderungen mit sich. Großformatige Zellen können Kurzschlussströme von bis zu 20 A aufweisen; selbst nach dem Halbieren bleibt der Reststrom hoch, was zu einem signifikanten Anstieg der Innenwiderstandsverluste führt. Anhaltend hohe Betriebsströme mindern nicht nur die Leistungsausbeute der Module, sondern können auch Sicherheitsrisiken wie MPPT-Überlastung des Wechselrichters, Überhitzung der Anschlussdose und thermisches Durchgehen der Diode auslösen. Kurz gesagt: Die Stromreduzierung durch die Halbierungstechnik ist für das Zeitalter der Großwafer nicht mehr ausreichend und erfordert eine Weiterentwicklung der Zellteilungslogik.

II. Mehr Schnitte bedeuten nicht automatisch bessere Leistung: Ein halber Schnitt ist zu kurz, ein Viertelschnitt zu kurz und ein Drittelschnitt genau richtig.

Ein weit verbreiteter Irrglaube in der Industrie ist, dass eine höhere Anzahl von Schnitten automatisch den Innenwiderstand senkt und die Leistung verbessert. Serienfertigung und reale Betriebsbedingungen zeigen jedoch, dass es einen optimalen Schwellenwert für das Zellschneiden gibt. Zu wenige Schnitte sind unzureichend, zu viele hingegen zu hoch. Während die Halbschnittmethode den Anforderungen großformatiger Wafer nicht gerecht wird, stellt die Viertelschnittmethode in dieser Phase erhebliche technische Herausforderungen dar. Der Drittelschnitt (dreiteiliges Schneiden) bietet die perfekte Balance und ist die optimale Lösung, die gleichzeitig Innenwiderstandsverluste, Schnittverluste und Produktionsausbeute optimiert. Im Vergleich zur Halbschnitttechnologie wird der Strom auf ein Drittel der gesamten Zelle reduziert, und die Widerstandswärmeverluste sinken auf ein Neuntel. Dadurch werden die Probleme des thermischen Durchgehens und der hohen Verluste bei hohen Strömen grundlegend gelöst und die Fehlertoleranz gegenüber Abschattung deutlich verbessert. Im Vergleich zur Viertelschnitttechnologie entfällt ein Schneidschritt, was zu geringeren Schnittverlusten, reduzierter Fertigungskomplexität und stabileren Ausbeuten in der Serienfertigung führt. Kurz gesagt, der „Third-Cut“-Ansatz (Tri-Cut) schafft die perfekte Balance zwischen technischer Leistungsfähigkeit, Massenproduktion und kommerzieller Umsetzung.

III. Systemische Barrieren: Vom theoretischen Optimum zur massenproduzierbaren Lösung

Obwohl die Branche die theoretischen Vorteile von Zellen der dritten Generation anerkennt, hat sich die Implementierung für die meisten Unternehmen als schwierig erwiesen. Die zentrale Herausforderung besteht darin, die Schneidverluste mit den Leistungssteigerungen in Einklang zu bringen und die Anforderungen an eine hochpräzise Bearbeitung mit den Ausbeuten der Massenproduktion zu vereinbaren. Durch bahnbrechende Entwicklungen in Zelltechnologie, Fertigung und Design hat JA Solar eine einzigartige „dreieckige Gleichgewichtsbarriere“ geschaffen und so die erfolgreiche Massenproduktion hochwertiger Module der dritten Generation in großem Maßstab erreicht. Auf Zellebene kompensieren Hochleistungs-Fundamente die Schneidverluste. Dabei kommt die firmeneigene, hocheffiziente Bycium+ 5.0-Technologie zum Einsatz.TOPCon-ZellenDie von JA Solar entwickelten Zellen erreichen eine Leerlaufspannung von 748,6 mV und nutzen die überlegene intrinsische Zellleistung, um die durch das Laserschneiden verursachten Leistungsverluste am Rand auszugleichen. In der Fertigung gewährleistet höchste Präzision im Mikrometerbereich eine stabile Ausbeute. Um die komplexen Anforderungen der Präzisionsbearbeitung von Zellen im Third-Cut-Verfahren zu erfüllen, setzt JA Solar auf eine mikrometergenaue Steuerung des gesamten Workflows – von der Optimierung der Schnittwege über die Lötprozesse bis hin zum String-Layout. Gleichzeitig werden Bruchraten und Mikrorissrisiken streng kontrolliert, um trotz des komplexen Prozesses hohe Ausbeuten zu erzielen. Auf Designebene verstärkt die Systemintegration die Gesamtvorteile. Die Third-Cut-Technologie von JA Solar ist nicht nur eine einzelne Prozessoptimierung, sondern tief in mehrere Spitzentechnologien integriert: Die flexible GFI-Nullspalt-Verbindung vergrößert die effektive Stromerzeugungsfläche um 1,82 %; das nahtlose Vollbild-Design maximiert die Lichtabsorptionsfläche; und die CSE-Verbundstruktur in Kombination mit einem dreieckigen Lochlayout verbessert die Widerstandsfähigkeit des Moduls gegenüber mechanischen Belastungen, Feuchtigkeitswärme und Hotspots. Von der Theorie zur Massenproduktion – wobei Zellen die Verluste ausgleichen, die Fertigung die Erträge sichert und das Systemdesign den Wert steigert – hat JA Solar das Third-Cut-Konzept durch diesen Durchbruch des „dreieckigen Gleichgewichts“ in eine greifbare Realität für den Kraftwerkseinsatz verwandelt.

IV. Empirische Belege: Unabhängige Drei-Kreis-Architektur führt bei Stromerzeugung, Kosten und Rendite

Der wahre Wert einer Technologie wird letztendlich durch empirische Daten und den Nutzen für Endanwender bestimmt. Die Drei-Kreis-Architektur von JA Solar – mit Zellen im Drittel-Format – stellt sicher, dass Verschattung nur einen einzigen Kreis betrifft, sodass die verbleibenden zwei Drittel des Moduls weiterhin normal Strom erzeugen. Dadurch wird das Problem von Modulen mit halbierten Zellen vermieden, bei denen lokale Verschattung zu erheblichen, flächendeckenden Leistungsverlusten führt. Empirische Daten des Shanghai Fengxian Labors bestätigen die Verschattungsresistenz des Drittel-Format-Designs hinsichtlich der Stromerzeugung. Die Leistungserhaltung erreicht bei geringer Verschattung 93,2 %, was bedeutet, dass die Leistung praktisch unbeeinträchtigt bleibt. Der Leistungszuwachs pro Watt beträgt 67,09 %, wenn ein Drittel des Moduls verschattet ist. Selbst in Extremszenarien mit großflächiger Verschattung entlang der Längskante ist der Vorteil der Leistungserhaltung branchenweit um 22 Prozentpunkte höher. Umfassende Berechnungen zeigen, dass die Gesamtstromerzeugung unter Verschattungsbedingungen im Vergleich zu herkömmlichen Modulen mit halbierten Zellen um etwa 34 % steigt. Die theoretische Grundlage ist ebenso robust: Der Betriebsstrom wird auf ein Drittel des Stroms einer ganzen Zelle reduziert, und die Widerstandswärmeverluste sinken auf ein Neuntel, wodurch das Risiko eines thermischen Durchgehens grundlegend gemindert wird.

Das Standardmodell DeepBlue 5.0 liefert 670 W Leistung bei einem Wirkungsgrad von 24,8 %. Bei einem 100-MW-Kraftwerk senkt diese extrem hohe Leistung die Systemkosten (BOS) um ca. 0,05 RMB/W. Dank des optimierten Schaltungslayouts können die Anschlusskästen zentral auf gleicher Höhe angeordnet werden, wodurch die Kabellängen deutlich verkürzt und gleichzeitig Material- und Arbeitskosten reduziert werden.

Hinsichtlich der Rendite kann die Kombination aus Einsparungen bei den BOS-Kosten und einer Steigerung der Stromerzeugung um 34 % unter Verschattungsbedingungen die Amortisationszeit des Projekts um 6 bis 8 Monate verkürzen und somit die Kapitalrückgewinnung deutlich beschleunigen.

Hinsichtlich der Zuverlässigkeit optimiert die dreieckige, verteilte Anordnung der Löcher im Rückglas die Spannungsverteilung und führt zu einem Wechsel von einer linearen („—“) zu einer dreieckigen („△“) Struktur. Die CSE-Technologie wurde einem DH3000h-Feuchtwärmetest unterzogen und zeigte eine um 2 % geringere Leistungsdegradation als herkömmliche Module. Darüber hinaus bietet die Technologie umfassende Anpassungsfähigkeit für alle Anwendungsszenarien, von schwimmenden Installationen bis hin zu Wüstenumgebungen.

V. Marktvalidierung: Breitenwirksame Einführung durch Branchenführer

Die Photovoltaik-Verkapselungstechnologie entwickelt sich rasant und vollzieht alle drei bis vier Jahre einen Generationswechsel. Der Marktanteil von Vollzellenmodulen sank 2019 von 60–70 % auf 20–30 %, während Halbzellenmodule bis 2021 mit einem Anteil von 86,5 % den Markt eroberten. Die Multi-Cut-Zelltechnologie folgt heute einem ähnlichen Trend: Ihre Marktdurchdringung lag 2025 bei lediglich 3–6 %, überstieg aber bereits in der ersten Hälfte des Jahres 2026 die 15-%-Marke und trat damit in die Phase der großflächigen kommerziellen Anwendung ein. Innerhalb des Multi-Cut-Sektors haben sich die technologischen Wege jedoch stark auseinanderentwickelt. Designs mit vier oder mehr Schnitten verblieben aufgrund von Ausbeute- und Kostenbeschränkungen größtenteils im Muster- oder Kleinserien-Pilotstadium. Im Gegensatz dazu hat sich das Drei-Cut-Design dank seines überlegenen Kosten-Nutzen-Verhältnisses als dominierender Ansatz etabliert – mit dem größten Marktanteil und der breitesten Anwendung unter den Multi-Cut-Kategorien. Es ist auch die bevorzugte Technologie führender Unternehmen, die Ultrahochleistungsmodule mit über 640 W produzieren wollen. Theoretische Machbarkeit bedeutet jedoch nicht automatisch, dass eine Massenproduktion möglich ist. Obwohl ein Drei-Schnitt-Design im Vergleich zu einem Halb-Schnitt-Design scheinbar nur einen zusätzlichen Schneideschritt erfordert, stellt es tatsächlich eine umfassende Herausforderung hinsichtlich Zellsubstrat, Produktionsprozessen und Systemdesign dar; nur wenige Unternehmen haben bisher eine stabile und großflächige Produktion erreicht. JA Solar gehört zu den Branchenführern, die die Technologiekette des Drei-Schnitt-Verfahrens vollständig integriert und die Massenproduktion realisiert haben und somit maßgeblich zum Wachstum des aktuellen Marktes für Drei-Schnitt-Module beigetragen haben. Die firmeneigene kommerzielle TOPCon-Zelle Bycium+ 5.0 erreicht eine Leerlaufspannung (Voc) von 748,6 mV und zählt damit zu den Spitzenreitern unter den kommerziellen TOPCon-Produkten. Diese hohe Voc bietet ausreichend Leistungsreserve, um die durch das Laserschneiden verursachten Rekombinationsverluste an den Zellrändern effektiv auszugleichen und so das branchenweite Problem der Leistungsverluste bei Drei-Schnitt-Designs zu lösen. JA Solar nutzte die Vorteile der Zelltechnologie und optimierte den gesamten Prozessablauf – vom Zuschneiden und Verketten bis zur Verkapselung –, um die Massenproduktion von Drei-Schnitt-Modulen voranzutreiben. Die Produkte werden in großen Mengen an große Freiflächenkraftwerke in China, PV-Projekte in Bergregionen mit Agroforstwirtschaft und wichtige Anlagen im Ausland geliefert. Im Vergleich zu Wettbewerbern hat JA Solar die Leistung von Mustern, die Ausbeute in der Massenproduktion und die Leistung im realen Feldbetrieb erfolgreich aufeinander abgestimmt und die Drei-Schnitt-Technologie vom Konzept zur großflächigen Kommerzialisierung geführt. Damit hat das Unternehmen die Branche in Richtung dieses fortschrittlichen Segmentierungsansatzes geleitet. Die Entwicklung der Photovoltaik-Technologie beschränkt sich nicht allein auf die Spezifikationen der Modulstapelung. Durch präzise technische Entscheidungen, bedeutende Fortschritte bei der Systemintegration und einen spürbaren kommerziellen Nutzen hat JA Solar das „Tri-Cut“-Zelldesign als zuverlässige Lösung für das Zeitalter der Großformat-Photovoltaik (210 mm) etabliert.Ultrahochleistungsmodule.

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