¿Qué son las células solares TOPCon?

Los fabricantes de módulos fotovoltaicos (PV) trabajan constantemente para encontrar alternativas nuevas y más avanzadas para mejorar la eficiencia de los paneles solares. La eficiencia se puede mejorar mediante técnicas innovadoras de fabricación de células, y ahora hay algunos competidores en el mercado de la energía solar fotovoltaica.

Las últimas tendencias en módulos esperan que el crecimiento del mercado se centre en HJT y Células solares TOPCon.

El informe de 2022 de la Hoja de ruta tecnológica internacional para la energía fotovoltaica (ITRPV) muestra algunas de las tendencias esperadas para los próximos 10 años:

❖ La tecnología de células solares PERC (contacto trasero con emisor pasivado) lidera actualmente el mercado con una cuota de mercado de aproximadamente el 75%. Sin embargo, se espera que la proporción de tipo p PERC monocristalino Las células se reducirán a aproximadamente el 10% en los próximos 10 años.

❖ La cuota de mercado de tipo N La tecnología TOPCon (contacto pasivado con óxido de túnel) aumentará de aproximadamente el 10% en 2022 al 60% en 2033, convirtiéndose en el tipo de oblea de silicio convencional. Se espera que el mayor aumento comience en 2024.

❖ Se espera que las HJT (células solares de heterounión) de tipo N aumenten de aproximadamente el 9% (2023) a más del 25% en la próxima década. La implementación de la tecnología de células de heterounión aún enfrenta dificultades debido a los altos costos de producción de las células solares y la incompatibilidad de las líneas de producción con las tecnologías existentes.

PERC tipo P y TopCon tipo N

La tecnología PERC es un compromiso rentable entre eficiencia y producción a gran escala. Pero mejorar la eficiencia de los paneles solares utilizando este enfoque ha sido lento. La eficiencia actual de los módulos tipo P convencionales es de aproximadamente el 21,4% y aumentará al 22,75% en los próximos 10 años.

Las células solares TOPCon tipo N instaladas en módulos fotovoltaicos tienen un aspecto idéntico a las células PERC. Tanto las células solares de tipo P como las de tipo N están hechas de obleas de silicio. La diferencia entre ellos es la forma en que las obleas se dopan con productos químicos para aumentar la cantidad de electricidad generada.

En pocas palabras, las células de tipo P están dopadas con boro, mientras que las células de tipo N están dopadas con fósforo. Por el contrario, el fósforo se degrada menos que el boro cuando se expone al oxígeno. Además, el dopaje con fósforo puede añadir electrones libres a la oblea, aumentando así la eficiencia.

Por lo tanto, los módulos basados en tipo N pueden lograr una mayor eficiencia. Se estima que la eficiencia, actualmente cercana al 22,5%, aumentará hasta alrededor del 24% en los próximos 10 años.

El problema del proceso de fabricación tipo N es que sigue siendo relativamente caro.

¿Cuáles son las ventajas de la tecnología TOPCon?

1. Proceso de fabricación

Los módulos TOPCon se pueden fabricar utilizando casi las mismas máquinas que los módulos tipo P, lo que significa que el uso de celdas TOPCon no requiere una gran inversión por parte de los fabricantes.

2. Mayor eficiencia

Según el instituto Fraunhofer ISE, la eficiencia puede superar el 25%. La eficiencia teórica máxima de las células PERC es aproximadamente del 24%.

3. Reducir la tasa de degradación

En comparación con los paneles PERC, los módulos TOPCon tienen una menor caída de energía durante el primer año y los 30 años de vida útil del panel fotovoltaico.

4. Coeficiente de temperatura más bajo

Las baterías TOPCon tienen mejor resistencia a escenarios climáticos extremos.

5. Tarifa de doble cara

El coeficiente bifacial de los módulos fotovoltaicos PERC promedia alrededor del 70%, mientras que el coeficiente bifacial de los paneles TOPCon llega al 85%. Captan más energía desde la parte posterior que los módulos bifaciales PERC, lo que resulta beneficioso para proyectos de servicios públicos montados en el suelo. También son más atractivos desde una perspectiva estética que los paneles solares PERC.

6. Rendimiento con poca luz

Los módulos TOPcon son más eficientes en condiciones de poca luz, ampliando la generación de energía durante el día y mejorando el rendimiento de la instalación con el tiempo.