¿Qué es la tecnología de paneles solares TOPCon?

Si bien la tecnología PERC (contacto trasero de emisor pasivado) se ha vuelto omnipresente en la fabricación de paneles solares, se espera que surja un proceso diferente como uno de los principales contendientes. TOPCon, o contacto pasivado con óxido de túnel, fue introducido en la industria en 2013 por el Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar en Alemania y ha sido utilizado por los principales fabricantes chinos desde al menos 2019. Combina una capa de óxido de túnel con una célula solar PERC para reducir las pérdidas por recombinación y aumentar la eficiencia celular.

En unos pocos pasos adicionales, TOPCon hace que una celda PERC sea más potente y eficiente.

La tecnología PERC simple tiene un límite de eficiencia teórica de aproximadamente el 24 %, lo que indica cuánta energía solar puede convertir el panel en electricidad utilizable, por lo que, para seguir avanzando, los fabricantes utilizan una “tecnología de contacto pasivado” más avanzada. LONGi anunció en 2021 que había alcanzado una eficiencia del 25,21 % para las células TOPCon bifaciales tipo n, y unos meses después, JinkoSolar alcanzó una eficiencia del 25,4 %.

Los avances incrementales en eficiencia de TOPCon continuaron en 2022: Trina Solar alcanzó una eficiencia del 25,5 % con el mayor tamaño de celda de 210 mm en marzo. La compañía aún no ha lanzado un producto TOPCon al mercado norteamericano, pero la innovación puede llegar pronto a las costas occidentales debido a las fáciles ganancias de TOPCon en eficiencia y confiabilidad de las celdas, dijo Zixuan (Rocky) Li, gerente de producto de Trina Solar.

"Una mayor eficiencia permite que el panel recolecte más energía por unidad de área", dijo. TOPCon tiene una tasa de “bifacialidad” del 80% en comparación con el 70% de PERC, lo que permite a los módulos TOPCon “obtener más energía de la parte trasera en comparación con los módulos bifaciales de PERC, lo que es favorable para proyectos de servicios públicos montados en el suelo”, dijo Li.

Estos avances en células se logran con bastante facilidad en células PERC en comparación con procesos de fabricación completamente nuevos. PERC agrega una película pasivada a la parte posterior de las células solares ordinarias para absorber más luz que puede haber pasado por la superficie inicial de la célula. TOPCon toma esa misma película PERC y agrega una capa de óxido ultrafina encima como otra barrera para contener la luz no absorbida.

En comparación con la tecnología de heterounión (HJT), que combina silicio cristalino y película delgada de silicio amorfo en una celda solar híbrida de alta potencia y requiere un proceso de fabricación totalmente diferente, agregar una capa de óxido a una celda PERC es una actualización de fabricación más sencilla.

"TOPCon agrega una capa adicional de pasivación de óxido de túnel a la celda, pero se puede agregar a las líneas PERC existentes por una porción relativamente baja de su costo total", dijo Adam Detrick, director de gestión de productos y servicios técnicos de la división estadounidense de JinkoSolar. "Los beneficios adicionales de eficiencia y rendimiento energético de TOPCon lo convierten en el costo de capital neto más bajo a gran escala".

Detrick dijo que JinkoSolar se centra en aumentar la capacidad de TOPCon tipo n como su oferta principal de celdas, ya que considera que TOPCon será la tecnología de celdas pasivadas líder en el mercado dentro de los próximos cinco años.

"TOPCon ofrece la mejor combinación de eficiencia y confiabilidad en relación con el costo de capital y se adapta fácilmente a los parámetros de diseño de módulos existentes", dijo. "Existen otras tecnologías de tipo n como HJT e IBC, pero su arquitectura celular más exótica significa que requieren líneas celulares únicas con costos de capital mucho más altos".

La industria puede esperar que TOPCon sea rápidamente tan omnipresente como PERC en el mercado solar de silicio cristalino, tan pronto como los fabricantes estén dispuestos a actualizar sus líneas de producción.

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