Paneles TOPCon, ventajas y desventajas frente a otras opciones

En este post abordamos qué son las células solares TOPCon, lo que aportan frente a las tecnologías más comunes, así como cuáles son las diferencias, beneficios y desventajas de estos paneles de última generación con respecto a otra tecnología como la PERC, también de altas prestaciones en rendimiento.

Tipos más eficientes de tecnologías en paneles solares

En la actualidad podemos encontrar varios tipos de tecnologías en los paneles solares más avanzados: entre ellas están, HTJ, PERC y TOPCon.

Cada una presenta una estructura interna distinta que modifica la eficiencia final de la célula, mediante la incorporación de diversas innovaciones en ellas que optimizan el funcionamiento de los módulos fotovoltaicos. Ambos tipos son células monocristalinas, ya que la producción de células policristalinas ya se ha abandonado en todos los mercados mayoritarios

La tecnología PERC (Passivated Emitter and Rear Cell) añade en la parte trasera de la célula solar tradicional de silicio una capa reflectante, que además mejora el comportamiento de los electrones (al ser pasivadora reduce su tasa de recombinación), y permite aprovechar de manera más efectiva la irradiación del sol al reflejar internamente los fotones que no han llegado a generar electrones. Esta célula es monocristalina con un dopado tipo P.

A resultas de ello, la eficiencia de los paneles solares aumenta, ya que son más potentes y autónomos, con lo que se precisa de una menor cantidad de módulos fotovoltaicos operando al unísono que con las tecnologías de célula convencionales. O lo que es lo mismo, las instalaciones con PERC requerirán de menos espacio para desplegarse, dado que las placas que montan ofrecen un mayor rendimiento.

Todo esto, se traduce también en que necesitamos utilizar menos paneles para lograr la misma potencia o incluyo mayor.

Si bien, hay otro tipo de tecnología, TOPCon, que aumenta más todavía la eficiencia de los paneles solares, por lo que aporta unas ventajas sustanciales con respecto a la que acabamos de referir, aunque ello no significa que sea siempre preferible a ella. Lo vemos todo en detalle a continuación…

Paneles solares TOPCon

Esta modalidad de paneles incorpora la célula solar TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact), que mejora la eficiencia mediante la inclusión de varias capas ultra delgadas de dióxido de silicio entre el silicio y las capas de contacto, la cual minimiza más aún las pérdidas eléctricas a través de un efecto túnel, aumentando la tensión de trabajo. Estas células son monocristalinas como las PERC pero esta vez son tipo N.

Así, la tecnología TOPCon incrementa las prestaciones de las placas solares tanto en la captura de la energía solar como en su posterior conversión en electricidad, con un proceso más depurado que reduce la tasa de recombinación de los portadores de carga (electrones y huecos) en mayor medida que la célula PERC, gracias a la capa de dióxido tunelado que brinda las propiedades necesarias para este objetivo.

Esto se traduce en que más electrones generados por la la luz solar se conviertan en electricidad usable, en lugar de perderse en el proceso, lo que hace que la célula TOPCon esté presente en muchos paneles de última generación, dado que consigue optimizar el rendimiento de las instalaciones y reducir el coste de producción energética, ganando en eficiencia con respecto a otras tecnologías, además las células tipo N poseen entre otras ventajas menor degradación inicial, por el efecto que se conoce como LID (light induced degradation).

Pero aunque supone una solución bastante avanzada, no cabe considerarla como la definitiva, debido a que la industria fotovoltaica siempre está innovado a la búsqueda de tecnologías vanguardia que mejoren las prestaciones que se obtienen a todos los niveles, como serian las célual multiunión (HJT).

Además, no siempre en la comparativa TOPCon vs PERC sale ganando la primera, como vamos a ver en el siguiente apartado.

Ventajas y desventajas de la tecnología TOPCon

La diferencia entre las células solares TOPCon y PERC radica en su estructura, y en la tecnología utilizada para mejorar la eficiencia de conversión de la energía solar en electricidad.

Las células PERC añaden una capa pasivadora en la parte trasera de la célula solar tradicional de silicio, lo que permite que la luz que normalmente se perdería por reflexión en la parte trasera de la célula se refleje de nuevo hacia el silicio, para darle una segunda oportunidad de absorción.

Asimismo, utilizan una superficie trasera reflectante que mejora aún más la absorción de luz y reduce las pérdidas de electrones, además de dejar pasar la radiación infrarroja lo que hace que no se incremente tanto la temperatura.

Mientras que las células TOPCon, por su parte, emplean una técnica de contacto pasivado mediante varias capas una fina denominada túnel de óxido entre dos capas de un oxido conductor denominado TCO, que es el actúa como contacto eléctrico, esta extructura mejora apreciablemente la captura de los portadores de carga y reduce la tasa de recombinación en la estructura de los módulos fotovoltaicos.

Precisamente por esta reducción y el mejor manejo de los electrones la tecnología TOPCon tiende a considerarse como más eficiente energéticamente que la PERC. Pero ahora bien, el coste de fabricación de paneles solares de este tipo es mucho mayor, cuando sus propiedades pueden no requerirse para el rendimiento que precisaría, por ejemplo, una instalación doméstica de autoconsumo promedio.

En cambio, la tecnología PERC es más simple y menos costosa de implementar en comparación con la TOPCon, algo que explica su predominio en la industria fotovoltaica actual.

A día de hoy, solo en casos en lo que se busque la obtención de unas prestaciones especiales de eficiencia merecería la pena la inversión en esta variedad de instalaciones, mucho más complejas.

Aplicaciones de TOPCon

Las especificidades referidas de los paneles solares TOPCon explican que sus aplicaciones se orienten a la alta exigencia de rendimiento, ya sea porque se disponga de poco espacio para nutrir el campo solar y se quiera extraer la máxima potencia de las placas que se instalen, se trate de una zona geográfica con menor irradiación, haya que atender demandas electrointensivas o existan otros condicionantes especiales.

En contraposición, las otras células se adaptan mejor a una gama más amplia de aplicaciones fotovoltaicas, dada su mejor relación coste-efectividad. Por ello, la mayoría de la fabricación de Atersa de paneles solares monocristalinos es PERC. Aunque también, ofrecemos modalidades en otras tecnologías de máxima calidad tanto propias como de las mejores marcas.

Si quieres que te orientemos sobre qué tipo de paneles puede ser los ideales para tu instalación no dudes en hacérnoslo saber. ¡Estaremos encantados de asesorarte!

 

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