Esta tecnología ha cobrado relevancia en la industria solar al maximizar la absorción de la luz solar y minimizar la pérdida de energía, lo que resulta en una alta eficiencia. Los paneles se utilizan en diversas aplicaciones, como parques solares a gran escala, agricultura y estaciones de carga de vehículos eléctricos, ofreciendo soluciones energéticas eficaces. Exploremos una guía detallada de los paneles solares TOPCon y compárelos con otros tipos.
Eficiencia de los paneles solares TOPCon
Esta tecnología, abreviatura de Contacto Pasivado con Óxido de Túnel, es un subtipo de células solares de tipo N que busca lograr una mayor eficiencia que las células PERC convencionales. Los avances recientes han dado como resultado una eficiencia de las células solares TOPCon que oscila entre el 24 y el 28 %, superando a las células solares tradicionales.
Esto se logra reduciendo la recombinación de electrones en la superficie mediante contactos pasivados que suelen utilizar dióxido de silicio para minimizar las pérdidas de energía. Además, cuenta con contactos en la parte posterior para mejorar la absorción de luz y el rendimiento energético, lo que la hace única en la categoría de celdas de tipo N.
Célula solar de tecnología TOPCon
El uso de dopaje con fósforo en lugar de boro mejora la eficiencia y evita la degradación causada por el oxígeno. El proceso de fabricación implica componentes de diseño complejo:
1. Parte frontal que absorbe la luz: El emisor estándar de fósforo difundido en la parte frontal de la celda absorbe la luz solar, generando una corriente eléctrica.
2. Capa de óxido de túnel: Se aplica una fina capa de dióxido de silicio, conocida como capa de óxido de túnel, sobre el emisor, que transporta eficientemente los electrones a la vez que refleja los dañinos rayos UV.
3. Capa conductora transparente: Después de la capa de óxido túnel se encuentra la capa de óxido conductor transparente (TCO), generalmente compuesta de óxido de indio y estaño. Esta capa conduce y transporta electrones, permitiendo el paso de la luz solar.
4. Protección de la parte trasera: La pasivación de la parte trasera refleja la luz solar no utilizada hacia la parte delantera, reduciendo así las pérdidas eléctricas.
5. Campo de superficie posterior: Finalmente, un campo de superficie posterior altamente dopado debajo de la capa de pasivación posterior establece una polaridad negativa y dirige el flujo de electrones a través de la carga externa.
Como resultado, la luz solar atraviesa el emisor superior, donde la energía de los fotones se transforma en electricidad. Los electrones se transportan a través de la capa de óxido de túnel antes de ser capturados por los electrodos posteriores para alimentar cargas externas, lo que resulta en altas eficiencias de conversión con bajas pérdidas de energía.
Panel solar bifacial TOPCon
Supera a los módulos fotovoltaicos PERC gracias a su factor bifacial de hasta el 85 %. Su capacidad para recibir más energía por la parte posterior lo hace ideal para aplicaciones de instalación en tierra. Además, ofrece un mayor incremento de potencia en módulos bifaciales que los módulos PERC, lo que lo convierte en una opción atractiva para el creciente mercado de la energía solar bifacial.
Referencia cruzada: Celdas solares con contactos pasivados mediante óxido de túnel
Precio del panel solar TOPCon
Los paneles TOPCon de doble vidrio de 430 W y 570 W tienen un precio de entre 97.2 y 101 dólares por unidad . Además, los paneles bifaciales TOPCon de tipo N tienen un precio que oscila entre 20,000 y 40,000 rupias. El precio está influenciado por diversos factores, como el coste de los materiales, los gastos de fabricación, el diseño y la I+D, la eficiencia de la producción, la gestión, los costes operativos y el cumplimiento de la normativa.
Nota: Los precios varían según el modelo y las especificaciones.
Diferencia entre Mono PERC, HJT y TOPCon Solar
Los paneles HJT ofrecen máxima eficiencia y bifacialidad, pero son complejos, costosos y sensibles a la humedad. Por otro lado, los paneles solares TOPCon son más sencillos y menos sensibles a la humedad, pero tienen menor eficiencia y bifacialidad. Los paneles PERC monocristalinos son más fáciles de fabricar, aunque su eficiencia es menor que la de los paneles HJT.
Veamos más factores diferenciadores:
| Tipo de la célula | Formación | Eficiencia | Costo | Rendimiento a alta temperatura |
| PERC mono | Similares a las células monocristalinas, con una capa de pasivación trasera adicional | Supera a las células monocristalinas convencionales | Un poco más caro, justificado por una mayor eficiencia. | Tolerancia superior al calor |
| TOPCon | Utiliza una capa de óxido de túnel para la pasivación del contacto del lado trasero. | Generalmente logra mayor | Los costos de fabricación pueden ser más altos | Excelente |
| HJT | Integra capas de silicio amorfo con silicio cristalino, formando heterojunciones. | A menudo mayor eficiencia | Inicialmente más costoso, reducción potencial con el tiempo | Generalmente sobresale |
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PERC tipo P vs. TOPCon tipo N
Al considerar la elección entre ambos tipos de celdas, existen diferencias importantes en términos de eficiencia, durabilidad y rendimiento. Analicemos los principales aspectos de las celdas solares TOPCon y PERC:
| Aspecto | PERC tipo P | TOPCon tipo N |
| Eficiencia | ~23% de eficiencia de celda comercial | ~25% de eficiencia de celda comercial |
| degradación | 2~3% de degradación en el primer año, 1~0.5% de degradación anual | ≤1% degradación en el primer año, ≤0.4% de degradación anual |
| Rendimiento con poca luz | Bueno | Mejor |
| Coeficiente de temperatura | -0.35% / K | -0.31% / K |
| Factor de bifacialidad | ~ 70% | ~ 80% |
Nota: Los aspectos varían según los factores de fabricación y medioambientales.
En definitiva, los paneles solares TOPCon ofrecen una degradación reducida, una mayor sensibilidad térmica y una mayor bifacialidad. Sin embargo, conllevan mayores costos de producción y procesos de fabricación complejos. A pesar de estos desafíos, compiten con PERC y HJT en términos de eficiencia y rendimiento. Para explorar más temas informativos, siga leyendo nuestras entradas de blog.
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