La pasada semana, los fabricantes de panales solares JinkoSolar y Trina Solar informaron de que pruebas sobre el terreno demuestran que los módulos solares de contacto pasivado de óxido de túnel (TOPCon) superan a los módulos fotovoltaicos de contacto posterior de tipo p en la generación mensual de energía. Se trata de estudios que los fabricantes realizaron de manera individual, y en el caso de Jinko Solar, los resultados fueron confirmados por el organismo alemán TÜV Nord.
Si bien los datos desde el punto de vista de la generación resultan alentadores, los resultados del scorecard de Kiwa PVEL de este año han mostrado que esta tecnología presenta mayor vulnerabilidad. Investigadores de la Universidad de Nueva Gales del Sur (Australia) también han publicado recientemente los resultados de una nueva investigación que muestra la vulnerabilidad de las células solares TOPCon a la corrosión por contacto, como ya adelantó pv magazine en 2023.
En el caso de las pruebas llevadas a cabo por Kiwa PVEL, los resultados dependen, en gran parte, del tipo de bills of materials (BOM) empleada.
“Los resultados de este año nos han sorprendido”, dice a pv magazine Asier Ukar, director en España de la consultora Kiwa PI Berlin. En concreto, menos del 6% de los 388 modelos probados fueron Top performers en todas las pruebas de fiabilidad (TC, DH, MSS, HSS, PID y LID+LETID); y el 66% de los fabricantes de módulos experimentaron al menos un fallo en las pruebas. “La tasa de fallos a nivel de BOM también aumentó hasta el 41%, la más alta de la historia”, explica. Los módulos fotovoltaicos con el mismo tipo de modelo pueden fabricarse a partir de BOM completamente diferentes, y estos cambios en los componentes de los módulos fotovoltaicos pueden tener un gran impacto en la fiabilidad y el rendimiento. Por otro lado, según Ukar, “las pruebas de certificación del sector de acuerdo a normativa estándar no suelen ser lo suficientemente estrictas como para identificar estos posibles problemas”.
Por ejemplo, las pruebas de la International Electrotechnical Commission (IEC) para el Thermal Cycling es de 200 ciclos en cámara climática, mientras que la de Kiwa PVEL es de 600 ciclos. Esta prueba modela el comportamiento frente a ciclos térmicos calor-frío, y el requerimiento para pasar la prueba es que el módulo degrade menos del 2%, y el 84% de los módulos testados superó la prueba, mientras que 11 fabricantes sufrieron un fallo en esta prueba. “La tasa de degradación media para PERC y TOPCon fue del 0,6 y 0,7%, respectivamente, pero 5 BOM de TOPCon registraron un fallo de degradación de potencia frente a sólo 1 BOM de PERC”, explica Asier Ukar.
Otra prueba, Damp Heat, somete a los paneles a calor húmedo en cámara climática. Kiwa PI Berlin los somete a 2000 horas –frente a 1.000 de la IEC¬, y el requerimiento para pasar la prueba es que el módulo degrade menos del 2%. “En este caso, el 31% de las BOMs testadas no pasaron la prueba, y TOPCon se ve más afectado que PERC”, explica Ukar.
Las pruebas de estrés mecánico, granizo, Potential Induced Degradation (PID) y LID -LeTID arrojaron, en general, buenos resultados, pero sí se observaron problemas en las pruebas de degradación inducida por UV (UVID): “la pérdida de potencia tras 120 kWh/m2 de UVID osciló entre el 0,6% y el 16,6%. Si bien HJT se ve afectado y el PERC degrada más de lo esperado, el TOPCon sufre mucho más”, explica.
Todo apunta a que TOPCon va a ser la tecnología dominante en los siguientes 5 años y, como cada vez que el sector introduce un avance o mejora tecnológica, dicha mejora llega también de la mano de determinados riesgos y retos que conviene comprender y atajar. “Uno de los objetivos principales en la carrera para desplegar esta tecnología de manera que cumpla con lo que se espera de ella pasa por poner el foco en su durabilidad a largo plazo, es decir, en cómo esta tecnología se comporta frente a la influencia de factores ambientales como la humedad o radiación UV”, dice el director en España de la consultora Kiwa PI Berlin. Este enfoque trae consigo la necesidad de incluir pruebas de duración extendida en los procesos de precualificación de fabricantes y sus modelos, así como adaptar los procedimientos de testeo en laboratorio con pruebas adaptadas a los riesgos que TOPCon introduce. “La buena noticia es que tanto las herramientas como el conocimiento existen y están al servicio de la industria”, concluye Ukar.
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