Módulos de alto rendimiento con una eficiencia superior al 21% - Garantizan el máximo rendimiento

La eficiencia de un módulo solar es fundamental y desempeña un papel importante a la hora de determinar los beneficios que puede obtener de su instalación solar. Por lo tanto, es importante elegir módulos con una alta eficiencia para maximizar la producción de energía. Aquí encontrará todos los módulos con una eficiencia superior al 21%, ya sean mono o bifaciales, de marco negro o plateado, o módulos Full Black. En cuanto a los tipos de células, puede elegir entre células dopadas con p, células dopadas con n y células de heterounión. Actualmente, la mejor relación calidad-precio se observa en los módulos solares con células n-dopadas. Además, estos módulos altamente eficientes están equipados con la última tecnología de semicélulas para garantizar el máximo rendimiento energético. Disponemos de los módulos más eficientes de los fabricantes más reputados del sector, como JA Solar, Jinko, Trina, Longi, Canadian y muchos más. Disponemos de una amplia gama de módulos solares de alta eficiencia con una potencia nominal de hasta 660 W. Todo ello a precios ventajosos, que podemos garantizar gracias a la cooperación con los principales distribuidores de Europa. 

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Módulos solares de alta eficiencia: ¿qué hay que tener en cuenta?


Las células solares utilizadas en un módulo solar, el rendimiento y la eficiencia de un módulo solar.

He aquí un resumen de los puntos más importantes:
1. Máximo rendimiento: las mejores células solares alcanzan una alta eficiencia maximizando la conversión de la luz solar incidente en electricidad. En la práctica, los mejores valores se sitúan actualmente en torno al 25%.
2. Uso eficiente de los recursos: Una buena célula solar se caracteriza por el uso eficiente de las materias primas. Esto permite un uso óptimo de los recursos disponibles al tiempo que reduce la huella ecológica.
3. Larga durabilidad: La mejor célula solar tiene una larga vida útil y mantiene su rendimiento durante un largo periodo de tiempo. Una alta durabilidad es fundamental para la rentabilidad a largo plazo y el funcionamiento sostenible. El PID y el LID son los criterios importantes en este caso.
4. Relación calidad-precio equilibrada: La mejor célula solar ofrece una buena relación calidad-precio, es decir, consigue un alto rendimiento a un precio razonable. Esto permite un uso económicamente atractivo de la tecnología solar.
5. Aplicabilidad y escalabilidad: Una buena célula solar se caracteriza por su amplia aplicabilidad y escalabilidad a escala industrial. Es versátil y puede utilizarse con flexibilidad en diferentes aplicaciones.
6. Reciclabilidad: La mejor célula solar también tiene en cuenta la reciclabilidad de las materias primas utilizadas. La eliminación y el reciclaje respetuosos con el medio ambiente de las células solares contribuyen a la sostenibilidad de la tecnología solar.
7. Tecnologías emergentes: Los avances actuales indican que las células solares TOPCon y HJT podrían sustituir a la tecnología PERC, hasta ahora líder, en los próximos 5 a 10 años. Las células solares en tándem alcanzan actualmente las eficiencias más altas y muestran un potencial prometedor para el futuro.
8. Influencia de la metalización: La forma en que se utilizan las materias primas en la metalización influye significativamente en los costes de fabricación. Los procesos de metalización eficientes ayudan a reducir los costes de producción y permiten una producción más económica de células solares.

En general, el máximo rendimiento, el uso eficiente de los recursos, una larga durabilidad, una relación calidad-precio equilibrada y la consideración de las nuevas tecnologías son cruciales para obtener la mejor célula solar. Gracias a la investigación y el desarrollo continuos y a las innovaciones en la tecnología de fabricación, las células solares siguen optimizándose y ofrecen un potencial prometedor para el uso de energías renovables.



tecnologías fotovoltaicas en el mercado, módulos solares eficientes: 


La influencia de la eficiencia en la eficacia de las células solares.

Seleccionar la tecnología fotovoltaica adecuada es crucial para que los ingenieros desarrollen módulos solares eficientes y de alto rendimiento. A la hora de evaluar las distintas tecnologías, la eficiencia de las células solares desempeña un papel fundamental. Obtenga más información sobre las distintas tecnologías fotovoltaicas y sus eficiencias aquí.

1. Límites naturales de eficiencia: Los semiconductores utilizados en las células solares tienen límites naturales de eficiencia. Según el límite de Shockley-Queisser, el silicio cristalino (c-Si) alcanza una eficiencia teórica del 26,7 %. El arseniuro de galio (GaAs) alcanza una eficiencia teórica del 29,1 % y el teluro de cadmio (CdTe) del 22,1 %.
2. Distribución del silicio cristalino: El uso del silicio cristalino es el más extendido. Los módulos de obleas de silicio representan más del 95 % de la cuota de mercado mundial de todos los sistemas solares instalados. Sin embargo, en términos del potencial de eficiencia alcanzable en la práctica, las mejoras de las últimas células solares de silicio son marginales, en torno al 25 %. El diseño de las células solares evoluciona constantemente para desbloquear un mayor potencial de eficiencia.
3. Tecnologías PERC, TOPCon y HJT: Actualmente, las células solares PERC dominan el mercado con una eficiencia teórica del 24,5 % (cuota de alrededor del 75 % en 2021). Sin embargo, la investigación espera que las tecnologías TOPCon y HJT crezcan. La cuota de mercado combinada de estos dos tipos de células solares rondaría el 5 % en 2021.
4. Tecnología TOPCon: TOPCon son las siglas de Tunnel Oxide Passivated Contact y describe un método especial de construcción de células solares. El Longi HiMo 6 es uno de los mejores módulos solares con tecnología TOPCon. Se caracteriza por su alta eficiencia y rendimiento.
5. Tecnología HJT: La tecnología de heterounión (HJT) utiliza obleas de silicio de tipo n con finas capas de silicio dopado e intrínseco y capas de óxido conductor transparente (TCO). Esta tecnología se utiliza desde hace tiempo para la producción de células solares y ofrece un potencial prometedor.
La eficiencia de una célula solar es un indicador fundamental de su rendimiento y rentabilidad. Sin embargo, es importante tener en cuenta que las eficiencias publicadas se consiguen en condiciones de ensayo estándar (STC) ideales, que rara vez se dan en la práctica. Los ingenieros también deben tener en cuenta otros factores como el coste, la fiabilidad y la escalabilidad a la hora de seleccionar la tecnología fotovoltaica.
Gracias a la investigación y el desarrollo continuos, las células solares siguen optimizándose para lograr mayores eficiencias y mejorar la producción de energía. Elegir la tecnología adecuada es crucial para que las instalaciones solares sean más eficientes y sostenibles, y para contribuir a la transición energética mundial.


Comparación de rendimiento entre células solares TOPCon y PERC: Estudio del Fraunhofer ISE

Un reciente estudio del Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar (ISE) compara el rendimiento de las células solares TOPCon y PERC y muestra resultados interesantes. Las dos tecnologías compiten por la cuota de mercado y son prometedoras para el futuro de la energía fotovoltaica (FV).
La tecnología PERC (Passivated Emitter Rear Cell) domina actualmente el mercado fotovoltaico con una cuota de mercado de alrededor del 75%. Estas células solares se caracterizan por un electrodo trasero emisor pasivado, que permite una mayor absorción de la luz y un mejor rendimiento energético. La eficiencia teórica de las células solares PERC es del 24,5%.
La tecnología TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) es una alternativa prometedora a las PERC. El estudio muestra que las células TOPCon tienen un alto potencial de eficiencia y son capaces de superar a las células solares PERC en términos de eficiencia. La eficiencia teórica de las células solares TOPCon se sitúa en torno al 25,8%.
Los investigadores del Fraunhofer ISE descubrieron que las células TOPCon rinden mejor que las PERC en condiciones de poca luz, como las que se dan a primera hora de la mañana o a última hora de la tarde. Esto se debe a una menor recombinación en los contactos de la célula, que se suprime mejor con la tecnología TOPCon.
Además, las células solares TOPCon también ofrecen una mejor dependencia de la temperatura en comparación con las PERC. Su eficiencia disminuye menos al aumentar la temperatura. Se trata de un factor importante para el rendimiento de las células solares en climas cálidos o bajo radiación solar intensa.
Sin embargo, el estudio también subraya que los costes de producción de las células TOPCon son actualmente más elevados que los de las PERC. Por tanto, la implantación comercial de la tecnología TOPCon requiere más investigación y desarrollo para reducir costes y mejorar la competitividad.
En general, el estudio del Fraunhofer ISE muestra que las células solares TOPCon tienen un potencial prometedor para el futuro de la energía fotovoltaica. Ofrecen un mayor rendimiento en condiciones de poca luz y una mejor dependencia de la temperatura en comparación con las células PERC. La industria seguirá trabajando para reducir costes y hacer que la tecnología TOPCon sea más atractiva comercialmente. Esta comparación de rendimiento entre las dos tecnologías demuestra que el desarrollo de nuevas tecnologías fotovoltaicas está contribuyendo de forma importante al avance de la energía solar.
Fuente: https://www.pv-magazine.de/2022/01/20/fraunhofer-ise-topcon-vs-perc/



¿Cómo se determina la eficiencia de una célula solar?


La eficiencia de una célula solar se determina de forma precisa y reproducible. Para ello, las células se prueban en condiciones estándar en el laboratorio. En estas condiciones de ensayo estándar (STC), la célula se irradia verticalmente con un "simulador solar", también llamado "flasher" en la industria. En STC, se reproduce una potencia de radiación definida de 1.000 W y el espectro de la luz natural. Además, la temperatura ambiente se mantiene constante a 25°. Las características de rendimiento se enumeran en la ficha técnica, al igual que las posibles variaciones. Por lo general, los clientes reciben una lista flash tras realizar el pedido. En ella se registran los datos reales de rendimiento del producto a nivel de módulo. A continuación, los módulos pueden asignarse mediante el número de serie. 
La energía luminosa incidente genera electrones en la célula y da lugar a un flujo de corriente cuando se conectan los polos negativo y positivo. La célula ajusta su tensión para regular el flujo de corriente en función de la carga conectada. Si se sigue aumentando la carga, la célula llega a un punto en el que se alcanza la potencia máxima (Pmpp), tras lo cual la corriente y la tensión descienden.
Para determinar la potencia de la célula solar, se multiplican los valores medidos de corriente y tensión en el Pmpp. A continuación, el valor calculado se divide por la potencia irradiada para determinar la eficiencia de la célula.
Es importante señalar que la eficiencia y el coeficiente de rendimiento de un sistema fotovoltaico dependen de varios factores individuales. Determinar estos valores con precisión puede ser un reto para los usuarios privados. Por lo tanto, la eficiencia de las células solares desempeña un papel más importante en el debate público que el coeficiente de rendimiento de todo un sistema. La eficiencia de las células solares sirve como característica de calidad y puede medirse con precisión, mientras que el coeficiente de rendimiento está influido por diversos factores externos.
Sin embargo, la eficiencia de los módulos también está sujeta a factores externos, como el valor de irradiación o la temperatura ambiente. El coeficiente de temperatura influye directamente en el rendimiento de un módulo solar. El coeficiente de temperatura indica cómo se comporta el rendimiento del módulo con los cambios en la temperatura de funcionamiento. Dado que los módulos solares se calientan por la radiación solar, es importante comprender cómo afecta la temperatura a su rendimiento.
Un coeficiente de temperatura positivo significa que el rendimiento del módulo disminuye a medida que aumenta la temperatura. Normalmente, el coeficiente de temperatura oscila entre -0,3% y -0,5% por grado Celsius. Esto significa que el rendimiento del módulo disminuye en este porcentaje por cada grado centígrado de aumento de la temperatura.



Comparación entre el dopaje con fósforo y el dopaje con boro de las células solares: Ventajas e inconvenientes

El dopaje es un paso crucial en la producción de células solares, en el que se introducen impurezas específicas en los materiales semiconductores para conseguir determinadas propiedades eléctricas. El dopaje con fósforo y boro son dos métodos habituales para conferir determinadas propiedades a los materiales semiconductores deseados, como el silicio. He aquí las ventajas y desventajas de ambas técnicas de dopaje:
Dopaje con fósforo: Ventajas:
1. Dopaje con electrones: El fósforo dota al silicio de electrones adicionales, haciendo que el semiconductor sea n-dopado. Esto provoca un aumento de la conductividad del material.
2. Buenas propiedades eléctricas: El silicio dopado con fósforo presenta una elevada movilidad de los portadores de carga, lo que se traduce en una conductividad eléctrica eficaz.
3. Baja resistencia eléctrica: El silicio dopado con fósforo presenta una elevada movilidad de los portadores de carga, lo que se traduce en una conductividad eléctrica eficaz. 
 Desventajas:
1. Recombinación: El dopaje con fósforo puede aumentar la recombinación de los portadores de carga, lo que lleva a la pérdida de fotocorriente y a una menor eficiencia de la célula solar.
2. Defectos superficiales: El dopaje con fósforo puede provocar defectos en la superficie del silicio, lo que puede afectar a la calidad del material y reducir la vida útil de la célula solar.
3. Proceso de difusión: El proceso de dopaje con fósforo requiere técnicas especiales como el proceso de difusión, que puede ser más complejo y caro.
Dopaje con boro: Ventajas:
1. Dopaje con agujeros: El boro dopa el silicio con agujeros, lo que dopa el semiconductor. Esto permite el flujo de agujeros como portadores de carga y contribuye a la conductividad del material.
2. Baja recombinación: El silicio dopado con boro muestra una menor recombinación de portadores de carga, lo que puede conducir a una mayor eficiencia de la célula solar.
3. Menores defectos superficiales: El dopaje con boro produce menos defectos en la superficie del silicio en comparación con el dopaje con fósforo.
Desventajas:
1. Menor movilidad: El silicio dopado con boro muestra una menor movilidad de los portadores de carga en comparación con el silicio dopado con fósforo, lo que puede dar lugar a una menor conductividad eléctrica.
2. .. mayor resistencia eléctrica: El silicio dopado con boro muestra una mayor resistencia eléctrica que el silicio dopado con fósforo, lo que puede provocar una mayor pérdida de energía y un menor rendimiento de la célula solar.
3. Sensibilidad a la temperatura: Las células solares dopadas con boro pueden ser susceptibles a cambios en la temperatura ambiente, lo que puede afectar a su rendimiento.
En general, tanto el dopaje con fósforo como con boro ofrecen ventajas y desventajas específicas para el rendimiento de la célula solar. La elección del método de dopaje depende de varios factores, como el tipo de portador de carga deseado, la eficiencia y el coste. La investigación y el desarrollo en curso en este campo tienen como objetivo mejorar las técnicas de dopaje y aumentar continuamente la eficiencia y el rendimiento de las células solares.