La tecnología HJT se diferencia de otras tecnologías, como TOPCon, en su topología celular y ciertas características eléctricas y estructurales. Entre las numerosas ventajas de la tecnología HJT sobre TOPCon, destaca el rendimiento energético, que puede ser hasta un 6 % superior en algunas regiones con alta irradiancia y altas temperaturas. Esto significa que, por cada kWp instalado en un proyecto, la HJT genera hasta un 6 % más de energía (kWh).
Las celdas HJT cuentan con capas de silicio amorfo hidrogenado depositadas en las superficies frontal y posterior de la celda, que actúan como capas de pasivación, lo que permite que estas celdas alcancen una mayor eficiencia y un mejor rendimiento en condiciones de baja irradiancia. Las celdas HJT de Risen Energy alcanzaron una eficiencia del 26,61 %, lo que permitió a la empresa producir en masa módulos de hasta 740 Wp.
Además, la superficie de la celda HJT está recubierta con una película de óxido conductor transparente (TCO) y carece de capa aislante. Por lo tanto, no existe la posibilidad de que la capa superficial se cargue, lo que previene la PID.
Esta capa, que utiliza material ITO (óxido de indio y estaño), además de mitigar las pérdidas de PID en estas celdas, las hace células HJT preferido para la construcción de celdas Tandem, por la facilidad de conexión con celdas de perovskita, precisamente por ser conductor.
Las células HJT no se pueden producir en las mismas líneas de producción que las células TOPCon, lo que requiere altas inversiones en nuevas líneas de producción por parte de los fabricantes, ya que no es posible aprovechar las líneas preexistentes de tecnologías PERC o TOPCon.
Por este motivo, pocos fabricantes tienen capacidad de producción para esta tecnología, con una capacidad de producción global estimada de 120 GW en 2025, frente a los más de 1000 GW de capacidad de producción global de la tecnología TOPCon.
Además, los módulos HJT requieren de procesos de fabricación diferentes y específicos debido a su topología de celda única, ya que son muy sensibles a la exposición a altas temperaturas, como en los procesos convencionales de corte de media celda, impresión de malla e interconexión entre celdas, lo que resulta en diferencias estéticas en los módulos y celdas.
De esta manera, es posible diferenciar un módulo HJT de un módulo TOPCon evaluando sus características eléctricas y aspectos visuales.
Parámetros eléctricos: evaluación de fichas técnicas
Los módulos HJT tienen un mejor rendimiento en condiciones reales de funcionamiento, ya que su coeficiente de temperatura Pmax es menor que el de los módulos TOPCon, siendo de tan solo -0,24%/ºC.
Además, la degradación de potencia a lo largo de 30 años es de tan solo el 0,30 % anual, lo que permite que los módulos HJT alcancen los 30 años con el 90,3 % de su potencia nominal. Su bifacialidad es del 90 %. Estas diferencias inciden directamente en el rendimiento energético de los módulos.
Finalmente, los voltajes de circuito abierto (Voc) de los módulos HJT son más altos en comparación con los módulos TOPCon de la misma potencia.
Aspectos visuales
Color posterior del módulo
La estructura simétrica de las células HJT, combinada con el proceso de deposición de película de ITO, en el que todas las células se disponen horizontalmente, da como resultado una coloración homogénea y uniforme entre las superficies frontal y posterior. Por lo tanto, el color en ambas superficies es prácticamente idéntico y todas las células tienen el mismo tono.
En el caso de los módulos TOPCon, la coloración azul de las celdas se debe a la película de pasivación SiNx (nitruro de silicio). Los diferentes espesores de esta película producen variaciones de color, que van del azul claro al azul oscuro. Normalmente, la superficie frontal presenta tonos de azul más claros y desiguales en la superficie posterior.
La alta reflectividad de la capa de óxido de tunelización y la capa de polisilicio en la parte posterior de TOPCon, combinada con el proceso de deposición, en el que las celdas se colocan verticalmente, una tras otra, dentro de un tubo de cuarzo, dificulta el control del espesor de la película en ambas caras. Esto resulta en una inconsistencia de color entre la parte frontal y posterior del módulo, así como en una falta de uniformidad entre las celdas.
Por lo tanto, la diferencia de coloración de las caras frontal y posterior, así como la falta de uniformidad de color entre las celdas, es una característica sorprendente de los módulos TOPCon.
Esquinas de celda biseladas
La tecnología HJT requiere procesos de producción a baja temperatura, alcanzándose temperaturas máximas de 200°C, mientras que en la producción de TOPCon se observan temperaturas de hasta 800°C.
Para evitar daños en las celdas y garantizar celdas HJT de alta calidad, los principales fabricantes y líderes en tecnología HJT, como Risen, realizan el corte de media celda directamente en el lingote antes del corte de la oblea, evitando así el corte de la celda a altas temperaturas. Esto da como resultado obleas ya en formato de media celda, con las cuatro esquinas biseladas, lo que resulta en celdas HJT con todas las esquinas biseladas, como se muestra en la Figura 2.
En el caso de los módulos TOPCon, la industria utiliza principalmente obleas completas para fabricar las celdas, que solo se dividen por la mitad una vez terminadas, justo antes del ensamblaje del módulo. Por esta razón, las semiceldas TOPCon solo tienen dos esquinas biseladas y dos esquinas rectas, como se puede observar en la Figura 2.
HJT (derecha) con 4 esquinas biseladas
Conclusión
La tecnología HJT se destaca por su alta eficiencia energética, excelente estabilidad térmica, baja degradación de energía durante años de funcionamiento y alta bifacialidad, características que resultan en un rendimiento energético superior.
Risen ha desarrollado una innovadora tecnología de interconexión celular, denominada Hyperlink, que funciona a bajas temperaturas y sin la aplicación de estrés Térmica. Además, utiliza células OBB ultrafinas, de tan solo 90 μm de grosor, serigrafiadas con una plantilla para formar la malla conductora con mayor precisión.
Los avances en los procesos de fabricación de células y módulos HJT garantizan una alta confiabilidad al evitar daños térmicos y mecánicos en las celdas, además de proporcionar una apariencia estética diferente en comparación con las celdas TOPCon y las celdas HJT de otros fabricantes, como, por ejemplo, la uniformidad del color y la ausencia de puntos de soldadura visibles en los conductores.
En un mercado cada vez más competitivo donde los fabricantes buscan optimizar costos, comprender la tecnología HJT, sus características eléctricas y procesos de fabricación es importante para garantizar que los módulos adquiridos ofrezcan alta confiabilidad y excelente desempeño.
Además, las diferencias técnicas y visuales entre las tecnologías HJT y TOPCon son esenciales para que los integradores, distribuidores e inversores tomen decisiones sobre qué tecnología utilizar en sus proyectos y qué resultados esperar.
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