Siempre comprometidos con mejorar el rendimiento y la confiabilidad de sus módulos fotovoltaicos, CSI solar trabaja constantemente en el desarrollo de tecnologías para maximizar la eficiencia de sus productos.
Desde 2019, se dedica al desarrollo de la tecnología TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) tipo N, con módulos basados en diferentes tamaños de celda, como 182 x 210 mm y 210 x 210 mm, ofreciendo flexibilidad para diversas aplicaciones.
Basados en celdas rectangulares de 182 x 210 mm, los módulos bifaciales 182 Pro TOPCon cuentan con 66 celdas, dimensiones de 2382 x 1134 mm con potencia de hasta 630Wp y eficiencia de hasta 23.3%, y pueden ser aplicados en segmentos C&I o Utility.
Gracias a las dimensiones optimizadas y al método de almacenamiento, es posible maximizar la tasa de utilización de los contenedores con una utilización de hasta el 99.8%. Esto significa que la potencia por contenedor para 182 módulos Pro TOPCon puede alcanzar hasta 453.6 kW, lo que representa un aumento de aproximadamente el 8,0 % en comparación con los módulos basados en celdas de 182 x 182 mm.
Al suministrar más energía por contenedor, es posible reducir los costos de BOS (Balance del sistema) y LCOE (Costo nivelado de energía), lo que añade un valor significativo para los clientes.
Además, en comparación con los módulos 182N de 72 celdas, el módulo 182 Pro permite aumentar el número de módulos por cadena tanto para sistemas fijos como para instalaciones con seguidores, debido a su menor tensión de circuito abierto (Voc), lo que también contribuye a reducir los costes del sistema.
Sin embargo, un factor que influye significativamente en el rendimiento de los módulos fotovoltaicos es la temperatura de funcionamiento. Los módulos TOPCon 182 Pro utilizan obleas de silicio tipo N con vidas útiles prolongadas de portadores minoritarios, combinadas con la implementación de tecnología avanzada de contacto pasivado con óxido de túnel.
Este enfoque implica mejorar el voltaje de circuito abierto (Voc) de la celda depositando una capa de óxido ultrafina y dopando una capa de polisilicio en la parte posterior de la celda, lo que facilita la pasivación efectiva de la interfaz y contribuye a un coeficiente de temperatura más favorable en el módulo.
Como resultado, los módulos TOPCon superan a los módulos PERC en entornos de alta temperatura, como se demuestra en la Figura 2.
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Figura 2 – Influencia de la temperatura del módulo en su generación de energía
En el diseño de las celdas se implementan dedos más estrechos y numerosos (pequeñas líneas metálicas que recogen la energía generada en las células fotovoltaicas y la entregan a las barras colectoras). Esto minimiza las distancias de transmisión, reduce las áreas de sombra y disminuye efectivamente la resistencia en serie y el consumo de pasta de plata.
Mediante simulaciones y validaciones experimentales, se determinó que 16 busbars representan la configuración ideal para maximizar la potencia de salida en los 182 módulos Pro TOPCon, como se observa en la Figura 3.
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Figura 3 – Relación entre el número de barras colectoras y la potencia de salida
La celda TOPCon está diseñada con un diseño simétrico en las caras frontal y posterior de la celda, lo que permite un área de sombra más pequeña en comparación con PERC.
Al combinar múltiples tecnologías que mejoran la bifacialidad tanto a nivel de celda como de módulo, los módulos TOPCon 182 Pro pueden lograr una bifacialidad de hasta el 85%, una ganancia significativa en comparación con la tecnología PERC.
En términos de confiabilidad, además de estar certificados por laboratorios externos, estos módulos pasan por un protocolo de pruebas interno 2 a 3 veces más riguroso que las normas IEC, lo que garantiza una alta confiabilidad del producto (Tabla 1).
Tabla 1: Protocolo de pruebas internas
| Pruebas | CEI 61730/61215 | Protocolo interno del CSI |
| DH (calor húmedo) | 1000 horas | 2000~3000 horas |
| TC (Ciclo térmico) | 200 ciclos | 400~600 ciclos |
| HF (congelación por humedad) | 10 ciclos | 20~30 ciclos |
| PID (degradación potencial inducida) | 96 horas | 192 horas |
Como se muestra en la Tabla 1, los resultados de las pruebas muestran que los módulos TOPCon exhibieron un rendimiento superior en comparación con los módulos PERC.
Tomando la prueba de calor húmedo (DH) como ejemplo, los módulos bifaciales TOPCon mostraron una degradación de energía inferior al 2 % después de la prueba DH2000, lo que estuvo muy por debajo del 5 % requerido por la norma IEC después de la prueba DH1000.
CSI Solar también ha desarrollado un método de evaluación UV a nivel de celda para el monitoreo diario. Después de una irradiación UV de 60 kWh/m², las células TOPCon mostraron aproximadamente un 0,2% menos de degradación en comparación con las células PERC, como se puede observar en la Figura 4, lo que garantiza una vez más la fiabilidad de los productos probados.
- Figura 4 – Resultados de las pruebas contables de los módulos PERC y TOPCon
Por último, otra gran ventaja de los módulos 182 Pro está relacionada con la compatibilidad del sistema, ya que son mecánicamente compatibles con los sistemas de montaje tradicionales y eléctricamente compatibles con las principales marcas de inversores string (incluidos los inversores canadienses).
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