El ISE (Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía) de Alemania llevó a cabo un estudiar en las células TOPCon y se detectaron problemas de confiabilidad como degradación causada por la exposición a la luz, el calor, la humedad y la radiación UV.
En total, se analizaron 20 tipos de módulos TOPCon fabricados por diferentes empresas. El estudio identificó algunos modos de falla que no representan riesgos graves, como la degradación inducida por la luz y la temperatura.
Sin embargo, el estudio identificó que durante las pruebas de envejecimiento acelerado de los módulos fotovoltaicos, la entrada de humedad (DH, calor húmedo) y la exposición a la radiación UV pueden causar daños más críticos.
Según el Instituto Fraunhofer, esto se debe a que las corrientes en las pastas de metalización son sensibles a la humedad. Según el análisis, este problema se puede solucionar en las próximas generaciones de módulos.
Durante las pruebas de radiación UV, los módulos TOPCon mostraron un patrón de degradación donde el rendimiento disminuyó significativamente pero luego se recuperó parcialmente.
“Durante la exposición a los rayos UV, se observó un nuevo patrón de degradación durante las pruebas en interiores, que mostró pérdidas de potencia graves (hasta un -12 % después de 120 kWh/m2), seguidas de recuperación después de la prueba de congelación de humedad (HF), lo que puede influir en el rendimiento en exteriores y los resultados de las pruebas de certificación (IEC 61730-2, Secuencia B)”, explicaron los autores del estudio Paulo Gebhardt, Ulli Kräling, ster Fokuhl, Ingrid Hadrich y Daniel Filipp.
La degradación dependía de cómo se operaba el módulo (si en cortocircuito o en circuito abierto), mientras que la recuperación estaba influenciada por factores como la temperatura, la corriente eléctrica y posiblemente la luz. Los investigadores están realizando más pruebas para comprender mejor el impacto de la luz en este proceso.
A pesar de estos problemas, los módulos TOPCon han demostrado un rendimiento superior en términos de eficiencia, capacidad de generar energía desde ambos lados (bifacialidad) y coeficientes de temperatura en comparación con la tecnología de células PERC más antigua.
El estudio recomienda que antes de comprar grandes cantidades de módulos TOPCon, las empresas realicen pruebas adicionales para garantizar la calidad. También creen que con el tiempo, la confiabilidad de los módulos TOPCon mejorará a medida que se realicen más pruebas.
En relación con la degradación de la línea base durante la secuencia de prueba combinada UV/HF: P MPP (izquierda) y V OC (derecha). Los tipos 14 y 19 fueron sometidos sólo a partes de la secuencia de prueba..Gráfico: Fraunhofer ISE/Divulgación.
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