fotovoltaica

Un artículo de Baoshen Zhong, presidente de LONGi

La tecnología de contacto posterior, llamada a ser la opción preferente en fotovoltaica

0
La máxima prioridad de LONGi en su hoja de ruta tecnológica es la mejora de la eficiencia. Toda la industria fotovoltaica considera que la clave de las inversiones futuras pasa por conseguir la máxima eficiencia a un bajo coste, gracias a la fabricación en serie y a una alta aceptación en el mercado. En este punto de la ‘Era del Teravatio’, el sector se enfrenta a un cambio tecnológico subversivo. Durante los próximos cinco o seis años, las células solares de contacto posterior, conocidas por su gran eficiencia y estética, pasarán a ser la opción preferente de la industria. Con una cuota de mercado al alza, están llamadas a ser la siguiente tecnología imperante para las células de silicio cristalino. Es un artículo de Baoshen Zhong, presidente de LONGi.
La tecnología de contacto posterior, llamada a ser la opción preferente en fotovoltaica
Esta es la versión negro obsidiana del Hi-MO 6 de LONGi con tecnología de contacto posterior

En consecuencia, hemos decidido incluir una parte sustancial de tecnología de células solares de contacto posterior en nuestra cartera de productos. En la primera mitad de 2023, comenzamos la fabricación en serie de nuestras células solares de contacto posterior pasivado híbrido (HPBC, por sus siglas en inglés) patentadas, y ya hemos alcanzado nuestro objetivo en términos de rendimiento y eficiencia. Para finales de 2023, contaremos con una capacidad de producción de HPBC de 30 GW plenamente operativa y, en el futuro, la mayor parte de la capacidad de producción total de LONGi estará dominada por esta tecnología.

Hasta la fecha, los retos principales que plantea la tecnología de células solares de contacto posterior han sido su bajo nivel de rendimiento y rentabilidad. No solo hemos actualizado la tecnología de manera sustancial, mejorando considerablemente el rendimiento de la fabricación en serie, sino que también hemos modificado los procesos de fabricación y reducido los costes de forma significativa, lo que nos ha permitido promocionar esta tecnología a gran escala.

Estoy convencido de que ofrece un margen mayor para una mejora continuada de la eficiencia que otras tecnologías. De hecho, yo les veo un potencial ilimitado. Esta tecnología ya ha revolucionado la era post-PERC (emisor pasivado y contacto trasero).

También hemos alcanzado este punto gracias a una inversión sistemática sin precedentes en I+D. Desde 2012 hasta el primer semestre de 2023, hemos registrado una inversión total en I+D que supera los 2.500 millones de euros, el gasto en I+D más elevado del sector. Hasta el 30 de junio de 2023, se han registrado y aprobado 2.525 patentes diferentes.

El equipo científico de LONGi ha desarrollado su propia célula solar de contacto posterior pasivado híbrido, que constituye una tecnología alternativa con una parte delantera sin contactos metálicos que generen sombra. Esto implica mejoras en la recogida de fotones y, así, una mayor eficiencia de la conversión. La tecnología cuenta ahora con viabilidad comercial. Aunque tenemos previsto seguir mejorándola. En su estado actual de desarrollo, nuestras células solares de contacto posterior ya consiguen un rendimiento de conversión puntero, superior al 25%, en la fabricación en serie. Con la ayuda del diseño estructural optimizado que hemos comentado, la tecnología de células solares HPBC mejora de forma significativa la absorción de la luz y las capacidades de conversión fotovoltaica, lo que aumenta de manera significativa la potencia de salida del módulo. En noviembre de 2022, lanzamos el módulo Hi-MO 6 basado en esta tecnología con una eficiencia media de la conversión del módulo de hasta el 23,3% en la fabricación en serie.

Asimismo, estos productos establecen nuevos estándares en términos de estética y se pueden integrar en distintas aplicaciones, como el pujante mercado de la energía fotovoltaica distribuida. Ofrecen una extraordinaria capacidad de adaptación y, con una demanda de mercado creciente, tanto por su estética como por su rendimiento y fiabilidad a largo plazo, sobre todo en condiciones meteorológicas rigurosas, el éxito comercial está garantizado.

El cambio del policristalino al monocristalino fue iniciado por LONGi
Hace unos pocos años, la mayor parte de tejados equipados con paneles solares eran de un color azul brillante, por lo general divididos en células con agujeros estrechos. Este azul cristalino solía ser policristalino y en algunos casos resultaba visualmente poco atractivo. Pero aún más importante eran su bajísima eficiencia y su limitada fiabilidad.

Fue allá por 2014 cuando LONGi se convirtió en el líder mundial en la producción de obleas de silicio monocristalino y, cuando nadie más se atrevía, impulsó el desarrollo de un mercado en el que solo creían unos pocos, ya que se consideraba demasiado caro, demasiado difícil de fabricar y de bajo rendimiento. Ese era el tenor común. Aunque por lo general se sabía que las células monocristalinas eran mucho más eficientes y fiables, necesitaban una modernización industrial continua, mejoras adicionales de la eficiencia de las células Mono PERC y una promoción de monocristalino para alcanzar una implantación generalizada. En 2016, LONGi comenzó la producción en masa de células PERC, lo que llevó a la adopción en todo el sector de las células mono PERC y, con ello, al lanzamiento en el mercado de su Hi-MO 1.

Como ocurre en todos los sectores impulsados por la tecnología, el cambio es la única constante fiable. En el sector fotovoltaico, este caso está estrechamente relacionado con un aumento continuo de la eficiencia. El objetivo final es obtener mayor rendimiento utilizando una menor superficie del tejado. No solo es fundamental para un rápido cambio energético y la descarbonización, sino que también es esencial para lograr que la energía solar esté disponible y sea asequible para todo el mundo.

Dentro de siete años, el sector probablemente se enfrente a otro cambio tecnológico. La ruta tecnológica actual de las células fotovoltaicas es abundante, pero en concreto las células TOPCon, HJT y contacto posterior se consideran las direcciones más probables tras la era del PERC. Aunque las células TOPCon se encuentran en una fase de fabricación en masa y de expansión a gran escala, la industria cree que sus propiedades como tecnología de transición son potentes, y se están demandando células con tecnología de contacto posterior con vistas al futuro. Sus ventajas sin rival y su potencial desarrollo de eficiencia sigue sin explotarse. Además, dado que la energía solar se masifica ya a nivel mundial y dadas las condiciones meteorológicas cada vez más inestables, hay tres aspectos que desempeñan un función esencial: la estética, la fiabilidad y la eficiencia económica.

Hi-MO 6, la respuesta de LONGi a un mercado cambiante
La evolución de la tecnología de contacto posterior fue el principio de una nueva era fotovoltaica. Cuando LONGi lanzó al mercado la serie de módulos fotovoltaicos Hi-MO 6 en noviembre de 2022, presentó una verdadera mejora de la tecnología de contacto posterior con la tecnología de células HPBC patentada. Una tecnología disruptiva que aumenta de forma efectiva la salida de potencia del módulo y mejora la generación de energía en entornos de baja radiación, alta temperatura y luz oblicua. El Hi-MO 6 Explorer es la versión base con una eficiencia de células HPBC superior al 25%. La versión pro del Hi-MO 6 Scientist tiene una eficiencia de las células del 25,3% y una eficiencia del módulo del 23,3%. Las simulaciones en todo el mundo muestran un incremento medio del 10% en comparación con el PERC tradicional y del 5% en comparación con los módulos convencionales TOPCon de tipo N.

 

LONGi. Capacidad de producción

A finales de 2023 LONGi contará con una capacidad de producción de células de contacto posterior pasivado híbrido (HPBC) de 30 GW. Y en el futuro, la mayor parte de su capacidad estará dominada por esta tecnología

 

Al mismo tiempo, la parte frontal ofrece una apariencia estilizada y sencilla. Es cierto que las tecnologías de contacto posterior, incluida la HPBC, redefinen el concepto estético de los módulos fotovoltaicos. Tienen un diseño minimalista y se adaptan de forma natural y armoniosa a todos los tipos de entornos. El aumento de las exigencias de diseño de los clientes residenciales se ha convertido en un parámetro de decisión superior para los módulos solares. Es más, para muchos clientes europeos, la versión totalmente negra o negro obsidiana del módulo es su favorita. Aunque la belleza nunca se había asociado a los módulos fotovoltaicos, en la era de la tecnología de contacto posterior lo hará.

En cuanto a fiabilidad y durabilidad, la célula HPBC del Hi-MO 6 adopta una tecnología de soldadura posterior completa. Ha cambiado el modo tradicional de conexión de bandas de soldadura de las células en Z. La parte posterior se suelda en forma de línea para mejorar de forma efectiva la resistencia a las microrroturas. Los bordes de célula HPBC solo tienen que soportar una presión de 26 MPa, mientras que las células convencionales están sometidas a un esfuerzo de 50 MPa. En las regiones con condiciones climáticas inestables, esto es esencial.

Además, los módulos se someten a pruebas rigorosas de granizo, huracanes, altas temperaturas y carga dinámica durante el proceso de producción y cuentan con el reconocimiento de autoridades externas, como PVEL y RETC.

Cuando los clientes residenciales tienen su instalación fotovoltaica, se suelen convertir en auténticos “frikis” de la energía solar. De repente, se preguntan cómo puedo obtener más kilovatios, cómo puedo reducir mi propio consumo energético y cuánto dinero ahorro. La digitalización puede hacer que todo esto sea muy transparente.

Los módulos de contacto posterior, y en concreto el Hi-MO 6, ofrecen un mayor rendimiento con el mismo espacio del tejado. Así pues, se reducen los costes de generación de electricidad. Y después de 25 años seguirá manteniendo una eficiencia del 88,9%.

Módulos sostenibles y ecológicos
Hace muy poco, la serie Hi-MO 6 recibió la Certificación de Huella de Carbono de Certisolis, el principal laboratorio de Francia de pruebas de módulos fotovoltaicos. Los resultados superaron los requisitos de la Comisión Reguladora de Energía francesa. CRE, y fueron un 19,9% mejores.

LONGi. Baoshen ZhongTodo el sector debería aspirar a la producción sin carbono. LONGi ya ha conseguido un progreso destacable y ha alcanzado importantes hitos en la reducción de sus propias emisiones. Su ratio de electricidad verde alcanzó el 47,18% en 2022 y redujo 2,43 millones de toneladas de emisiones de gases de efecto invernadero durante el mismo año. Asimismo, ha mejorado la gestión energética y ahorrado un total de 607 millones de kWh de electricidad y 9,59 millones de toneladas de agua. De hecho, LONGi está en el camino correcto para funcionar al 100% con energía limpia en 2028. Una promesa que hizo a la iniciativa de sostenibilidad internacional RE100. Y, por supuesto, una promesa que hace a sus clientes y a la sociedad para responder a sus exigencias de constante cambio, ahora y en el futuro.

*Baoshen Zhong es presidente de LONGi. Cuenta con una reconocida experiencia en el campo de los materiales magnéticos y lleva numerosos años dedicado a la investigación científica. Su trabajo ha recibido múltiples reconocimientos y honores.

• Este artículo forma parte de la edición de octubre de nuestra revista en papel (ER225), que puedes descargar gratis aquí

Añadir un comentario

Comentarios

Baterías con premio en la gran feria europea del almacenamiento de energía
El jurado de la feria ees (la gran feria europea de las baterías y los sistemas acumuladores de energía) ya ha seleccionado los productos y soluciones innovadoras que aspiran, como finalistas, al gran premio ees 2021. Independientemente de cuál o cuáles sean las candidaturas ganadoras, la sola inclusión en este exquisito grupo VIP constituye todo un éxito para las empresas. A continuación, los diez finalistas 2021 de los ees Award (ees es una de las cuatro ferias que integran el gran evento anual europeo del sector de la energía, The smarter E).