El Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar (ISE) de Alemania ha alcanzado una eficiencia del 24% en una célula solar TOPCon con obleas de silicio M10 de gran superficie. Ahora, los expertos persiguen superar el 25% de eficiencia con los siguientes pasos de optimización. El objetivo a medio plazo es conseguir células solares en tándem de silicio de gran superficie con un potencial de eficiencia superior al 30%.
La industria fotovoltaica persigue células solares cada vez más grandes. En 2018, las obleas con una longitud de borde de 156,75 milímetros todavía representaban el 80% del mercado, pero en la actualidad domina el formato de oblea con una longitud de borde de 182 milímetros, es decir, el panel solar cuadrado.
Este tipo de células solares tienen el nombre comercial M10. Los paneles solares con células de formato grande no sólo son superiores en términos de costes de fabricación, sino también en rendimiento y eficiencia. Por ello, las grandes empresas fotovoltaicas han centrado sus inversiones en obleas de gran superficie.
Con el procesamiento exitoso de las células solares TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) en su centro de evaluación de tecnología PV-TEC, Fraunhofer ISE busca ayudar a optimizar el desarrollo tecnológico de la industria fotovoltaica con este formato a gran escala o cambiar la producción de este tipo de células solares.
Células solares TOPCon
En 2013, Fraunhofer ISE presentó por primera vez la arquitectura de celdas TOPCon de alta eficiencia. Tras este avance, en los últimos dos años, la capacidad de producción se ha ampliado enormemente en todo el mundo. Según la hoja de ruta internacional sobre energía fotovoltaica publicada por la Asociación Alemana de Fabricantes de Maquinaria y Equipos (VDMA), las células solares TOPCon alcanzarán una cuota de mercado de casi el 50% en 2024.
La célula solar de gran formato TOPCon se procesó por completo en los laboratorios de Fraunhofer ISE. Tiene unas dimensiones de aproximadamente 120 µm de espesor, se metalizó con dedos de contacto serigrafiados y se calibró en el Instituto de Investigación de Energía Solar de Hamelin (Alemania). Los científicos de Fraunhofer ISE también metalizan células M10 con cobre depositado galvánicamente.