El desarrollo de tecnología, clave para lograr alta eficiencia en módulos solares

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Staff técnico global de Trina Solar

El enfoque de la industria fotovoltaica está cambiando de basarse en escalabilidad, velocidad y precio a hacerlo en calidad, tecnología y rentabilidad.

En la tendencia actual, centrada en la tecnología se ha convertido en un imperativo para las empresas invertir en Investigación y Desarrollo (I+D) tecnológico e innovación, entre otras cosas.

Como una de las compañías fotovoltaicas líderes, Trina Solar se apega a sus principios tradicionales de liderar el diseño tecnológico en términos de tecnologías como Multi-busbar (MBB, por sus siglas en inglés) y celdas solares de silicio cristalino de contacto posterior interdigitado (IBC, por sus siglas en inglés) de alta eficiencia, entre otras.

Tecnología multi-busbar: medio paso adelante de otras.

Las tecnologías de alta eficiencia, promovidas fuertemente por el Programa de desarrollo de China Top Runner, están marcando el comienzo de la era del desarrollo ultrarrápido.

Entre las diversas tecnologías de módulos, la tecnología MBB no sólo reduce el consumo de pasta de plata, lo que también reduce el costo, sino que también aumenta el área de iluminación de las celdas para aumentar su rendimiento. Además, las celdas solares con líneas de barras más densas tienen una resistencia mayor a las fisuras internas. Estas ventajas hacen que la tecnología MBB se mantenga a la vanguardia en la industria fotovoltaica.

Aunque la tecnología MBB se considera como la principal para lograr una alta eficiencia en la industria, problemas como la calidad del equipo y la tasa de rendimiento, dificultan el proceso de pasar de la investigación a la producción en masa de los módulos que la incluyen. Incluso hoy, hay mucho margen para mejorar la calidad del equipo y la tasa de rendimiento.

En consecuencia, la producción actual de celdas MBB había sido relativamente baja antes de 2019. Con la mejora de las tecnologías, un número cada vez mayor de empresas comenzó a combinar la tecnología de medio corte con la de MBB. Este tipo de combinación mejora las corrientes de corto circuito de módulos y otros factores, aumentando aún más la potencia de los módulos, hasta en 10W. Se espera que esta capacidad sea testigo de un aumento notable este año.

Siguiendo esta tendencia, muchas compañías fotovoltaicas están adoptando este modelo de integración de tecnologías de Trina Solar.

Como la fuente de alimentación en las celdas de medio corte se reduce a la mitad, el diseño de la barra colectora y la tira de soldadura necesitan una mayor optimización.

La mayoría de las celdas solares MBB de medio corte son celdas de 9BB. Según Zhang Shu, Gerente Senior de I + D y responsable de los módulos de alta eficiencia de Trina Solar: “la cantidad de líneas de barras en la estructura MBB depende del equilibrio entre la electricidad y la óptica. Más líneas de barras reducen la resistencia en serie y también aumentan el área de la sombra. Después de integrar las tecnologías MBB y de medio corte, el número de líneas de barras se reduce a la mitad de la celda de medio corte, lo que reduce la resistencia de la serie. Según la investigación de simulación y experimentación, encontramos que la capacidad de los módulos de medio corte de 9BB aumentó en mayor medida en comparación con otros”.

Como pionera de la tecnología MBB, Trina Solar siempre ha estado a la vanguardia en I + D y producción en masa de ésta en la industria. Además, Trina Solar también fue una de las primeras en resolver dificultades técnicas relacionadas con la tecnología de soldadura.

Según Feng Zhiqiang, Vicepresidente y Director Técnico y Director del Laboratorio Estatal de Ciencia y Tecnología Fotovoltaica de Trina Solar: “Las principales dificultades en la tecnología MBB son la clasificación I-V de celdas y la distribución de la soldadura en serie del módulo, incluida la alineación de bandas de soldadura, la calidad de ésta, el control de la temperatura de la soldadura en campo y el control de tensión de la misma, entre otros. Además, existe la necesidad de lograr un equilibrio entre la resistencia eléctrica y el área de sombra.

Después de dos años y medio de devoción, Trina Solar comenzó la prueba de producción de la celda MBB completa en agosto de 2017 y finalmente la puso en producción en masa en noviembre del mismo año. Dos años después, en marzo de 2019, Trina Solar lanzó cuatro nuevas series de productos y logró la producción en masa de módulos de alta potencia, combinando el diseño MBB con tecnología de medio corte, e integrando la tecnología PERC de doble cara (celda con capa dieléctrica o emisor posterior pasivo), entre otras tecnologías convencionales en la industria.

En mayo de 2019, Trina Solar estableció un nuevo récord mundial del 24.58 por ciento de rendimiento para una celda solar i-TOPCon de silicio monocristalino de Tipo N de alta eficiencia. Yin Rongfang, Vicepresidente Ejecutivo de Trina Solar, dijo: “La investigación y desarrollo del Laboratorio de Trina Solar sobre tecnologías de vanguardia tiene como objetivo explorar tecnologías en los próximos cinco a diez años. Nuestros investigadores comenzaron a aprovechar las tecnologías de celdas de medio corte, MBB y las grandes placas de silicio, entre otras existentes, durante varios años, antes de que estas tecnologías ingresaran al mercado. En el futuro, la competencia en la industria fotovoltaica se centrará más en la acumulación tecnológica”.