¿Qué significa PERC en energía solar?

Hay mucho entusiasmo en la industria solar acerca de la tecnología PERC. Si ha escuchado el término, pero no está completamente seguro de lo que significa, no está solo.

PERC significa Emisor pasivado y celda trasera tecnología. Dependiendo de dónde mire, también puede verlo referenciado como Emisor pasivo y contacto trasero.

Aunque la tecnología en sí existe desde mediados de la década de 1980, solo comenzó a utilizarse a nivel de investigación más recientemente. La industria solar en general tardó años en alcanzar las mismas eficiencias.

Ahora que la tecnología avanzada está disponible, saber más sobre ella puede ayudarlo a decidir si se adapta bien a sus necesidades solares. En este artículo, explicaremos todo lo que necesita saber sobre la tecnología PERC en lo que respecta a los paneles solares.

¿Qué es PERC en Solar?

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Un científico de Australia llamado Martin Green y su equipo de la Universidad de Nueva Gales del Sur desarrollaron la tecnología PERC en la década de 1980. Esta tecnología toma una celda solar tradicional y agrega una capa adicional a la parte posterior de la celda. Esta capa adicional se denomina capa de pasivación.

Entonces, ¿cómo funciona una celda solar PERC? La capa de pasivación actúa como un espejo y refleja la luz que atraviesa el panel la primera vez. Esto le da a la luz una segunda oportunidad de ser absorbida por la célula solar y da como resultado una mayor absorción de la radiación solar.

Durante años, los fabricantes de células solares dirigieron toda su atención a la parte frontal de una célula solar. La tecnología PERC permite que la parte posterior de la celda solar desempeñe un papel activo.

¿Cuáles son los beneficios de las células solares PERC?

Las células solares PERC son beneficiosas por varias razones. El principal beneficio es que logran índices de eficiencia más altos que las células solares tradicionales. La tecnología PERC permite que la celda solar absorba más luz y esto aumenta de manera efectiva la producción de energía. Aunque se necesitan pasos adicionales en el proceso de fabricación, la ganancia de eficiencia hace que valga la pena.

Otro beneficio de las células solares PERC es que le otorgan más flexibilidad. La tecnología PERC funciona bien en condiciones de poca luz y altas temperaturas. Al tener una mayor densidad de energía por pie cuadrado que las células solares tradicionales, puede utilizar las células solares PERC para lograr el rendimiento deseado con menos paneles. Estos atributos hacen posible la energía solar en espacios o ubicaciones donde, de otro modo, parecería no encajar.

La capacidad de lograr el mismo resultado con menos paneles se traduce en ahorros de costos. Siempre es deseable poder alcanzar sus objetivos energéticos por menos. Para algunos proyectos, este ahorro de costos puede significar la diferencia entre usar energía solar y simplemente soñar con ello.

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¿En qué se diferencian las células solares PERC?

A primera vista, es posible que no note diferencias obvias entre una celda solar PERC y una celda solar fotovoltaica típica. La construcción de ambos tipos de células es similar y ambos utilizan la radiación solar entrante para generar un flujo de electrones.

La principal diferencia entre las células solares PERC y las células fotovoltaicas monocristalinas es la capa de pasivación adicional en la parte posterior de la célula solar. Esta capa es la que aumenta la generación de energía del panel al aumentar la eficiencia.

¿Se pregunta cómo funciona una celda solar PERC para mejorar la eficiencia? Aquí hay 3 formas en que la capa de pasivación de la superficie posterior da como resultado una mayor eficiencia:

1. Refleja la luz a través de la celda solar

La capa de pasivación de la superficie posterior actúa como un espejo y refleja la luz que pasa a través de la célula solar sin absorber la primera vez. Esto le da a la célula solar una segunda oportunidad para absorber la luz.

Este segundo intento de absorción significa que se dirigirá más radiación solar a la celda. La misma celda es capaz de producir más energía, lo que se traduce en una mayor eficiencia.

2. Se reduce la absorción de calor

Otro beneficio de la capa de pasivación en las células solares PERC es que refleja ciertas longitudes de onda de luz. Las obleas de silicio de células solares no pueden absorber luz con longitudes de onda superiores a 1180 nanómetros.

Esto significa que en una celda tradicional, las ondas de luz de mayor longitud de onda son absorbidas por la capa trasera trasera de la celda solar. La absorción de la luz aquí provoca un aumento de calor y, como subproducto, una reducción de la eficiencia.

Por el contrario, la capa de pasivación de la superficie posterior de una célula solar PERC está diseñada para reflejar estas ondas de luz de mayor longitud de onda para que no sean absorbidas por la célula solar. De esta manera, se reduce la energía térmica en la celda solar y, como resultado, se aumenta la eficiencia.

3. Se reduce la recombinación de electrones

Una tercera forma en que la capa de pasivación de la superficie posterior aumenta la eficiencia es que reduce la «recombinación de electrones». Los electrones tienden a recombinarse y cuando lo hacen, bloquean el flujo libre de electrones a lo largo de la célula solar, lo que reduce la eficiencia. La capa de pasivación agregada en una celda solar PERC reduce la recombinación de electrones y esta reducción aumenta la eficiencia.

¿Qué es Mono PERC Solar?

Mono PERC solar es el sistema solar más eficiente disponible. Al comparar los paneles solares monocristalinos con los policristalinos, los paneles monocristalinos tienen una calificación de eficiencia más alta. Al agregar la tecnología PERC a este panel solar que ya es superior, es posible generar entre un 6 y un 12 por ciento más de energía con la energía solar mono PERC que con los paneles solares convencionales.

Una cosa a tener en cuenta es que los paneles solares mono PERC no son lo mismo que los paneles solares bifaciales. Los paneles bifaciales están hechos con células solares de doble cara que son capaces de absorber la luz solar en ambos lados de los paneles.

¿Cómo se fabrican las células solares PERC?

Los fabricantes fabrican células solares PERC agregando dos pasos adicionales a su proceso de células solares. Ambos pasos ocurren en el campo de superficie posterior (BSF) de la celda solar.

El primer paso es aplicar la película de pasivación de la superficie trasera, que es una capa pasiva dieléctrica. Una vez que se ha aplicado, la película de pasivación de la superficie trasera se graba con productos químicos o láseres para abrir pequeños bolsillos en la capa. Estos bolsillos son los que permiten que el panel absorba más luz.

El mismo equipo que se utiliza para las células solares tradicionales se puede emplear para la producción de células solares PERC, lo que significa que las líneas de fabricación no necesitan invertir en nuevos equipos. Esto permite a los fabricantes producir un producto superior sin ningún aumento significativo en los costos de fabricación.

Diagrama gráfico que muestra las capas de un panel solar estándar, incluido el marco y las barras colectoras, el emisor, las celdas estándar y el aluminio.

Una celda solar convencional o tradicional consta de lo siguiente de adelante hacia atrás:

  • Contacto frontal de pasta plateada serigrafiada
  • Revestimiento antirreflectante (ARC)
  • Obleas de silicio que forman la unión PN
  • Campo de superficie trasera de aluminio (AI-BSF)
  • Capa de pasta de aluminio serigrafiada
Diagrama gráfico que muestra las capas de un panel solar PERC, incluido el marco y las barras colectoras, el emisor pasivado, las celdas PERC, la celda trasera pasiva y el aluminio

De adelante hacia atrás, una celda solar PERC se compone de:

  • Contacto frontal de pasta plateada serigrafiada
  • Revestimiento antirreflectante (ARC)
  • Obleas de silicio que forman la unión PN
  • Campo de superficie posterior de aluminio local (Al-BSF)
  • Capa de pasivación dieléctrica
  • Capa de cobertura SiNx
  • Capa de pasta de aluminio serigrafiada

La tecnología solar continúa evolucionando y mejorando cada año. La tecnología PERC es un gran ejemplo de cómo un pequeño cambio en el diseño existente de paneles solares tiene un gran impacto.

Células solares tipo N frente a tipo P

Otro avance en la tecnología de células de paneles solares ha sido la introducción de células solares de tipo N. En comparación con la tecnología tradicional de tipo P, los paneles solares con celdas de tipo N más nuevas se degradan menos durante la vida útil del panel.

¿Qué son las células solares tipo N?

Las células de tipo N están dopadas con fósforo, que tiene un electrón más que el silicio, lo que hace que la célula esté cargada negativamente.

Células solares tipo N

Las células de tipo N son inmunes a los defectos de boro-oxígeno y, como resultado, no se ven afectadas por la degradación inducida por la luz (LID). Como era de esperar, estos se posicionan como una opción premium porque se degradan menos durante la vida útil del panel.

¿Qué son las células solares tipo P?

Las células de tipo P generalmente se construyen con una oblea de silicio dopada con boro. Dado que el boro tiene un electrón menos que el silicio, produce una celda cargada positivamente.

Células solares tipo P

Las células de tipo P se ven afectadas por la degradación inducida por la luz, que provoca una caída inicial en la producción debido a la exposición a la luz. Este ha sido históricamente el método de tratamiento más común para las células solares.

¿Preguntas?

Se ha tomado el tiempo y ha aprendido sobre la tecnología PERC y lo que significa para la energía solar. No dude en comunicarse con nosotros con cualquier pregunta que pueda tener. Estaremos encantados de repasar qué tecnología parece la más adecuada para su proyecto solar.

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