Perspectivas para el tipo n

Durante la feria SNEC 2018 en Shanghai en mayo pasado, las tecnologías de tipo n estuvieron entre las más vistadas de la exposición. Sin embargo, después de que China anunciara el cambio de política del 31/5, los precios de las células tipo p cayeron en picado, mientras que el precio de venta de las células tipo n siguió siendo alto. Y como apenas hay demanda de productos de heterounión chinos, se pospusieron los planes de expansión de los fabricantes.

Top Runner

Mirando hacia atrás a las mejoras de proceso en la fabricación de células en China, el programa Top Runner fue un punto de inflexión importante. Con el fin de fomentar las mejoras tecnológicas, se pusieron en marcha proyectos de demostración de plantas fotovoltaicas, y solo pueden presentar una oferta los que alcanzan un umbral de eficiencia establecido. En 2015 se liberó una capacidad de 1 GW para la primera fase, que comenzó a aumentar año tras año: 5,5 GW para 2016 y 8 GW para 2017.

El programa Top Runner ha aumentado la eficiencia de la producción en masa de células y módulos chinos. Mirando hacia atrás en el pasado, la primera fase llevó a un rápido crecimiento en la demanda de productos monocristalinos, la segunda fase impulsó la demanda real de células PERC, y la tercera fase estándar para el programa “General” Top Runner tuvo a los fabricantes completando proyectos con módulos de 60 celdas de 310 W o 315 W.

Además, los requisitos del Programa General de Top Runner pueden cumplirse con productos mono o multi c-Si en combinación con la tecnología PERC. Sin embargo, en la tercera fase se introdujo un programa adicional, el “Super Top Runner Program”, que requiere un umbral más alto y tecnologías más avanzadas. Además de las tecnologías de módulos, la célula debe alcanzar una eficiencia de conversión del 23%.

Gracias al impulso del programa Top Runner, la tecnología de fabricación de células de China y la investigación han experimentado una mejora significativa, y también se ha promovido con éxito la localización de células de alta eficiencia, materiales de módulos y producción de equipos. Además de la mejora continua de las tecnologías, la localización del suministro de materiales y equipos se considera un factor clave para la promoción y el desarrollo a gran escala de diversas tecnologías de tipo n.

Impulsor del mercado de una mayor eficiencia

Mono PERC ha establecido una posición dominante en el mercado. Las expansiones en 2018 se centraron principalmente en mono PERC, lo que llevó a una capacidad global de PERC superior a la prevista, de 34,1 GW a finales de 2017 a 1,5 GW.

63,2 GW a finales de 2018. Se proyecta que la capacidad global de PERC aumentará otros 30 GW en 2019, aumentando la capacidad mundial de PERC a 93 GW.

Selective emitter (SE) PERC es el producto con la mejor relación calidad-precio del momento, con una cuota de mercado en rápida expansión. Antes de 2020, SE PERC será el producto de “alta eficiencia” más popular. En general, PERC continuará dominando el mercado de monofilamentos.

Debido a que los costos son más altos y la caída de precios es limitada para los productos de tipo n, es difícil que estos obtengan mucha ganancia, con un precio ligeramente más alto o similar del costo. Como resultado, es probable que el tipo n solo mantenga una cuota de mercado del 4-6%.

Sin embargo, después de equiparse con tecnología SE este año, las eficiencias de la corriente principal de mono PERC han aumentado al 21,5-21,8%, lo que limita la mejora futura de la tecnología y la eficiencia de las células multi/mono tipo p. Aparte de las tecnologías de media célula, multibusbar y tejas, los fabricantes líderes necesitan pensar en qué tecnología mantendrá mejor la competitividad de las celdas de alta eficiencia. Esta fue también la razón por la que muchos fabricantes anunciaron planes de expansión de HJT durante SNEC. Sin embargo, tras el rápido descenso de los precios de los productos de tipo p en el segundo semestre de 2018, los fabricantes deben reexaminar la hoja de ruta de tipo n. El futuro de la tecnología de tipo n no está claro en este momento.

Selección de productos de tipo n

Entre las tecnologías de tipo n, hay cuatro ramas principales: Actualización de PERT, HJT, IBC y TOPCon por PERT.

Sin embargo, la eficiencia de la parte frontal del n-PERT es casi la misma que la del PERC. Además, el PERC bifacial también está disponible en el mercado este año, lo que ha dejado a n-PERT, con mayores costes, en una posición más difícil en cuanto a rentabilidad. Por lo tanto, los fabricantes que planean expandir nuevas capacidades no elegirán n-PERT, mientras que los fabricantes existentes tendrán que considerar actualizar n-PERT a TOPCon. En cuanto a IBC, tiene muchos procesos de producción, por lo que las dificultades y los costes son muy superiores a los de otras tecnologías. En consecuencia, se espera que HJT y TOPCon sean las dos tecnologías principales de tipo n en los próximos dos años.

La eficiencia de la producción en masa es muy cercana entre las tecnologías TOPCon y HJT, alcanzando un 22,5-23% para China y un 23-24% para los fabricantes no chinos. Sin embargo, la compatibilidad de n-type TOPCon con las líneas de producción existentes es alta. Los fabricantes pueden actualizar a TOPCon no solo a través de las líneas de producción n-PERT, sino también a través de p-PERC después de cambiar de tres a cinco procesos de producción. Sin embargo, actualmente, Jolywood es el único fabricante que ha producido exitosamente en masa células TOPCon en China, por lo tanto la tecnología no es tan madura como la HJT. Todavía necesita algo más de tiempo para emerger.

HJT es casi totalmente incompatible con las líneas de producción existentes, pero solo tiene cuatro o cinco procesos de producción. El proceso no es tan complicado como TOPCon. Además, más de ocho fabricantes en el mundo ya pueden producir en masa módulos HJT. El potencial de crecimiento futuro en eficiencia también debería ser mayor para el HJT y, por lo tanto, parece que muchos fabricantes seguirán avanzando hacia el HJT.

Mirando hacia el futuro

Debido a que los costos son más altos y la caída de precios es hasta ahora limitada para las células tipo n, es difícil para estos productos obtener demasiadas ganancias, con un precio ligeramente más alto o plano del costo. Por lo tanto, el siguiente objetivo principal es reducir los costos, y luego reducirlos aún más.

Por otro lado, si las células de tipo n no pueden alcanzar una eficiencia del 23,5% o superior, es difícil ampliar la brecha de vatios en comparación con los módulos de tipo p. Como resultado, 2019 será un año para que las dos categorías de tipo n TOPCon y HJT compitan entre sí. Es probable que la madurez de los equipos de ambas tecnologías y el potencial de reducción de costes sean más claros durante este año. Podría ser que los nuevos entrantes o fabricantes que planean ampliar su capacidad se decidieran por HJT, mientras que los actuales fabricantes PERT y los que están integrados verticalmente pueden preferir adoptar TOPCon.

A juzgar por ahora, 2019 no será un año con una sola tecnología de tipo n. En la fase inicial de desarrollo de las tecnologías n-type de China, TOPCon y HJT coexistirán en el mercado. Solo se necesitaron de tres a cuatro años para que el PERC aumentara, y la eficiencia del PERC todavía puede incrementarse.

Mientras tanto, muchos fabricantes integrados verticalmente están tratando de aumentar el tamaño de las obleas monofásicas de tipo p a 158,75 × 158,75 mm, y casi cuadrado. Con la ayuda de las tecnologías de módulos, la potencia de salida del módulo PERC puede aumentar hasta 60 células de 320-325 W en 2020. Por lo tanto, la célula de tipo n necesita trabajar continuamente en el aumento de la eficiencia y la reducción de costes, así como en la búsqueda de formas de equiparse con tecnologías de módulos.