La pasivación de bordes mejora el rendimiento de los módulos solares shingled

Investigadores del Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar (Fraunhofer ISE) de Alemania probaron la llamada tecnología de borde pasivado (PET, por sus iniciales en inglés) en células solares shingled y descubrieron que puede mejorar su factor de pseudo-relleno (pFF) sin comprometer su calidad de interconexión.

Los paneles “shingled” presentan una estructura sin barras colectoras en la que sólo una pequeña proporción de células no está expuesta a la luz solar. Las células se unen con adhesivo conductor de la electricidad para formar una cadena shingled de alta densidad y se conectan las tiras resultantes. El reducido número de barras conductoras reduce las pérdidas por sombras.

Los científicos explicaron que el factor de llenado es un parámetro “cuestionable” para comparar el rendimiento de módulos de tejas de pequeño formato con y sin pasivación de bordes, ya que es demasiado sensible al desajuste de corrientes. El pFF, por el contrario, refleja las corrientes de saturación y la resistencia paralela y, según el equipo de investigación, puede ayudar a cuantificar las pérdidas del factor de relleno a nivel de módulo.

En el artículo “Investigating the impact of edge passivation on shingle solar modules” (Investigación del impacto de la pasivación de bordes en módulos solares de tejas), publicado en Solar Energy Materials and Solar Cells, el grupo afirma que su trabajo pretendía principalmente investigar las implicaciones de la llamada tecnología de bordes pasivados en los datos experimentales recogidos a nivel de módulo a partir de la fabricación de prototipos.

La tecnología PET fue desarrollada por el propio Fraunhofer ISE y consiste en pasivar los bordes cortados de las tejas depositando una capa dieléctrica tras la separación de las células solares. El instituto alemán presentó una solicitud de patente ya en 2018 y ofrece una muestra de la tecnología a los socios interesados. Solaria fue uno de los primeros socios de la industria en probar PET post-metalización en células solares de tejas TOPCon.

Los investigadores del Fraunhofer ISE utilizaron el software Python para realizar una serie de simulaciones en seis módulos de pequeño formato que contenían 14 tejas centrales de forma rectangular para evaluar si el parámetro pFF es una cantidad “razonable” para evaluar el impacto del PET en los módulos de tejas. “Se trata de una prueba de concepto, lo que significa que las diferencias relativas de pFF se consideran más relevantes que los valores absolutos”, explicaron.

El rendimiento de los módulos también se comparó con el de los paneles de referencia sin pasivación de bordes. “A modo de prueba de concepto, las simulaciones de cadenas de tejas con y sin pasivación de bordes demuestran que la pFF es una magnitud adecuada para evaluar la recombinación de bordes en los módulos solares de tejas, ya que no se ve afectada por los efectos de desajuste de corriente”, afirman los investigadores. “Para cadenas ideales, la pFF se correlaciona linealmente con la potencia pico”.

También descubrieron que los módulos diseñados con el enfoque PET ofrecían un pFF en torno a un 0,5% superior al de los paneles de referencia. “Esta cifra está en consonancia con el aumento de pFF hallado a nivel de teja, si se consideran los valores medios”, concluyeron. “Al mismo tiempo, el proceso PET aplicado en este trabajo no supuso un compromiso significativo de la calidad de interconexión”.