Tecnología de células solares Back Contact: Todo lo que necesitas saber

La tecnología de células solares Back Contact ofrece una mayor eficiencia, durabilidad y tolerancia a altas temperaturas, entre otras cuestiones.

La tecnología de células solares no deja de evolucionar para ofrecer productos cada vez más eficiencias y con menor degradación. Las células solares PERC son las que han dominado el mercado en los últimos años. Pero ahora son las células solares TOPCon las que van ganando cuota de mercado para convertirse en la principal tecnología para paneles solares.

Y, en este proceso, ya se está trabajando en siguientes desarrollos que permitan alcanzar una mayor eficiencia. Este es el caso de la tecnología de células solares Back Contact, sobre la que te contaremos todo lo que necesitas saber en este artículo.

En Cambio Energético somos especialistas en ahorro y eficiencia energética, y queremos compartir nuestra experiencia contigo, para facilitarte tu transición a las energías renovables. Hoy te hablamos de la tecnología Back Contact de células solares, pero si tienes alguna otra duda sobre cómo producir tu propia energía limpia y renovable, contacta con nosotros.

¿En qué consiste la tecnología Back Contact de células solares?

La tecnología de células solares Back Contact o de contacto trasero se basa, principalmente, en ampliar la superficie de captación solar de un módulo fotovoltaico.

Un panel solar convencional tiene los contactos eléctricos (bus-bars y fingers) en la parte frontal de las células solares. La superficie que ocupan estos contactos reduce el espacio de captación de la célula solar y, con ello, limita su capacidad de producción fotovoltaica.

Sin embargo, una célula solar con tecnología Back Contact ubica los contactos eléctricos (positivo y negativo) en la parte posterior, detrás de la célula. Así, logra que toda la superficie frontal de la célula fotovoltaica pueda capturar la luz solar sin obstrucciones, permitiendo una mayor eficiencia y rendimiento del panel solar.

Existen diferentes tipos de tecnología de contacto trasero: envoltura del emisor o Emitter Wrap-Through (EWT), envoltura de metal o Metal Wrap-Through (MWT), celdas de contacto trasero interdigitado o Interdigitated Back Contact (IBC) y contacto trasero total o All Back Contact (ABC) que combina Back Contact con celdas tipo N de TOPCon.

Estructura de las células solares Back Contact

La estructura de las células solares con tecnología Back Contact es diferente de las células solares convencionales. Veamos las capas de las que se compone:

1. Substrato Transparente: generalmente vidrio o plástico transparente, que permite que la luz solar penetre en la célula.
2. Capa Antireflectante: sobre el sustrato transparente, puede aplicarse una capa antirreflejante para reducir la reflexión de la luz solar en la superficie de la célula y, así, aumentar la cantidad de luz que llega a las capas semiconductoras.
3. Capa Emisora Dopada: capa semiconductora dopada (con material tipo P o tipo N) que actúa como emisor de electrones.
4. Capa Intrínseca: después de la capa emisora, sigue una capa semiconductora intrínseca, que se encuentra entre las capas dopadas tipo P y tipo N. Esta facilita la separación de los pares electrón-hueco generados por la luz solar.
5. Contactos Posteriores: en la parte posterior de la célula solar se encuentran los contactos eléctricos que recolectan los electrones y huecos generados por la luz solar y los llevan fuera de la célula para generar corriente eléctrica.
6. Capa Trasera: Para proteger los contactos posteriores y aislarlos eléctricamente, se aplica una capa trasera sobre ellos, que puede ser transparente para permitir que pase la luz solar o tener propiedades reflectantes para aumentar la reflexión de la luz solar dentro de la célula.
7. Capa Trasera Reflectante: Opcionalmente, se puede añadir una capa reflectante en la parte posterior de la célula para reflejar la luz solar que no ha sido absorbida en la primera pasada a través de la célula, aumentando así la probabilidad de absorción y aprovechamiento de la luz solar.

¿Cómo funciona la tecnología de células solares Back Contact?

Tanto una célula solar convencional como una con tecnología Back Contact generan electricidad mediante el efecto fotovoltaico. Sin embargo, lo hacen de manera diferente.

Una célula solar convencional captura la radiación solar y realiza la conversión de energía colocando los contactos eléctricos en el frontal de la célula. Esto significa que los fotones deben ser absorbidos cuando llegan a la superficie de la célula, para poder liberar electrones y, con ello, producir electricidad. En el caso de no ser absorbidos, se transmiten o reflejan, generando una pérdida.

No obstante, la tecnología de célula solar Back Contact aplica una idea diferente, al colocar los contactos en la parte trasera de la celda. Con esto consigue, por un lado, aumentar la capacidad de captación en la parte frontal. Por otro lado, los pares de huecos de electrones generados por la luz absorbida, todavía pueden recolectarse en la parte posterior de la celda, logrando así un mayor rendimiento y eficiencia.

¿Qué ventajas ofrece la tecnología de células solares Back Contact?

Vistas las características y forma de funcionamiento de la tecnología de células solares Back Contact, veamos ahora que beneficios y ventajas ofrecen, respecto a otras tecnologías fotovoltaicas:

Una primera ventaja es la mayor eficiencia de conversión. Al situar los contactos eléctricos en la parte trasera de la célula solar, se aumenta la superficie de captación y, con ello, se reduce la pérdida de luz solar, teniendo como resultado un mejor rendimiento.

Esta ventaja se retroalimenta también de la menor pérdida por sombreado parcial de los contactos frontales, que puede deberse a la acumulación de polvo, suciedad, hojas u otros elementos. Y, al reducir el efecto de las sombras, se aumenta el rendimiento del panel solar.

Al contar con una mayor eficiencia, necesitas menos paneles solares y menos espacio que lo que necesitarías con un panel convencional. Esto no solo reduce los costes de instalación y aumenta la energía que puedes producir por metro cuadrado, sino que también te permite contar con más espacio, en caso que necesites ampliar la instalación.

Otra ventaja de la tecnología de célula solar Back Contact es la mejora en la apariencia. Al pasar los contactos a la parte posterior de la célula, el frontal gana una apariencia más uniforme y estética, haciéndola especialmente atractiva para el sector residencial.

También mejora la durabilidad del panel solar. Esto es porque los contactos eléctricos se ven menos expuestos a factores ambientales adversos (humedad, corrosión, desgaste mecánico), al estar más protegidos en la parte posterior de la célula solar.

Finalmente, otra de las ventajas a destacar es que la tecnología Back Contact es más tolerante a la temperatura. Y, si tenemos en cuenta que las altas temperaturas reducen el rendimiento de los paneles solares, una mayor tolerancia a la temperatura se transforma en una mayor producción fotovoltaica.

Inconvenientes de la tecnología de células solares Back Contact

Si bien son grandes los beneficios de la tecnología de células solares Back Contact, también nos encontramos con algún inconveniente, especialmente, en temas de producción en masa: el proceso de fabricación es más complejo, al requerir equipos y técnicas más especializadas.

Esto influye en dos aspectos:

• Por un lado, dificulta la escalabilidad del proceso de fabricación, ya que las líneas existentes para otro tipo de células, necesitan adaptarse para poder producirse a gran escala. Lo que supone un proceso de fabricación más complejo y costoso.
• Por otro lado, al ser un precio más costoso, se estima que el precio del panel solar con tecnología Back Contact será mayor que el de otros paneles basados en otras tecnologías de célula solar.

¿Qué perspectivas de futuro tiene la tecnología de células solares Back Contact?

Como hemos visto, la tecnología de células solares Back Contact ofrece múltiples ventajas, pero también debe afrontar algunos retos, especialmente, en la adaptación de los procesos productivos para su fabricación y comercialización en masa.

Hasta el año pasado, la tecnología de células solares que ha predominado ha sido la Mono PERC. Un reinado que tiene fecha de caducidad con la progresiva implantación de la tecnología TOPCon, destinada a copar el mercado de las células solares en los próximos años.

Pero, a medida que se implementen los procesos de fabricación de las células solares Back Contact y se reduzca progresivamente su coste, es muy posible que acabe peleando por altas cuotas de mercado en un futuro no muy lejano. De hecho, se estima que la cuota de mercado de esta tecnología, situada en un 2% en 2022, pueda alcanzar el 6% en 2026, el 20% en 2028 y superar el 50% en 2030.

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Consulta con profesionales del sector

En este artículo hemos visto cómo la mayor eficiencia de las células solares Back Contact, su menor degradación y su mejor rendimiento en situaciones de poca luminosidad y de altas temperaturas, hacen de esta una tecnología a la que seguir la pista.

Pero, como decíamos, todavía va a tardar un poco en generalizarse a nivel comercial. Por lo que, si estás pensando en instalar paneles solares en tu casa o empresa, te recomendamos que consultes con profesionales del sector que te puedan asesorar en todo lo que necesitas saber para realizar tu propia transición energética a energías limpias y renovables.

Por ello, te invitamos a que contactes con nosotros. Porque cuando contratas tu instalación con Cambio Energético, te acompañamos en todo el proceso: desde el estudio previo, el diseño y la instalación, hasta la legalización y la tramitación de la subvención, si la hubiera. Pídenos un presupuesto sin ningún tipo de compromiso. Estaremos encantados de atenderte.