Fotovoltaica | PV FuturEnergy | Septiembre September 2016 www.futurenergyweb.es 21 ha sido de sustratos contaminados con impurezas de boro (positivo, P) donde los conductores mayoritarios son huecos. ¿Qué beneficio tiene este cambio? Por lo pronto la eficiencia se incrementa porque la resistencia interna del panel es más baja y a menor resistencia más corriente, además los sustratos de tipo N son más delgados y por tanto más ligeros. Pero también no sufren de la degradación inicial que experimentan los dispositivos de tipo P cuando la luz del sol los ilumina por primera vez, efecto denominado Degradación Inducida por la Luz (Light Induced Degradation, LID en inglés). Otros dos efectos beneficiosos por el uso de dispositivos tipo N, es que la vida de los portadores se incrementa, ya que los portadores mayoritarios son electrones y no huecos como en el caso de los dispositivos tipo P, con lo que es posible, de hecho, obtener una mejoría en los valores del voltaje en circuito abierto y en el factor de llenado. Aún tal vez más importante, es el hecho de que también se estén utilizando nuevas arquitecturas, que permiten una mayor eficiencia de los paneles, entre ellas podemos mencionar la arquitectura PERC (Passivated Emitter Rear Cell, en inglés), esto quiere decir que el emisor se ha pasivado, ya sea con óxido de silicio o con nitrato de silicio, lo que permite suprimir la recombinación superficial de huecos y electrones facilitando que llegue más corriente a los electrodos. Por otro lado, tener los contactos en la parte posterior de la celda permite que se convierta más luz en electrones. En los paneles normales al menos un 3% del área activa se pierde por las líneas de interconexión. Otras arquitecturas de interés son: HIT (Heterojunction with Thin Layer) de Panasonic, PERL (Passivated Emitter, Rear Locally Diffused), etc. Los paneles con arquitectura PERC han alcanzado eficiencias tan altas como el 25% en laboratorio, para paneles fabricados en serie este rendimiento está en el orden del 21,5% para paneles monocristalinos y en el 19,8% para paneles policristalinos, sin embargo, empresas como SunPower tienen dispositivos comerciales que operan en el 22,5% de eficiencia. Tal vez una de las áreas de mayor interés, en lo que se refiere a materiales aún más avanzados para paneles solares, son los llamados Perovskites, que están formados por dos materiales: un material orgánico con gran cantidad de cationes y otro masuch as phosphorous and arsenic (negatives, N), where most of their conductors are electrons. For some time now, the predominant technology has been substrates contaminated with boron impurities (positive, P) where the majority of conductors are holes. What is the benefit of this change? There is a sudden increase in efficiency because the internal resistance of the panel is lower and less resistant to current, apart from which the type N substrates are thinner and therefore lighter. Neither do they suffer the initial degradation experienced by type P devices when sunlight illuminates them for the first time, an effect known as Light Induced Degradation or LID. Another two beneficial effects of using type N devices, is that the life of the carriers is increased, as the majority of them are electrons and not holes as in the case of type P devices, meaning that it is in fact possible to obtain an improvement in the open-circuit voltage values and in the fill factor. Perhaps most importantly is the fact that they are also using new architectures that result in more efficient panels. These include the PERC (Passivated Emitter Rear Cell) architecture which means that the emitter has been passivated with either silicon oxide or silicon nitrate which can suppress the superficial recombination of electrons and holes, enabling more current reaching the electrodes. On the other hand the contacts in rear of the cell mean that more light is converted into electrons. In standard panels at least 3% of the active area is lost through the interconnection lines. Other architectures of interest are: HIT (Heterojunction with Thin Layer) from Panasonic; PERL (Passivated Emitter, Rear Locally Diffused), etc. Panels with PERC architecture have achieved efficiencies as high as 25% under lab conditions. For panels manufactured in series this efficiency achieves some 21.5% for monocrystalline panels and 19.8% for polycrystalline panels, however, companies such as SunPower offer commercial devices that operate at 22.5% efficiency. Perhaps one of the areas of greatest interest as regards even more advanced materials for solar panels are the so-called Perovskites. This are made up of by two materials: an organic material with a large quantity of cations and another metallic material with an abundance of anions, generally using halogens Cl, Br, I. This type of materials can be very economical and moreover has a large capacity to absorb sunlight. This makes them very attractive because Diagrama de una celda solar tipo N con contactos en la parte frontal (a) y (b) con contactos en la parte de atrás. Cortesía de J Chen, Universidad Tecnológica de Xiamen, China | Diagram of a type N solar cell with contacts in the frontal part (a) and (b) with contacts in the rear part. Courtesy of J Chen, Technological University of Xiamen, China Diagrama de una celda solar tipo PERC (Passivated Emitter Rear Cell) cortesía de SoLayTec de Eindhoven, Holanda. | Diagram of a PERC (Passivated Emitter Rear Cell) type solar cell courtesy of SoLayTec from Eindhoven, the Netherlands.
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