Científicos chinos desarrollan células solares TOPCon con 26,31% de eficiencia mediante contactos de plata optimizados con láser.
- ☀️ Eficiencia certificada del 26,31 %.
- 🔬 Pasta de plata sin aluminio + tratamiento láser.
- ⚡ Contactos eléctricos más estrechos y eficientes.
- 🌞 Menor superficie metálica bloqueando la luz.
- 🌡️ Menos daños provocados por tratamientos térmicos intensos.
- 🏭 Tecnología pensada para fabricación industrial.
- 📈 Una vía para extraer más electricidad del mismo panel.
Una nueva técnica con pasta de plata y láser eleva la eficiencia de las células solares TOPCon hasta el 26,31 %
¿Por qué importa?
La industria fotovoltaica ya fabrica módulos solares a una escala gigantesca, así que incluso pequeñas mejoras de eficiencia pueden tener consecuencias importantes. Una célula capaz de transformar una fracción mayor de la radiación solar en electricidad permite obtener más potencia utilizando prácticamente la misma cantidad de terreno, vidrio, estructuras, cableado y otros componentes del módulo.
Un equipo dirigido por el profesor Ye Jichun, del Instituto de Tecnología e Ingeniería de Materiales de Ningbo, perteneciente a la Academia China de Ciencias, ha desarrollado una nueva estrategia de metalización para células solares TOPCon que combina una pasta especial de plata con un tratamiento localizado mediante láser.
El resultado es una célula con una eficiencia de conversión certificada del 26,31 %, un nivel especialmente elevado para esta arquitectura de silicio y, más importante todavía, conseguido mediante técnicas concebidas teniendo en cuenta su posible integración industrial.
En el trabajo también participaron investigadores de la Universidad de Soochow y socios industriales como Zhejiang Gonda Electronic Technology y JA Solar Technology.
TOPCon ya no es una tecnología de laboratorio
La importancia del avance se entiende mejor observando lo que está ocurriendo dentro de las fábricas fotovoltaicas.
Durante años, las células PERC dominaron la fabricación de módulos de silicio. La industria ha dado después un rápido salto hacia arquitecturas de tipo n, especialmente TOPCon —Tunnel Oxide Passivated Contact—, capaces de reducir determinadas pérdidas eléctricas y alcanzar eficiencias superiores.
Una de las grandes ventajas de TOPCon es industrial. Parte de las instalaciones utilizadas anteriormente para fabricar células de silicio pueden adaptarse a esta tecnología sin reconstruir completamente una fábrica.
Y esa transición ya está muy avanzada.
La hoja de ruta internacional ITRPV señala que la tecnología LECO combinada con emisores homogéneos alcanzó aproximadamente un 74 % de penetración dentro de la producción TOPCon en 2025. Es decir, el uso del láser para optimizar los contactos eléctricos está dejando de ser una curiosidad experimental.
El nuevo trabajo intenta llevar esa evolución un poco más lejos.
El problema está en unas líneas metálicas casi invisibles
La cara de una célula fotovoltaica está atravesada por finísimas líneas metálicas. Su función parece sencilla: recoger los electrones generados por la luz y conducir la corriente hacia el exterior.
Pero existe un compromiso complicado.
Las líneas necesitan suficiente sección para transportar electricidad con pocas pérdidas. Al mismo tiempo, cada micrómetro adicional de metal tapa una parte del silicio e impide que la radiación llegue a la zona activa.
Hay otro problema.
La metalización convencional de las células TOPCon suele utilizar pastas que contienen plata y aluminio y posteriormente pasan por tratamientos a temperaturas elevadas para formar buenos contactos eléctricos.
El procedimiento funciona, aunque tiene un coste microscópico: el calor y determinadas reacciones químicas pueden deteriorar parcialmente las delicadas capas que mantienen pasivada la superficie del silicio.
Y cuando la pasivación empeora, aumenta la recombinación de cargas. Parte de la energía potencialmente aprovechable termina perdiéndose antes de convertirse en electricidad útil.
Una pasta de plata que permite fabricar líneas más altas y estrechas
El equipo chino desarrolló una pasta de plata libre de aluminio con unas propiedades reológicas especialmente interesantes para la impresión de los contactos.
La pasta conserva mejor su geometría después de depositarse sobre la célula.
Esto permite fabricar líneas metálicas relativamente altas sin necesidad de hacerlas proporcionalmente más anchas. Los investigadores consiguieron una relación de aspecto del 55 %.
Puede parecer un detalle puramente industrial, pero tiene una consecuencia directa: una línea alta y estrecha puede transportar la corriente necesaria ocupando menos superficie horizontal.
Menos sombra sobre el silicio. Más fotones disponibles.
La reducción del sombreado frontal resulta especialmente interesante ahora que las células de silicio comerciales se encuentran cada vez más cerca de sus límites prácticos. A estos niveles de rendimiento, las mejoras ya no suelen llegar mediante un único gran descubrimiento. Se obtienen arañando pequeñas pérdidas ópticas, eléctricas y resistivas en numerosos puntos del dispositivo.
El láser actúa únicamente donde hace falta
La segunda pieza del proceso es la optimización de contactos mejorada por láser, conocida por sus siglas LECO.
Después de imprimir las líneas metálicas, un láser recorre los contactos mientras se aplica una tensión eléctrica controlada.
La energía se concentra de forma muy localizada.
En lugar de someter amplias zonas de la célula a condiciones agresivas para conseguir un buen contacto eléctrico, el proceso favorece la formación de conexiones de baja resistencia exactamente en los puntos necesarios.
Es una diferencia pequeña en apariencia. A escala microscópica, no tanto.
El objetivo consiste en mantener simultáneamente una buena pasivación y una baja resistencia de contacto, dos características que tradicionalmente pueden entrar en conflicto durante la fabricación.
Otros trabajos recientes sobre LECO han demostrado hasta qué punto resulta importante controlar cuidadosamente los parámetros eléctricos del proceso: un tratamiento demasiado agresivo puede volver a deteriorar la interfaz y la capa de óxido que precisamente se intenta proteger.
26,31 % de eficiencia y una corriente especialmente elevada
La combinación de ambas estrategias permitió fabricar células TOPCon de gran superficie con una eficiencia certificada del 26,31 %.
El dispositivo alcanzó además una densidad de corriente de cortocircuito de 41,98 mA/cm², que los investigadores identifican como un valor certificado excepcionalmente alto para células TOPCon de gran área.
Ese segundo dato ayuda a entender por qué el resultado es interesante.
No se trata únicamente de mejorar un número final de eficiencia. La nueva arquitectura de los contactos permite que una mayor cantidad de radiación llegue al silicio mientras la electricidad generada encuentra un camino suficientemente eficiente hacia el exterior.
Dicho de otra forma: se pierde menos luz por sombreado y menos electricidad durante su extracción.
Del 26 % al 27 %: cada décima empieza a costar mucho
Las células de silicio cristalino llevan décadas perfeccionándose. Los saltos espectaculares son cada vez menos frecuentes porque la tecnología se aproxima progresivamente a sus límites físicos.
Para las arquitecturas TOPCon, por tanto, superar de forma industrial y económica determinadas barreras de eficiencia requiere trabajar sobre pérdidas cada vez más pequeñas.
Investigaciones recientes con emisores de alta resistencia y optimización LECO ya apuntan a que, mediante mejoras adicionales del diseño de la rejilla metálica y de las interfaces eléctricas, podrían explorarse eficiencias superiores al 27 %.
Eso no significa que los módulos comerciales vayan a alcanzar inmediatamente esa cifra. Entre una célula de laboratorio o piloto y un módulo terminado aparecen pérdidas adicionales relacionadas con las interconexiones, encapsulado, separación entre células, vidrio y otros componentes.
Pero la dirección tecnológica está bastante clara: cada vez más electricidad por unidad de superficie.
Hay otro reto enorme: reducir la cantidad de plata
Aquí aparece una cuestión ambiental y económica que no conviene esconder.
La nueva técnica elimina el aluminio de la pasta frontal, pero continúa utilizando plata, uno de los materiales estratégicos de la industria fotovoltaica.
TOPCon necesita metalización en ambas caras y su rápido crecimiento ha convertido el consumo de plata en uno de los grandes retos materiales del sector.
Según la hoja de ruta ITRPV publicada en 2026, las células TOPCon bifaciales utilizaron alrededor de 10 mg de plata por vatio durante 2025.
La escala transforma una cantidad diminuta en un problema considerable.
La fabricación mundial de módulos habría utilizado aproximadamente 7.244 toneladas de plata en 2025, una cantidad equivalente a alrededor de una quinta parte de la producción mundial del metal según las estimaciones recogidas por la propia hoja de ruta.
Por eso, mejorar la eficiencia es solo una parte del desafío. La otra consiste en fabricar cada vatio utilizando mucho menos metal precioso.
La carrera paralela por sustituir plata por cobre
En este terreno también se están produciendo avances rápidos.
En abril de 2026, el Fraunhofer ISE anunció un proceso experimental capaz de reducir aproximadamente diez veces el consumo de plata utilizado en la metalización de células TOPCon.
El procedimiento combina estructuración mediante láser ultravioleta y deposición electroquímica de níquel, cobre y plata. En las pruebas realizadas con células TOPCon de formato M10, el consumo cayó hasta aproximadamente 1,1 mg/W, frente a valores industriales actuales próximos a 10-12 mg/W.
Las células fabricadas mediante ese proceso alcanzaron una eficiencia cercana al 24 %.
Todavía existe, por tanto, un intercambio entre consumo de materiales, complejidad industrial y rendimiento.
Otra línea investigada utiliza pastas con cobre recubierto de plata, cobre puro y otras formulaciones capaces de reducir drásticamente la cantidad de metal precioso necesaria.
El escenario más interesante probablemente no dependerá de una única solución. Líneas cada vez más finas, mejores pastas, tratamientos láser y sustitución progresiva de plata por cobre pueden terminar avanzando simultáneamente.
Más potencia sin llenar el mundo de paneles adicionales
El efecto práctico puede apreciarse con un ejemplo sencillo.
Si dos módulos ocupan prácticamente la misma superficie y uno convierte una proporción mayor de la radiación incidente en electricidad, la instalación puede aumentar su potencia sin ampliar necesariamente el terreno ocupado.
Esto tiene especial relevancia en Europa, donde existe un creciente interés por aprovechar superficies ya artificializadas: cubiertas industriales, edificios públicos, aparcamientos, infraestructuras de transporte, barreras acústicas o fachadas.
En estos espacios, la superficie disponible no puede ampliarse fácilmente. La eficiencia adquiere entonces mucho más valor que en una gran extensión de terreno barato.
También resulta relevante para la agrovoltaica y otras aplicaciones donde la energía solar debe compartir espacio con actividades diferentes.
Más vatios por metro cuadrado pueden facilitar diseños con una menor densidad de estructuras y dejar una mayor proporción del terreno disponible para otros usos.
El verdadero desafío será llevarlo a millones de células
Un récord de eficiencia tiene valor científico. Para cambiar la industria necesita superar algo bastante más incómodo: la fábrica.
Las líneas fotovoltaicas funcionan a enormes velocidades y con márgenes económicos muy ajustados. Una tecnología nueva tiene que mantener su rendimiento durante millones de ciclos de producción, utilizar materiales disponibles, ofrecer buenos rendimientos de fabricación y evitar inversiones desproporcionadas en maquinaria.
Aquí está precisamente uno de los aspectos interesantes de la combinación entre impresión y LECO.
La serigrafía ya forma parte de la fabricación fotovoltaica y LECO está entrando rápidamente en las líneas TOPCon comerciales. La transición podría ser menos disruptiva que la introducción de una arquitectura celular completamente nueva.
Aun así, quedan cuestiones por comprobar a gran escala: estabilidad de los contactos durante décadas, comportamiento frente a ciclos térmicos, humedad, degradación del módulo, velocidad del procesamiento láser y coste total por vatio.
El récord es el principio de esa conversación, no el final.
Más información: 26.31%-efficiency TOPCon solar cells enabled by synergistic metallization with reduced optical shading and contact resistance losses: Matter
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