Nuevo diseño de célula solar TOPCon en China rompe el equilibrio entre coste, eficiencia y rendimiento bifacial en producción industrial.
- Eficiencia récord industrial.
- Menos plata por vatio.
- Mejor rendimiento bifacial.
- Tecnología ya escalable.
- Impacto directo en costes y materiales críticos.
Científicos desarrollan células solares industriales de alta eficiencia con contactos pasivados por óxido túnel (TOPCon)
Las células solares TOPCon industriales siguen consolidándose como la columna vertebral del mercado fotovoltaico de silicio cristalino. No es casualidad. Combinan altas eficiencias, procesos compatibles con líneas de producción existentes y una curva de costes que todavía tiene margen de mejora. El último avance presentado por un equipo liderado por el profesor Ye Jichun, del Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering (NIMTE) de la Academia China de las Ciencias, apunta justo ahí: mejorar lo que ya funciona sin reinventar la fábrica.
El trabajo, publicado en la revista Joule, propone una solución técnica integrada que ataca tres de los grandes cuellos de botella de la tecnología TOPCon: el uso intensivo de plata, las pérdidas ópticas parásitas y un aprovechamiento limitado de la radiación por la cara trasera. Todo, además, con procesos industriales reales, no con recetas de laboratorio difíciles de replicar.
Como tecnología fotovoltaica predominante en el actual mercado fotovoltaico de silicio cristalino
Hoy, las células TOPCon representan más del 70 % del mercado global de nuevas instalaciones de silicio cristalino. Su éxito se explica por una combinación muy concreta: rendimientos elevados, compatibilidad con obleas estándar y una transición relativamente sencilla desde tecnologías previas como PERC. Pero ese liderazgo también expone sus límites.
El consumo de pasta de plata, especialmente en los contactos frontales, sigue siendo una de las partidas más costosas y sensibles a la volatilidad de materias primas. A esto se suman pérdidas ópticas inevitables cuando el diseño no está optimizado y una bifacialidad que, aunque buena, aún no explotaba todo su potencial en entornos reales con reflexión del suelo.
Su desarrollo industrial se ve frenado por desafíos urgentes
El equipo de NIMTE parte de una idea clara: no basta con subir décimas de eficiencia si el coste por vatio se dispara o si el diseño complica la fabricación. Por eso, su propuesta se apoya en dos cambios clave, ambos totalmente compatibles con producción en masa.
Por un lado, el uso de obleas industriales M10, ya ampliamente extendidas en el sector. Por otro, un proceso de impresión mediante plantilla de acero de alta precisión para los dedos metálicos frontales, combinado con una estructura localizada de polisilicio en la cara trasera. Nada exótico. Todo muy intencionado.
El equipo de investigación desarrolló una solución técnica directamente aplicable a la producción en masa
La impresión con plantilla de acero permite fabricar dedos metálicos ultraestrechos, lo que reduce la sombra sobre la superficie activa y, de paso, el consumo de plata. El ahorro es concreto: 0,12 mg de plata por vatio, una cifra que, multiplicada por gigavatios de producción anual, deja de ser anecdótica.
Además, al emplear una pasta de plata modificada, se forman clusters densos de nanosilver en la interfaz de contacto con el silicio. El resultado es una resistividad de contacto de solo 2,4 mΩ·cm², manteniendo un excelente transporte de carga incluso con menos material conductor. Menos plata. Mismo, o mejor, rendimiento eléctrico.
El diseño de estructura localizada en la cara trasera
La cara trasera no se queda atrás. La estructura localizada de polisilicio reduce de forma efectiva la absorción óptica parásita, uno de esos enemigos silenciosos que restan rendimiento sin llamar la atención. Con este diseño, la célula alcanza una bifacialidad cercana al 90 %, un valor especialmente relevante en instalaciones sobre suelos claros, cubiertas reflectantes o plantas flotantes.
En la práctica, esto significa más energía generada a lo largo del año sin aumentar superficie ni materiales. Simplemente, aprovechando mejor la luz que ya existe.
El equipo logró fabricar con éxito una célula solar TOPCon de carácter industrial
El resultado final es una eficiencia certificada del 26,09 %, alcanzada en un formato plenamente industrial. No es solo una cifra bonita para titulares. Es la demostración de que se puede romper el equilibrio tradicional entre eficiencia, coste y rendimiento bifacial sin sacrificar la escalabilidad.
Este enfoque marca una diferencia importante frente a desarrollos anteriores, donde mejorar un parámetro solía penalizar otro. Aquí, las mejoras se refuerzan entre sí.
Este trabajo ofrece una solución viable y escalable
Más allá del récord puntual, el valor real de este avance está en su viabilidad industrial inmediata. No exige nuevos materiales raros ni líneas de fabricación radicalmente distintas. Encaja con la evolución natural del sector, justo cuando Europa, China y otros mercados están revisando estrategias para reducir dependencia de materias primas críticas y reforzar la cadena de suministro fotovoltaica.
Potencial
Esta evolución de las células TOPCon encaja bien en un sistema energético que necesita descarbonizar rápido, pero con soluciones maduras y fiables. Tecnologías como esta pueden acelerar el despliegue de plantas solares bifaciales, mejorar la rentabilidad de instalaciones existentes y facilitar modelos de autoconsumo más eficientes.
A medio plazo, avances así ayudan a estabilizar precios, reducir dependencia de materiales críticos y democratizar el acceso a energía limpia. No es una revolución ruidosa. Es una mejora silenciosa, acumulativa. Y justo por eso, tan necesaria.
Más información: Haojiang Du et al, Steel-stencil printing and local polysilicon contacts enable 26.09%-efficient industrial-grade tunnel oxide passivating contact solar cells, Joule (2025). DOI: 10.1016/j.joule.2025.102231
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