Qué son los paneles solares HJT

¿Qué son los paneles solares HJT?

Los paneles solares de heterounión (HJT), también conocidos como heterounión de silicio (SHJ) o paneles HIT (Heterounión con capa delgada intrínseca), representan una fusión de vanguardia de las tecnologías solares cristalinas y de película delgada. Construidas sobre una base de silicio monocristalino de tipo N, estas células solares están estratificadas con silicio amorfo intrínseco y dopado, lo que resulta en una eficiencia ultra alta, durabilidad y un rendimiento bifacial superior.

Estructura avanzada y proceso de fabricación

Los paneles solares HJT se diseñan a través de un sofisticado proceso de construcción multicapa que comienza con una oblea de silicio monocristalino de tipo N de alta pureza como sustrato central. Esta célula base se somete a un proceso de deposición preciso donde se aplican capas ultrafinas de silicio amorfo intrínseco (sin dopar) a ambas superficies, seguido de capas de silicio amorfo dopado. Esta estructura compleja crea múltiples heterouniones entre el silicio cristalino y las capas de silicio amorfo, lo que mejora significativamente la separación de portadores de carga y la eficiencia de recolección. El proceso de fabricación requiere equipos especializados y entornos controlados, que suelen operar a temperaturas más bajas que la producción de células solares convencionales para preservar las delicadas propiedades de la interfaz y minimizar la degradación térmica.

Ventajas de rendimiento sin igual

La arquitectura única de los paneles HJT ofrece características de rendimiento excepcionales que superan a las tecnologías solares convencionales. Al combinar la alta eficiencia del silicio monocristalino con las excelentes propiedades de pasivación de la superficie del silicio amorfo, las células HJT logran eficiencias de conversión que suelen oscilar entre el 24% y el 26%, con prototipos de laboratorio que superan el 26%. La estructura simétrica y el bajo coeficiente de temperatura (aproximadamente -0,25% por °C) garantizan un rendimiento estable en condiciones reales, incluidos entornos de alta temperatura donde los paneles tradicionales experimentan una degradación significativa de la eficiencia. Además, el diseño bifacial captura la luz reflejada y difusa de la parte trasera, lo que podría aumentar el rendimiento energético hasta en un 25% dependiendo del albedo de la superficie y la configuración de la instalación.

Durabilidad y longevidad mejoradas

Los paneles HJT exhiben una fiabilidad superior y una vida útil operativa prolongada en comparación con las tecnologías fotovoltaicas convencionales. Las capas de silicio amorfo intrínseco proporcionan una pasivación de superficie excepcional que reduce drásticamente la recombinación de portadores en las superficies de silicio, manteniendo una mayor eficiencia con el tiempo. La metodología de construcción y la selección de materiales dan como resultado tasas de degradación excepcionalmente bajas, con varios fabricantes que garantizan el 90% de la potencia de salida inicial después de 25 años de funcionamiento. Además, la robusta estructura de la célula demuestra una mayor resistencia a la degradación inducida por potencial (PID) y a la degradación inducida por la luz (LID), mecanismos de fallo comunes en los paneles solares estándar que pueden comprometer el rendimiento a largo plazo y el retorno de la inversión.

Beneficios ambientales y económicos

Desde una perspectiva de sostenibilidad, la tecnología HJT ofrece varias ventajas distintas. El proceso de fabricación consume menos energía y material de silicio por vatio en comparación con la producción de células solares convencionales, mientras que la mayor eficiencia se traduce en menores requisitos de espacio para una potencia de salida equivalente. El coeficiente de temperatura superior y la ganancia bifacial aumentan la recolección de energía por capacidad instalada, lo que mejora significativamente el costo nivelado de la electricidad (LCOE) en diversas condiciones climáticas. Aunque los costos iniciales de fabricación siguen siendo más altos que la tecnología PERC convencional, las innovaciones continuas en los procesos y los efectos de escala están mejorando constantemente la competitividad de los costos, al tiempo que mantienen las ventajas de rendimiento que ofrecen un mayor valor de por vida.

Posición en el mercado y perspectivas futuras

La tecnología HJT ha ganado una importante tracción en el mercado a medida que los fabricantes buscan formas de superar los límites de eficiencia de las células solares convencionales. Actualmente, los paneles HJT, que representan un segmento premium del mercado fotovoltaico, son particularmente favorecidos para instalaciones con limitaciones de espacio y aplicaciones que exigen el máximo rendimiento energético. La investigación en curso se centra en reducir el consumo de plata a través de técnicas de metalización avanzadas, la integración de tecnologías de interconexión de cables inteligentes y el desarrollo de configuraciones en tándem con células de perovskita que podrían potencialmente superar el 30% de eficiencia. A medida que la producción se escala y las innovaciones de fabricación continúan reduciendo los costos, la tecnología HJT está posicionada para pasar de ser una solución premium a una opción convencional en la transición global hacia la generación de energía solar de ultra alta eficiencia.