El artículo, publicado en el Progresos en energía fotovoltaica revista, dijo que si bien TOPCon’ puede ser resistente a la degradación inducida por la luz y la temperatura (LeTID) y la degradación inducida por la luz (LID), «persisten las preocupaciones» en torno a la vulnerabilidad de la tecnología a la degradación inducida por el potencial (PID), la corrosión y la degradación inducida por los rayos UV (UVID). El autor principal del artículo, Paul Gebhardt, es científico de confiabilidad de módulos fotovoltaicos en Fraunhofer ISE.
Los autores dijeron que los fabricantes de módulos TOPCon «a menudo afirman mayores rendimientos y menores tasas de degradación… en comparación con los módulos PERC anteriores», a pesar de los «problemas potenciales a largo plazo» que plantean el PID, la corrosión y la UVID. Esto «podría fomentar una adopción generalizada sin una consideración plena de los posibles mayores riesgos», continúa el documento.
Los estándares de prueba actuales para módulos disponibles comercialmente generalmente no registran la pérdida de energía por degradación si no resulta en problemas de seguridad o una falla total, dijeron los investigadores, lo que los llevó a realizar «una evaluación independiente de las ofertas actuales de módulos fotovoltaicos basados en TOPCon en el mercado».
En sus conclusiones, el documento decía que la degradación por UVID y la entrada de humedad en particular eran «críticas».
Para UVID, algunos de los módulos probados mostraron un envejecimiento «significativo». El 40 % mostró una pérdida de más del 5 % desde su punto de máxima potencia después de una irradiación UV frontal de 60 kWh/m2; esto equivale a un año de exposición a los rayos UV en “climas moderados”, según el informe. Los autores consideraron que se trataba de una “fuerte degradación”.
Las pruebas UV se realizaron de forma alternativa y en conjunto con las pruebas de congelación de humedad (HV), que prueban la capacidad de los módulos para resistir la humedad y temperaturas extremas. Esto hizo que los módulos recuperaran parte de la pérdida de rendimiento antes de degradarse nuevamente bajo una mayor exposición a los rayos UV, un «patrón W» de degradación y recuperación que hace referencia a la forma del rendimiento del módulo trazado en un gráfico.
El Laboratorio Nacional de Energía Renovable de EE.UU. UU. (NREL) también ha descubierto altas tasas de degradación UV en módulos solares tipo n.
Los módulos TOPCon con láminas posteriores poliméricas experimentan mayores niveles de calor húmedo (DH) al probar el ingreso de humedad en comparación con los paneles con respaldo de vidrio, y la degradación promedio general fue mayor para los productos TOPCon que para los módulos PERC más antiguos. «En caso de degradación relacionada con la humedad, los problemas subyacentes, como la sensibilidad de las pastas de metalización frontales actuales, son un problema conocido que puede mitigarse en futuras generaciones de módulos», dice el informe.
La degradación de TOPCon ha sido una preocupación en la industria en los últimos meses. Tecnología fotovoltaica publicó un artículo de Kihi PI Berlín en septiembre abogando por una mayor diligencia debida en la producción de células y explorando los desafíos de confiabilidad y rendimiento de las células TOPCon y de tecnología de heterounión (HJT) de alta eficiencia.
