Tecnología de contacto trasero: HPBC 2.0 de LONGi y rendimiento ante la sombra

Quien haya vivido con la energía solar conoce la frustración: una pequeña sombra de un árbol o una chimenea puede provocar una caída desproporcionada de la producción. Los paneles solares tradicionales son altamente sensibles a la sombra. Incluso cuando solo una pequeña parte de la superficie está obstruida, las pérdidas de rendimiento del 15–25% son habituales. En casos más severos, estudios y pruebas de campo han reportado pérdidas del 30–40%, y en escenarios extremos, cuando una única célula en una cadena está sombreada, los módulos enteros pueden perder más de la mitad de su potencia. Este amplio rango evidencia por qué la sombra se considera uno de los riesgos de rendimiento más críticos en el diseño solar convencional.

La tecnología Hybrid Passivated Back Contact (HPBC) de LONGi representa un avance significativo en el diseño de células solares. Lanzada por primera vez en noviembre de 2022 con la serie Hi-MO 6 y mejorada en 2024 con el Hi-MO X10, HPBC sitúa todos los contactos eléctricos en la parte trasera de la célula. Esta arquitectura maximiza la absorción de luz en la superficie frontal y permite que la corriente fluya por múltiples rutas, reduciendo la penalización de rendimiento bajo sombra parcial. Con HPBC 2.0, LONGi ha ido un paso más allá al incorporar un optimizador de sombra integrado. Esta función redirige inteligentemente la corriente alrededor de las áreas sombreadas, por ejemplo, de una hoja o rama, asegurando que el módulo mantenga una mayor salida incluso en condiciones no ideales.

Para propietarios y empresas, esto significa mayores rendimientos donde la sombra parcial siempre ha sido un factor limitante.

¿Qué es la tecnología HPBC 2.0?

HPBC significa Hybrid Passivated Back Contact, una arquitectura de células solares pionera de LONGi. El diseño fusiona técnicas de pasivación avanzadas con un diseño de contacto trasero completo, dejando la superficie frontal libre de líneas de rejilla de metal. La ausencia de metallización en el lado frontal mejora la estética, pero lo más importante es que permite a la célula capturar más fotones. El resultado es una mayor eficiencia de conversión y una forma fundamentalmente diferente de gestionar el flujo de corriente, una que reduce la penalización de rendimiento bajo sombra.

La tecnología HPBC 2.0 de LONGi ha logrado una eficiencia de módulo récord mundial de 25.4 %, certificada de forma independiente por Fraunhofer ISE en condiciones de laboratorio. Esta cifra demuestra el potencial último de la tecnología. La serie Hi-MO X10, basada en la misma plataforma HPBC 2.0, ofrece eficiencias de módulo comerciales de hasta 24.8 % y potencias de hasta 670 W.

Gracias a su gestión optimizada de la corriente y al control de sombreado integrado, HPBC 2.0 puede reducir las pérdidas de potencia por sombreado parcial hasta en un 70 % en comparación con tecnologías de módulo convencionales, asegurando una generación de energía estable incluso en entornos de azotea complejos.

‍

Por qué los paneles convencionales tienen problemas con la sombra

Los módulos convencionales PERC y TOPCon conectan las células en serie, como una cadena de luces. Cuando parte de una célula está sombreada, aumenta la resistencia para toda la cadena, arrastrando la producción hacia abajo. Incluso una sombra ligera del 5% de la superficie de un módulo puede provocar pérdidas de producción del 15–25% o más. Esta debilidad estructural siempre ha limitado el rendimiento solar en entornos construidos donde chimeneas, árboles o edificios cercanos proyectan sombras intermitentes.

Diseño de contacto trasero: Cómo HPBC 2.0 maneja la sombra de forma diferente

En las células HPBC 2.0, tanto los contactos positivos como los negativos se ubican en la parte trasera en un patrón entre-digito. Esto libera toda la cara frontal para la absorción de luz y reduce el sombreado óptico. En lugar de forzar la corriente por una única ruta, el diseño trasero de HPBC permite que la electricidad eluda las regiones sombreadas al fluir por rutas alternativas. Esto es comparable al desvío de tráfico alrededor de una carretera bloqueada. En conjunto, estas características proporcionan una salida de potencia más estable. Según pruebas del Centro Nacional de Inspección de Calidad Fotovoltaica (CPVT) de China, los módulos HPBC 2.0 de LONGi han mostrado aumentos diarios superiores al 10% frente a módulos convencionales en escenarios de sombreado dinámico. En proyectos reales, los clientes reportan mejoras notables. Una instalación expuesta a sombra de árboles vio aumentar la producción en casi un 18% tras cambiar a módulos HPBC, con el mayor beneficio durante las últimas horas de la tarde cuando las sombras solían provocar pérdidas severas.

Comparando HPBC 2.0, TOPCon y PERC

El mercado solar actual ofrece esencialmente tres tecnologías clave. Así es como el HPBC 2.0 de LONGi se comporta en comparación con las dos tecnologías convencionales.

Explicación de características tecnológicas

HPBC 2.0 de LONGi

HPBC 2.0 marca la próxima evolución de la tecnología de contacto trasero de LONGi. Construyendo sobre la Hi-MO 6 de primera generación lanzada en 2022, la Hi-MO X10 presentada en 2024 combina una cara frontal limpia y libre de rejilla con una disposición integrada de optimización de sombreado. Esta innovación no solo eleva la eficiencia a niveles récord de 26.6% a nivel de célula y 24.8% a nivel de módulo, sino que también garantiza un rendimiento más estable cuando partes de un panel están sombreadas. Con su mayor eficiencia base y una mayor resiliencia en condiciones reales, HPBC 2.0 resulta particularmente atractivo para tejados, fachadas, proyectos C&I y plantas a escala utilitaria donde la densidad de energía y la fiabilidad impactan directamente en el rendimiento del sistema.

A continuación se resumen sus características clave:

Rendimiento sin sombras en la cara frontal: Al mover ambos contactos eléctricos a la parte trasera de la célula, la cara frontal queda completamente libre de obstrucciones, permitiendo que la mayor cantidad de luz llegue a la capa absorbente.

Mejor absorción de la luz: Una película multicapa antirreflexión y una mayor uniformidad de microtexturas reducen la reflexión de la luz de onda corta, capturando más fotones y aumentando la corriente de cortocircuito.

Aumento de la tensión en abierto: El uso de una tecnología de pasivación híbrida bipolar desarrollada por la propia empresa aumenta la tensión en abierto, contribuyendo a una mayor eficiencia general de la célula.

Reducción de pérdidas por sombreado y puntos calientes: Contactos de pasivación de baja resistencia bipolar y tecnología de optimización de sombreado reducen significativamente las pérdidas de potencia por sombreado en más de un 70% y reducen las temperaturas de hotspot en un 28%.

Mayor fiabilidad y longevidad:

• La pasivación uniforme minimiza la degradación inducida por UV, mejorando la eficiencia a largo plazo y la resiliencia.
• El uso de obleas TaiRay más gruesas y robustas mejora la estabilidad mecánica y reduce el riesgo de microfisuras, contribuyendo a una mayor fiabilidad del módulo.
• La estructura especial 0BB (Zero Busbar) aumenta aún más la potencia de salida y la fiabilidad del módulo.

Rendimiento superior a temperaturas: La coeficiente de temperatura de potencia de -0.26%/°C, una mejora de 0.03%/°C respecto a los módulos TOPCon, garantiza un rendimiento superior en climas cálidos.

Resistencia mejorada: Los módulos HPBC 2.0 demuestran una mayor resistencia a la degradación UV, al calor húmedo y a los ciclos térmicos en comparación con tecnologías anteriores.

‍

PERC (Emisor Pasivado y Célula Trasera)

Esta tecnología ha sido durante mucho tiempo el caballo de batalla de la industria solar. En comparación con las células convencionales Al-BSF, PERC añade una capa de pasivación dieléctrica y contactos traseros localmente abiertos, lo que reduce la recombinación y devuelve fotones no utilizados a la célula. Esta mejora suele generar una ganancia de hasta ~1–2 puntos porcentuales en eficiencia en implementaciones prácticas de alta calidad. Hoy, los módulos PERC comerciales suelen entregar entre ~20 y 21.5 % de eficiencia. Sin embargo, a medida que la industria avanza, muchos creen que se está acercando el techo de eficiencia práctica de PERC, y la arquitectura enfrenta vulnerabilidades inherentes como degradación inducida por la luz (LeTID) — especialmente en formulaciones dopadas tipo p. Como resultado, muchos fabricantes están migrando hacia tecnologías tipo n y alternativas de contacto trasero como TOPCon y tecnología de contacto trasero, que prometen mayor potencial de eficiencia y mayor resiliencia a la degradación.

TOPCon (Contacto Pasivado por Óxido de Túnel)

Se basa en PERC añadiendo una delgada capa de óxido de túnel y una película de polisilicio dopado en la superficie trasera. Esta configuración reduce las pérdidas de recombinación y soporta un mayor voltaje en abierto. En módulos comerciales, TOPCon suele alcanzar entre 22–23% de eficiencia, y los diseños de células avanzados están acercándose a 24–25%. Debido a que sus procesos de fabricación son en gran parte compatibles con las líneas de producción de PERC, TOPCon es una vía de actualización atractiva para fábricas existentes.

El futuro de la tecnología de contacto trasero

El futuro de la tecnología de contacto trasero se considera ampliamente una de las direcciones más prometedoras en la energía solar. Expertos como Radovan Kopecek de ISC Konstanz predicen que la producción de celdas y módulos BC podría alcanzar 1 TW de capacidad global para 2030, calificándolo como "el último paso evolutivo para el silicio cristalino". Según Kopecek, la expiración de patentes clave de BC alrededor de 2028 acelerará la adopción en el mercado, reduciendo las barreras para que más fabricantes ingresen al campo. TÜV Rheinland y otras instituciones de certificación han destacado las fortalezas arquitectónicas de BC: una superficie frontal limpia y sin obstrucciones y un mayor potencial de conversión, como razones por las que está bien posicionado para convertirse en la próxima tecnología PV dominante. La perspectiva se refuerza por las hojas de ruta de la industria: la Hoja de Ruta Internacional de Tecnología para la Fotovoltaica (ITRPV) prevé que los diseños BC capture una cuota de mercado cada vez mayor en las instalaciones nuevas durante finales de la década de 2020, con perspectivas especialmente fuertes en tejados, fachadas y generación distribuida. Con ventajas reales bajo la sombra, mejoras de fiabilidad a largo plazo y benchmarks de eficiencia récord, BC ya no se ve como un nicho sino como una tecnología fundamental que definirá la próxima fase del crecimiento solar. El liderazgo de LONGi ve la tecnología de contacto trasero como central para el futuro de la industria. "En los próximos cinco a seis años, las células de contacto trasero serán el estándar en silicio cristalino", afirmó el presidente de LONGi, Zhong Baoshen, en 2023.

¿Es la HPBC 2.0 de LONGi la opción adecuada para ti?

Cuando decidas si HPBC 2.0 y su serie Hi-MO X10 relacionada se adaptan a tu proyecto, considera estos factores:

• Exposición a sombras: si tu sitio experimenta sombra parcial, HPBC 2.0 puede aumentar significativamente la producción en condiciones reales.
• Requisitos visuales: la cara frontal elegante y uniforme atrae a propietarios y arquitectos.
• Presupuesto: HPBC 2.0 ofrece un rendimiento energético adicional que compensa los mayores costes iniciales.
• Clima: el coeficiente de temperatura estable de HPBC garantiza rendimientos confiables incluso en regiones cálidas.
• Tejados de peso ligero: LONGi también presentó un módulo de diseño ligero con HPBC 2.0, un 30% más ligero que los módulos convencionales de una sola lámina de vidrio, llamado Hi-MO X10 Guardian Light Design
• Alto rendimiento y ROI rápido: para proyectos C&I, HPBC 2.0 ofrece un retorno de la inversión más rápido y mayores rendimientos a lo largo de la vida útil. Su mayor eficiencia y resiliencia ante sombras mejoran el flujo de caja a corto plazo mientras maximizan el valor a largo plazo.

HPBC 2.0 es una opción para condiciones desafiantes – en el segmento premium y más allá

Al replantear cómo las células captan la luz y conducen la electricidad, HPBC 2.0 aborda una de las debilidades más persistentes de la energía solar: la sensibilidad a la sombra. Esta innovación también ha hecho que la tecnología de contacto trasero sea accesible más allá de los tejados premium, extendiendo sus beneficios a una gama más amplia de aplicaciones. Con su mayor eficiencia de conversión, mayor tolerancia a la sombra, resistencia probada a la nieve, granizo y vientos fuertes, y una salida estable a largo plazo, HPBC 2.0 es una opción atractiva para todos: proyectos residenciales, comerciales, industriales y a gran escala.

Para clientes C&I, BC ofrece ROI más rápido gracias a mayores rendimientos por metro cuadrado, mientras que en plantas a escala utilitaria, mejora la eficiencia en el uso del terreno, reduce los costes de BOS y maximiza la generación de energía a lo largo de la vida del proyecto.

A medida que la fabricación se expanda y los costos disminuyan, BC está posicionado para convertirse en una tecnología líder en todos los principales segmentos del mercado.

Para propietarios y empresas con desafíos de sombra, prioridades de rendimiento o diseño, HPBC 2.0 ofrece una vía para asegurar rendimientos más altos, mayor fiabilidad y una estética elegante, convirtiéndolo en una de las tecnologías solares más preparadas para el futuro disponibles hoy.

Obtén más información sobre nuestra Serie Hi-MO X10 como parte de la Serie EcoLife aquí.