La Comisión Electrotécnica Internacional (IEC por sus siglas en inglés) es uno de los organismos internacionales de normalización con mayor autoridad en el campo electrotécnico a escala mundial. Las normas de ensayo de módulos fotovoltaicos publicadas por la IEC, como la IEC 61215, se adoptan ampliamente en la industria solar. A medida que la industria avanza rápidamente, con la aparición continua de diversos avances tecnológicos, se ha debatido mucho sobre cómo evaluar con precisión el rendimiento de generación de energía de los módulos bifaciales. Hoy recurrimos a la esencia científica en conjunción con las autorizadas normas de la IEC para interpretar el rendimiento de generación de energía de los módulos bifaciales.
¿Qué es la bifacialidad?
La versión 2021 de la norma IEC 61215 define claramente los parámetros relevantes para los módulos bifaciales. La bifacialidad, o factor bifacial, es la relación entre los parámetros eléctricos de las caras delantera y posterior de un módulo bifacial en condiciones de ensayo estándar (STC), que incluyen el factor bifacial de corriente de cortocircuito, el factor bifacial de voltaje en circuito abierto y el factor bifacial de potencia máxima. La comúnmente denominada "bifacialidad" se refiere específicamente al factor bifacial de potencia máxima.
El coeficiente bifacial determinado en un laboratorio es una comparación de las eficiencias de generación posterior y delantera: cuanto mayor es el coeficiente, más se aproxima la capacidad de generación de la parte posterior a la delantera. Esto significa que comparar las cifras de bifacialidad por sí solas no es especialmente significativo si no se tiene en cuenta la potencia de base de la parte delantera.
La tecnología BC ("celda bifacial") anterior estaba limitada por las características de la estructura de la celda y los procesos de fabricación inmaduros, lo que daba como resultado una bifacialidad inferior al 50%. Gracias a años de esfuerzos en I+D por parte de empresas como LONGi, la bifacialidad de los módulos BC de última generación se ha elevado a más del 70%, con aún más mejoras técnicas en el horizonte, acercándose mucho a las cifras de bifacialidad de los módulos TOPCon. Además, los módulos BC de segunda generación de LONGi han logrado avances significativos en la potencia y la eficiencia del lado frontal, superando en más de 30W a las de los módulos TOPCon.
¿Cómo se puede evaluar científicamente la ganancia posterior de los módulos bifaciales?
Para evaluar la capacidad global de generación de energía de los módulos bifaciales, hay que tener en cuenta no sólo la bifacialidad, sino también la irradiancia. La norma IEC 61215 proporciona una condición de irradiancia de referencia para la clasificación de la placa de características de los módulos bifaciales, conocida como "irradiancia bifacial de la placa de características (BNPI)", que se da cuando la parte frontal del módulo recibe una irradiancia de 1000W/m² y la parte posterior recibe al mismo tiempo 135W/m², y las demás condiciones de prueba son coherentes con el STC. Los resultados obtenidos con BNPI reflejan la irradiancia posterior media en entornos típicos, lo que garantiza que los parámetros de la placa de características se ajustan a las condiciones reales de funcionamiento de los módulos.
En una palabra, la norma IEC considera que la condición BNPI cubre la mayoría de las aplicaciones de módulos fotovoltaicos a nivel del suelo, y este parámetro es ampliamente aceptado en el sector. A continuación, se muestran las especificaciones de un determinado módulo TOPCon del mercado y los datos de las pruebas TÜV SÜD de los módulos BC de segunda generación de LONGi, ambos calificados por instituciones autorizadas, que enumeran claramente la potencia máxima cuando la parte delantera y posterior del módulo reciben irradiancia concurrente en condiciones BNPI.
Datos de las pruebas TÜV SÜD de los módulos BC de segunda generación de LONGi con un 70% de bifacialidad
Comparando los módulos de ambos enfoques tecnológicos en sus niveles de potencia más altos, un módulo TOPCon de 630W alcanza una potencia combinada de 696W en condiciones BNPI, mientras que un módulo LONGi BC de segunda generación de 660W alcanza una potencia combinada de 722W. Esto significa que, en idénticas condiciones de irradiancia, la potencia combinada delantera y posterior de BC aventaja significativamente a TOPCon en 26W.
Además, la norma IEC también define la "irradiancia estándar bifacial (BSI)" para evaluar la confiabilidad bifacial. En este caso, la parte delantera del módulo sigue recibiendo 1000 W/m², pero la parte posterior se mejora a 300W/m². Esto abarca prácticamente todos los escenarios de aplicación de los módulos fotovoltaicos. Según esta métrica, la potencia combinada de los módulos TOPCon es de 781W, mientras que la de los módulos BC de segunda generación es de 798W. En otras palabras, incluso en condiciones severas de retroirradiancia del 30%, los módulos BC superan a TOPCon en 17W en potencia combinada, lo que valida plenamente el liderazgo global de BC en capacidad de generación.
La capacidad global de generación de energía de los módulos bifaciales es un concepto crítico, cuya interpretación exacta es vital para el progreso saludable de la industria solar. Es necesario mantener el espíritu científico, seguir las normas autorizadas y realizar evaluaciones exhaustivas basadas en las condiciones de funcionamiento del mundo real. Sólo así podremos reflejar realmente el rendimiento real de los módulos solares, proporcionando una referencia de confiabilidad para el desarrollo de la industria.
Acerca de LONGi
Fundada en el año 2000, LONGi se ha propuesto ser la empresa de tecnología solar líder en el mundo, enfocada en la creación de valor orientada al cliente para lograr la transformación energética para todos los escenarios.
Con la misión de "Aprovechar lo mejor de la energía solar para construir un mundo sostenible", LONGi se ha dedicado a la innovación tecnológica y ha establecido varias líneas de negocio, que abarcan las obleas, las celdas y módulos de monosilicio, las soluciones de generación distribuida para uso comercial e industrial, las soluciones de energía verde y los equipos de hidrógeno. La empresa ha perfeccionado sus capacidades para proporcionar energía renovable y, más recientemente, también ha adoptado productos y soluciones de hidrógeno verde para alcanzar un crecimiento global sin emisiones de carbono. www.longi.com