TÜV NORD halla que la ventaja de los módulos back-contact frente a los TopCon se limita a condiciones de sombreado leve

<p>Investigadores de la asociación alemana de inspección técnica TÜV NORD han realizado una serie de simulaciones para comparar el comportamiento de módulos fotovoltaicos back-contact (BC) y TopCon bajo condiciones de sombreado parcial. Sus resultados muestran que los módulos BC ofrecen un mejor rendimiento que los TopCon cuando el sombreado afecta a diferentes substrings dentro de un mismo string, aunque esa ventaja desaparece a medida que el sombreado se vuelve más severo.</p>

<p>«Cuando el sombreado afecta a distintos substrings dentro de un mismo string, los módulos BC muestran una ventaja de rendimiento bajo condiciones de sombreado leve», explicó a<strong> pv magazine</strong> el autor de correspondencia del estudio, Cohen Chen. «Sin embargo, a medida que el sombreado aumenta, esta ventaja disminuye y la pérdida de potencia del módulo BC se aproxima a la del módulo TopCon ».</p>

<p>Los investigadores señalaron que el análisis incluyó escenarios de sombreado realistas y patrones complejos, como sombreados puntuales, parciales, lineales y simétricos provocados por distintos factores ambientales. Estas condiciones pueden provocar pérdidas de tensión y corriente, generar curvas potencia-tensión (P-V) con múltiples máximos y aumentar la complejidad del seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT). El estudio también evaluó patrones discretos de sombreado asociados a situaciones habituales en campo, como excrementos de aves, hojas caídas o sombras proyectadas por objetos verticales.</p>

<p>Para comparar el rendimiento de ambas tecnologías, los investigadores emplearon un modelo de doble diodo, capaz de simular con precisión el comportamiento de los módulos fotovoltaicos bajo baja irradiancia y sombreado parcial al considerar las corrientes de los diodos, la fotocorriente, las resistencias eléctricas y los efectos de ruptura inversa (reverse breakdown).</p>

<p>Según explican, el sombreado parcial reduce la fotocorriente y puede llevar a que las células sombreadas entren en polarización inversa, por lo que las características de ruptura resultan determinantes para la activación de los diodos bypass. En el caso de las células BC, un comportamiento de ruptura suave, a baja tensión y no destructivo retrasa la activación de estos diodos y reduce las pérdidas por sombreado. En cambio, las células TopCon activan antes los diodos bypass debido a su mayor tensión de ruptura.</p>

<p>Para los ensayos se utilizaron módulos BC y TopCon con dimensiones y configuraciones eléctricas idénticas. Ambos estaban formados por 66 células divididas en 132 medias células, organizadas en tres substrings protegidos mediante diodos bypass. Los experimentos se realizaron en un laboratorio acreditado por CNAS de TÜV NORD utilizando un simulador solar pulsado bajo condiciones estándar de ensayo (STC).</p>

<p>Las pruebas de sombreado parcial incluyeron seis escenarios representativos destinados a evaluar las diferencias de comportamiento entre ambas tecnologías. Se analizaron desde el sombreado de una única célula hasta sombreados continuos a lo largo del lado largo o corto del módulo, además de patrones discretos que reproducían condiciones reales. El sombreado puntual (M1), el sombreado parcial (M2) y el sombreado lineal (M3) representaban, respectivamente, acumulación de suciedad o excrementos de aves, hojas caídas y sombras producidas por elementos verticales. El objetivo era caracterizar la activación de los diodos bypass y las pérdidas de potencia bajo distintos niveles de sombreado.</p>

<p>Los resultados muestran que los módulos BC presentan una mayor tolerancia al sombreado que los TopCon gracias a su comportamiento de ruptura suave a baja tensión. El sombreado completo de una sola célula provoca una pérdida de potencia del 12,9 % en un módulo BC, frente al 33,9 % registrado en un módulo TopCon , donde los diodos bypass se activan antes.</p>

<p>Los investigadores concluyen que los módulos BC mantienen una ventaja clara sobre los TopCon cuando el sombreado leve afecta a diferentes substrings y existen tres o menos células sombreadas dentro de un mismo string. Sin embargo, cuando el número de células sombreadas alcanza cuatro o más, esa ventaja desaparece y ambas tecnologías presentan un comportamiento prácticamente idéntico, con pérdidas de potencia cercanas al 50 %.</p>

<p>«La identificación de este umbral de rendimiento define claramente los límites prácticos de funcionamiento de los módulos BC en entornos propensos al sombreado y proporciona una base cuantitativa para la selección de módulos y la optimización del diseño de los campos fotovoltaicos», concluyó Chen.</p>

<p>Los resultados se publicaron en el artículo “<a href="https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0038092X26005347">A comparative study on the performance of BC and TopCon modules under partial shading conditions</a>”, aparecido en la revista <em>Solar Energy.</em></p>

<p>En agosto de 2025, investigadores de <a href="https://www.pv-magazine.com/2025/08/20/advantage-of-back-contact-solar-modules-in-shading-scenarios-is-limited-to-specific-conditions-study-finds/">Trina Solar y de la Universidad de Nanchang (China) llegaron a conclusiones muy similares</a>. En aquel estudio señalaron que «los módulos BC superan a los TopCon cuando se sombrean menos de tres células, mientras que, por encima de ese umbral, ambas tecnologías ofrecen la misma potencia de salida». Los autores atribuyeron este comportamiento a la tensión de ruptura de 5 V de las células BC y a la necesidad de aproximadamente 15 V de polarización inversa para activar el diodo bypass.</p>