Paneles solares N-Type y P-Type, ¿cuál es mejor?

Tal y como sucede en la mayoría de los sectores, la tecnología que disminuye los costes de fabricación y mantiene una eficiencia alta acostumbra a predominar en el mercado y a estandarizarse. El fotovoltaico no es ajeno a este hecho, y en la actualidad existen dos tecnologías para fabricación de celdas solares que “compiten” por ver quien copa el mercado; la tipo n (N-Type) y la tipo p (P-Type). Con las mejoras tecnológicas instauradas por los grandes fabricantes, las economías de escala y la innovación, las tipo n tienen un mayor rendimiento y en este artículo vamos a entender cómo se fabrican y cuáles son sus mayores diferencias.

¿Cómo se distingue la tecnología de las placas solares? 

El origen de un panel fotovoltaico se encuentra en el silicio. Este elemento químico se usa tanto para la fabricación de las celdas P-Type como de las N-Type. Es más, ambas tecnologías se obtienen a través del mismo proceso de fabricación, ya que las obleas son las mismas.

Sin embargo, la diferencia entre una y otra radica en el proceso de dopaje de la celda para añadir electrones, creando “huecos” que favorecen la aparición de la corriente continua. Lo vemos a continuación.

A partir del silicio se obtienen lingotes que pueden ser monocristalinos o policristalinos, según la pureza de este material. El proceso de fabricación comienza con el corte de estos lingotes en obleas, que formarán la base sobre la que fabricar las celdas solares que, posteriormente, se unirán para obtener los módulos fotovoltaicos comerciales.

Una vez obtenida la oblea, se dopa. Esto significa cargarla positiva o negativamente para crear una diferencia de electrones que producirá el flujo de corriente en su interior. Con este proceso se obtienen cargas positivas o negativas entre sus dos capas, la superior y la posterior. Según la función de la ubicación de dichas capas, podremos distinguir las tecnologías N-Type y P-Type.

Proceso de fabricación de las placas solares 

Como hemos comentado en el apartado anterior, la fabricación de ambos tipos es la misma y la diferencia se encuentra al añadir un elemento u otro en el proceso de dopaje.

Comencemos viendo el proceso de las células tipo p, sabiendo que en cada celda existen dos capas; la principal y la superior. El silicio de la capa principal de la base de la oblea se dopa con elementos como el boro (B), generalmente, o el galio (Ga) en algunos casos. El boro es un elemento que cuenta con un electrón menos en su capa exterior, también conocida como capa de valencia, mientras que el silicio tiene uno más.

Esa diferencia, 4 del silicio por 3 del boro, provoca lo que conocemos como hueco de electrones, lo que crea una carga eléctrica positiva (+) que irá de un elemento a otro, dándole el nombre a esta celda de tipo p, por esa carga positiva.

Ahora vamos a ver el proceso que experimenta la capa superior de la oblea. En su caso, se dopa con fósforo que tiene un electrón más en su capa de valencia. Esto, de manera inversa a lo que sucede en la capa principal, produce una carga negativa (4 electrones en el silicio por 5 en el fósforo).

Cuando tenemos ambas capas dopadas de la manera que acabamos de ver, hablaríamos de una celda solar tipo p, puesto que esta es la tipología de la capa principal. Sin embargo, la ubicación de las capas puede ser al revés, teniendo en la principal una carga negativa que le daría el nombre de tipo n esta celda solar.

A modo de resumen, distinguiremos la tipología de la celda solar en función del dopaje en la capa principal. Si se ha hecho con boro, hablaremos de célula tipo p, pero si se ha hecho con fósforo, estaremos ante una celda tipo n.

¿Cuál es la mejor tecnología de paneles solares? 

Si definimos mejor como más eficiente, la tecnología tipo n resulta ganadora. No obstante, y aunque se mantienen a la baja, sus costes de fabricación son mayores. Ahí radica el dilema de las empresas fabricantes, una mejor eficiencia implica unos costes mayores, aunque las economías de escala están logrando que la diferencia entre ambas sea cada vez menor.

En la actualidad, el coste de fabricación de las celdas tipo p se encuentra en rangos próximos a 0,22-0,24 $/W. Por otro lado, el de las tipo n se estima en alrededor de 0,23-0,25 $/W. Cuando hablamos de eficiencia, las tipo p tienen valores próximos al 22,2%-22,8%, mientras que las tipo n, por su parte, alcanzan e incluso superan en experimentos el 24%.

Una mayor eficiencia de conversión permite aprovechar más el espacio que ocupa un panel solar. Tener equipos con mayor eficiencia logra reducir el coste de la energía o LCOE (Levelized Cost Of Energy, por sus siglas en inglés), que hace referencia al coste económico de producir un kWh con una tecnología concreta.

Pero aparte de esta gran ventaja de las tipo n, estas celdas no sufren defectos como los de la unión boro-oxígeno de las tipo p, que provocan una menor eficiencia y pureza. Además, no se vean afectadas por la degradación inducida por la luz (LID), un fenómeno que provoca una caída de potencia en los módulos solares en las primeras horas de exposición a la luz solar y que afecta el rendimiento real con respecto a los datos obtenidos en las pruebas en fábrica.

Resumen 

Mientras que la tecnología tipo n resulta más eficiente y con ventajas importantes frente a la tipo p, la diferencia de costes ha hecho que ambas sigan estando presentes en el mercado.

No obstante, los grandes fabricantes comienzan a impulsar mucho más la primera y, gracias a ello, sus costes de fabricación han disminuido sensiblemente. Una tendencia que seguirá muy presente, puesto que la carrera de la transición energética empuja a las grandes empresas a buscar tener el mejor producto. Y en la fotovoltaica, eso significa tener el panel más eficiente. Si quieres ahorrar con los paneles más eficientes del mercado no dudes en calcular tu presupuesto personalizado en menos de 3 minutos con la calculadora solar de EDP.