La industria fotovoltaica está experimentando una revolución en eficiencia y confiabilidad, liderada por los módulos solares bifaciales de doble onda (comúnmente conocidos como módulos bifaciales de doble vidrio). Esta tecnología está transformando el panorama técnico y las aplicaciones del mercado fotovoltaico global al generar electricidad mediante la absorción de energía lumínica de ambos lados de los componentes y combinarla con las importantes ventajas de durabilidad que ofrece el encapsulado de vidrio. Este artículo analizará en profundidad las características principales, el valor de la aplicación práctica, así como las oportunidades y los desafíos que enfrentarán en el futuro los módulos bifaciales de doble vidrio, revelando cómo impulsan la industria fotovoltaica hacia una mayor eficiencia, un menor costo por kilovatio-hora y una mayor adaptabilidad a diversos escenarios.
Características técnicas principales: Un doble salto en eficiencia y confiabilidad
El principal atractivo del módulo bifacial de doble vidrio reside en su revolucionaria capacidad de generación de energía. A diferencia de los módulos tradicionales de una sola cara, su parte trasera puede captar eficazmente la luz reflejada por el suelo (como arena, nieve, techos claros o suelos de cemento), lo que proporciona una generación de energía adicional significativa. Esto se conoce en la industria como "ganancia de doble cara". Actualmente, la relación bifacial (la relación entre la eficiencia de generación de energía en la parte trasera y la delantera) de los productos convencionales suele alcanzar entre el 85 % y el 90 %. Por ejemplo, en entornos de alta reflexión, como los desiertos, la ganancia de la parte trasera de los componentes puede suponer un aumento del 10 % al 30 % en la generación de energía total. Por otro lado, este tipo de componente ofrece un mejor rendimiento en condiciones de baja irradiación (como días lluviosos o a primera hora de la mañana o al final de la tarde), con una ganancia de energía superior al 2 %.
La innovación en materiales y estructuras es clave para una generación de energía eficiente. Las tecnologías avanzadas de baterías (como TOPCon tipo N) impulsan el continuo aumento de la potencia de los componentes, y los productos convencionales han alcanzado el rango de 670 a 720 W. Para reducir la pérdida de sombreado frontal y mejorar la eficiencia de captación de corriente, la industria ha introducido diseños sin grano principal (como la estructura 20BB) y tecnologías de impresión avanzadas (como la serigrafía en acero). En cuanto al embalaje, la estructura de doble vidrio (con vidrio tanto en la parte frontal como en la posterior) ofrece una protección excepcional, manteniendo la atenuación del componente durante el primer año dentro del 1 % y la tasa de atenuación anual promedio por debajo del 0,4 %, muy superior a la de los componentes tradicionales de un solo vidrio. Para afrontar el reto del gran peso de los módulos de doble vidrio (especialmente los de gran tamaño), surgió una solución ligera de lámina trasera transparente, que permite reducir el peso de los módulos de tamaño 210 a menos de 25 kg, reduciendo significativamente las dificultades de instalación.
La adaptabilidad ambiental es otra gran ventaja del módulo de doble vidrio de doble cara. Su robusta estructura de doble vidrio le otorga una excelente resistencia a la intemperie, resistiendo eficazmente la atenuación inducida por electropotencial (PID), los fuertes rayos ultravioleta, el impacto del granizo, la alta humedad, la corrosión por niebla salina y las diferencias drásticas de temperatura. Mediante el establecimiento de centrales eléctricas de demostración en diferentes zonas climáticas del mundo (como zonas con temperaturas extremadamente bajas, fuertes vientos, altas temperaturas y alta humedad), los fabricantes de componentes verifican constantemente su capacidad de funcionamiento estable a largo plazo en entornos extremos.
Ventajas de la aplicación: Impulsar la mejora económica de los proyectos fotovoltaicos
El valor de los módulos de doble vidrio de doble cara se refleja en última instancia en la viabilidad económica a lo largo de todo el ciclo de vida del proyecto, especialmente en escenarios de aplicación específicos:
Centrales eléctricas terrestres a gran escala: Multiplicador de ingresos en zonas de alta reflectancia: En zonas desérticas, nevadas o con superficies claras, la ganancia de la parte trasera puede reducir directamente el coste normalizado de la electricidad (LCOE) del proyecto. Por ejemplo, en uno de los proyectos fotovoltaicos más grandes de Latinoamérica, la central eléctrica “Cerrado Solar” de 766 MW en Brasil, la implementación de módulos bifaciales de doble vidrio no solo genera un aumento significativo en la generación de energía, sino que también se espera que reduzca las emisiones de dióxido de carbono en 134 000 toneladas anuales. El análisis de modelos económicos muestra que, en regiones como Arabia Saudí, la adopción de módulos bifaciales avanzados puede reducir el LCOE en aproximadamente un 5 % en comparación con las tecnologías tradicionales, a la vez que ahorra costes de equilibrio del sistema (BOS).
Energía fotovoltaica distribuida: Aprovechando el potencial de las azoteas y terrenos especiales: En azoteas industriales y comerciales, una alta densidad de potencia implica la instalación de sistemas de mayor capacidad en un área limitada, lo que reduce el costo unitario de instalación. Los cálculos demuestran que, en proyectos de azoteas a gran escala, la adopción de módulos bifaciales de alta eficiencia puede reducir significativamente el costo de la ingeniería general (EPC) y aumentar la rentabilidad del proyecto. Además, en terrenos complejos, como cementeras y grandes altitudes, la excelente resistencia a la carga mecánica y a las diferencias de temperatura de los módulos de doble acristalamiento los convierte en una opción fiable. Algunos fabricantes ya han lanzado productos y soluciones de instalación a medida para entornos especiales, como grandes altitudes.
Adaptación al nuevo mercado eléctrico: Optimización de los ingresos por el precio de la electricidad: A medida que el mecanismo de precio de la electricidad basado en el horario de consumo se populariza, el precio de la electricidad correspondiente al pico del mediodía tradicional de generación de energía fotovoltaica podría disminuir. Los módulos bifaciales, con su alta relación bifacial y excelente capacidad de respuesta a la luz tenue, pueden generar más electricidad durante la mañana y la tarde, cuando los precios de la electricidad son altos, lo que permite que la curva de generación de energía se adapte mejor al período pico de precio de la electricidad y, por lo tanto, mejore los ingresos generales.
Estado de la aplicación: penetración global y cultivo profundo de la escena
El mapa de aplicaciones de los módulos de doble vidrio de doble cara se está expandiendo rápidamente en todo el mundo:
Las aplicaciones regionalizadas a gran escala se han generalizado: en regiones de alta irradiación y alta reflexión, como el desierto de Oriente Medio, el desierto de Gobi en el oeste de China y la meseta latinoamericana, los módulos bifaciales de doble vidrio se han convertido en la opción preferida para la construcción de nuevas centrales eléctricas terrestres a gran escala. Por otro lado, en regiones con nieve como el norte de Europa, también se aprovecha al máximo la alta ganancia de la reflexión trasera del componente bajo la nieve (hasta un 25%).
Están surgiendo soluciones personalizadas para escenarios específicos: La industria muestra una tendencia hacia una mayor personalización para entornos de aplicación específicos. Por ejemplo, para abordar el problema de la arena y el polvo en las centrales eléctricas en zonas desérticas, algunos componentes se han diseñado con estructuras superficiales especiales para reducir la acumulación de polvo, la frecuencia de limpieza y los costos de operación y mantenimiento. En el proyecto complementario agrofotovoltaico, se utiliza un módulo bilateral transmisor de luz en el techo del invernadero para lograr la sinergia entre la generación de energía y la producción agrícola. Para entornos marinos o costeros hostiles, se han desarrollado componentes de doble vidrio con mayor resistencia a la corrosión.
Perspectivas de futuro: Innovación continua y afrontar los desafíos
El desarrollo futuro de los módulos de doble vidrio de doble cara está lleno de vitalidad, pero también necesita afrontar desafíos directamente:
La eficiencia sigue en aumento: Las tecnologías de tipo N, representadas por TOPCon, son actualmente la principal fuerza impulsora para mejorar la eficiencia de los módulos bifaciales. La tecnología de celdas en tándem de perovskita/silicio cristalino, más innovadora, ha demostrado un potencial de eficiencia de conversión superior al 34 % en el laboratorio y se espera que sea clave para el salto de eficiencia de la próxima generación de módulos bifaciales. Por otro lado, una relación bifacial superior al 90 % mejorará aún más la contribución a la generación de energía en el lado inverso.
Ajuste dinámico del patrón del mercado: La cuota de mercado actual de los módulos bifaciales está en continuo aumento, pero podría experimentar cambios estructurales en el futuro. A medida que los módulos de vidrio simple se integren en tecnologías de peso ligero y control de costes (como los procesos LECO para mejorar la resistencia al agua y el uso de materiales de embalaje más rentables), se prevé que su cuota en el mercado de techos distribuidos aumente. Los módulos bifaciales de doble vidrio seguirán consolidando su posición dominante en las centrales eléctricas terrestres, especialmente en escenarios de alta reflexión.
Principales desafíos a resolver:
Equilibrio entre peso y coste: El aumento de peso que supone la estructura de doble vidrio (aproximadamente un 30%) es el principal obstáculo para su aplicación a gran escala en techos. Las láminas traseras transparentes tienen un amplio potencial como alternativa ligera, pero su resistencia a la intemperie, a los rayos UV y al agua a largo plazo (más de 25 años) aún debe verificarse con más datos empíricos en exteriores.
Adaptabilidad del sistema: La popularización de componentes de gran tamaño y alta potencia requiere la actualización simultánea de equipos de soporte, como sistemas de soporte e inversores, lo que aumenta la complejidad del diseño del sistema y el costo de inversión inicial, y exige una optimización colaborativa en toda la cadena industrial.
Hora de publicación: 18 de junio de 2025