Célula fotovoltaica

La célula fotovoltaica, que en Chile también se llama celda solar, es el componente donde la luz se convierte en electricidad; el efecto fotovoltaico se explica en energía solar fotovoltaica. Casi siempre es una oblea de silicio cristalino de unas 140 micras de espesor, dopada para formar una unión p-n: la frontera entre una capa con exceso de electrones (tipo n) y otra con déficit (tipo p) crea el campo eléctrico que separa las cargas liberadas por la luz y las lleva a los contactos metálicos. Los formatos dominantes, según el ITRPV, son M10, de 182 × 182 mm, y G12, de 210 × 210 mm, con variantes rectangulares. En producción, una célula tenía en 2025 una tensión de circuito abierto de 695 mV si era PERC y de 735 mV si era TOPCon, según el ITRPV, y trabaja cerca de 0,6 V en su punto de máxima potencia: en un módulo TOPCon de 600 Wp con 72 células en serie, la Vmp de 44,06 V equivale a 0,61 V por célula.

La célula de silicio cambia de arquitectura rápido. La de campo posterior de aluminio (Al-BSF) dominó hasta cerca de 2018, cuando la superó la PERC, según el Departamento de Energía de Estados Unidos; después el mercado pasó a obleas tipo n. Según la 17ª edición del ITRPV, publicada por la VDMA en 2026, la TOPCon superó a la PERC en 2024 y en 2025 fue la tecnología dominante, y la célula de silicio de una unión en producción masiva converge a un límite práctico cercano a 27%, con un techo teórico de alrededor de 30%. A octubre de 2026, el récord de laboratorio es 28,1%, de células de contacto posterior con heterounión de LONGi y Trina Solar medidas en marzo de 2026, según la tabla de récords del National Laboratory of the Rockies (el ex NREL); las tándem perovskita-silicio llegan a 35,2%, en una medición de febrero de 2026. Y en 2025 casi todas las células fabricadas eran bifaciales, según el ITRPV, aunque muchas terminen en módulos con respaldo opaco.

Para una empresa que evalúa autoconsumo, la célula importa por tres datos que la ficha del módulo hereda. El primero es la eficiencia, que fija cuántos kWp caben en un techo: cuando la restricción es la superficie y no el tope de 300 kW por inmueble o instalación del net billing, una célula más eficiente es más potencia en el mismo techo. El segundo es el coeficiente de temperatura, que en techos industriales calientes se traduce en energía anual. El tercero es la degradación garantizada: 1% el primer año y 0,40% anual después, en la ficha del módulo TOPCon citado. En Chile lo que se autoriza no es la célula sino el módulo: para el net billing, la RGR N° 02/2024 de la SEC exige que cumpla las normas IEC 61215 e IEC 61730, que esté autorizado por la Superintendencia y que incluya diodos de bypass para proteger a las células de las sombras parciales.

Lo que más se confunde son tres cosas. Primero, célula y módulo no son lo mismo: el módulo, o panel, es el conjunto de células interconectadas y encapsuladas como un solo bloque, como lo define la propia RGR N° 02/2024, y rinde menos que sus células, porque pierde superficie en marcos y separaciones, luz en el vidrio y potencia en las conexiones: el mejor módulo de laboratorio llega a 26,0%, según Fraunhofer ISE a julio de 2026. Segundo, un módulo de «144 células» tiene en rigor 72 células cortadas en dos: la media célula reduce la corriente y las pérdidas resistivas, y es la norma en todos los tamaños de oblea, según el ITRPV. Tercero, celda fotoeléctrica no es un error, pero es más amplio: incluye sensores que no generan energía, como la fotocelda que enciende el alumbrado. La diferencia entre monocristalino y policristalino es materia del panel fotovoltaico.