Él Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL) probó recientemente módulos solares de película delgada fabricados por MiaSolé y verificó que su tasa de eficiencia de conversión de energía alcanzó el 15,7 por ciento, frente al 14,3 por ciento del año pasado.
La empresa se jactó del número, y varios medios de comunicación promocionaron los resultados. ¿Significa que la brecha de rendimiento entre los módulos solares cristalinos y de película delgada se está cerrando? ¿Podría la película delgada sacar pronto un bocado del mercado de paneles cristalinos en los EE. UU.?
Los analistas e ingenieros de tecnología limpia creen que es poco probable que la energía solar de película delgada alcance a la cristalina en términos de eficiencia en el corto plazo. Tampoco los módulos solares de capa fina robarán cuota de mercado a los cristalinos en 2011, predicen.
Los módulos solares de película delgada son fabricados por una gran cantidad de empresas en la actualidad, incluidas: Abound Solar, Best Solar, First Solar, Konica, LG Electronics, MiaSolé, PrimeStar Solar, Nanosolar, Sharp y Uni-Solar. Sin embargo, no toda la energía solar de película delgada es igual.
Los módulos de película delgada típicos de hoy en día se ven como láminas de vidrio (imagen, abajo). Los módulos cristalinos también parecen láminas de vidrio, pero son más gruesos y están enmarcados en metal (imagen, parte superior de la publicación). Curiosamente, los módulos de película delgada de Uni-Solar son flexibles y tienen un respaldo adhesivo.
Un analista senior con Investigación Lux, Ted Sullivan, señala que hay una variedad de celdas solares de película delgada en producción hoy en día: MiaSolé usa celdas solares de diseleniuro de cobre, indio y galio (CIGS) en su producto; FirstSolar utiliza células de telururo de cadmio (CdTe), que son los vendedores dominantes en el mercado solar de película delgada de EE. UU. en la actualidad; mientras que Konica y Sharp usan celdas de silicio.
De todas las tecnologías de película delgada, los módulos CIGS demuestran la mayor eficiencia de conversión de energía y potencia de salida por metro cuadrado. Las células CIGS requieren menos energía para su producción que las células cristalinas. La película delgada en general requiere un material semiconductor menos costoso y menos pasos de proceso que los necesarios para fabricar módulos cristalinos, según la investigación de NREL.
Los costos de fabricación mantienen el precio de los módulos de película delgada comparativamente bajos en la actualidad. Sin embargo, el analista solar Sullivan explicó que los fabricantes de energía solar de película delgada enfrentan un desafío diferente:
“Hay una especie de problema de consistencia para todos [thin-film] jugadores Idealmente, desea que los módulos se produzcan de manera idéntica, por lo que no hay variación entre cada módulo. [especially once they’re installed out in the field].
La producción solar de película delgada CIGS es la más variable, ya que involucra cuatro aleaciones de metal y procesos en los que las impurezas y otras cosas pueden tener un impacto negativo en el producto resultante”.
La calificación del 15,7 por ciento de MiaSolé, señaló, es importante porque ilustra que la tecnología solar de película delgada de CIGS es comparable a la energía potencial actual de gama baja de los paneles policristalinos de silicio.
Pero los fabricantes de energía solar de película delgada tienen que adquirir una mayor variedad de metales de fuentes alejadas de los Estados Unidos (principalmente China en la actualidad), lo que genera preocupaciones en el mercado sobre la posibilidad de una guerra comercial. escasez de metalesy trabajo injusto y prácticas ambientales perjudiciales de minas
Mientras tanto, los precios de los módulos cristalinos están bajando un poco a medida que aumenta la producción en todo el mundo. Un ingeniero solar en GridPoint en Houston, Texas, John Gardner dice que ambas tecnologías tienen sus usos, incluso en un mundo donde cuestan casi lo mismo.
GridPoint vende e instala software, hardware y servicios para ayudar a las organizaciones a cambiar a energía limpia en cualquier forma que funcione mejor para sus instalaciones y operaciones. Gardner dice que la compañía usa tanto energía solar cristalina como de película delgada para proyectos de clientes, pero hasta ahora más cristalina, incluso en sistemas de generación de energía que han instalado para agencias federales, minoristas y cadenas de restaurantes.
Gardner describió algunos de los mejores usos y limitaciones de cada tecnología:
“En una instalación doméstica típica, tendrá un área determinada o una cantidad de espacio en el techo donde desea colocar los paneles solares. Si hay un espacio limitado, probablemente querrá cristalino para obtener la mayor potencia por pie cuadrado.
Sin embargo, la estructura o la estética a veces dictan lo que puede instalar. Trabajamos en un proyecto relacionado con un techo que no podía soportar el peso de los paneles cristalinos.
O digamos que está construyendo un rascacielos con una fachada de vidrio. Si integra allí paneles solares de película delgada, su edificio ahora genera energía con la misma piel que, de otro modo, era solo vidrio.
Si tiene un espacio casi ilimitado, por ejemplo, para construir una granja solar en el desierto, podría considerar la película delgada porque los módulos cuestan menos por vatio. Dicho esto, los costos de mano de obra para instalar una mayor cantidad de módulos podrían compensar la diferencia de precio, y el cristalino podría tener más sentido”.
El lunes, el fabricante de paneles solares más grande del mundo, SunTech Power Holdings Co. en Wuxi, China, anunció que espera tener módulos cristalinos con una eficiencia de conversión del 22 por ciento en el mercado en los próximos tres años.
Esa es una razón más, sugiere Sullivan, los paneles cristalinos seguirán siendo dominantes en 2011, especialmente en aplicaciones donde el espacio es limitado. “La mayoría de las tecnologías de película delgada que existen hoy en día nunca alcanzarán la eficiencia cristalina del silicio, que ha existido por más tiempo y aún está experimentando mejoras”, concluyó.
Imagen de paneles CIGS a través de: Departamento de Energía Solar Decathalon
Imagen de paneles cristalinos vía: Bosque Nacional Wayne
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