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Cortar silicio para obtener energía solar más barata
Solariums , una startup con sede en Fremont, CA, tiene la intención de reducir el costo de los paneles solares al disminuir la cantidad de material costoso requerido. Recientemente ha comenzado a enviar sus primeros paneles a clientes selectos. Esta primavera, la empresa comenzará la producción de paneles solares en una fábrica construida para producir 25 megavatios de paneles solares por año.
Solar reducido: Al cortar las células solares de silicio en tiras (izquierda) y usar plástico moldeado (derecha) para canalizar la luz hacia ellas, Solaria puede reducir el costo de sus paneles solares.
Los altos costos actuales del tipo de silicio utilizado en la energía fotovoltaica han elevado significativamente el precio de los paneles solares convencionales. Las células de Solaria generan alrededor del 90% de la energía de un panel solar convencional, mientras utilizan la mitad de silicio, dice Kevin Gibson, CTO de Solaria.
Por lo general, el silicio en un panel solar se extiende por su superficie, recolectando luz de tanta área como sea posible. Pero Solaria corta el silicio en tiras delgadas y las separa para que solo representen aproximadamente la mitad del área del panel. Una cubierta de plástico moldeado transparente recoge la luz de todo el panel y la canaliza hacia las tiras de silicona.
Este enfoque ahorra dinero porque los costos totales del plástico moldeado, otros materiales adicionales y los pasos de fabricación adicionales aún son más bajos que el costo del silicio adicional utilizado en los paneles solares convencionales. Solaria también reduce los costos mediante el uso de equipos de fabricación ya desarrollados para la industria de los semiconductores, evitando así costosos equipos personalizados. Gibson dice que los primeros productos de Solaria serán lo suficientemente económicos como para competir con los paneles producidos por empresas mucho más grandes, y que las sucesivas generaciones de productos costarán entre un 10 y un 30 por ciento menos que sus competidores.
Los precios del silicio son altos ahora. Pero el elemento es abundante y ya están entrando en funcionamiento nuevas instalaciones para producir silicio más refinado. Para que Solaria sea competitiva a largo plazo, deberá implementar otras medidas de ahorro de costos, especialmente mejorando la eficiencia general de sus paneles solares, dice Tonio Buonassisi , profesor de ingeniería mecánica en el MIT.
Tales mejoras son posibles, dice Gibson. Por ejemplo, en las células solares convencionales, los cables para recoger la corriente se colocan en la parte superior de la célula, donde bloquean parte de la luz solar entrante. Solaria podría colocar sus cables entre las tiras de silicio, donde no bloquean la luz. Debido a que no sería necesario adelgazar los cables para evitar bloquear la luz, podrían dimensionarse para recolectar electricidad de manera más eficiente.
Robo solar: Solaria espera economizar utilizando equipos desarrollados para la industria de semiconductores, como el robot que se muestra aquí.
Solaria competirá con muchas otras empresas que han desarrollado formas de utilizar menos silicio. Evergreen Solar , con sede en Marlboro, MA, descubrió una técnica de procesamiento de silicio con menor desperdicio. Un grupo de la Universidad Nacional de Australia desarrolló rodajas de silicio poner en el borde para recoger la luz y producir electricidad. Stellaris , con sede en Lowell, MA, ha creado una tecnología que, como la de Solaria, utiliza bajas concentraciones de luz para reducir la cantidad de silicio necesaria.
Martha Symko-Davies, supervisora senior de investigación en el Centro Nacional de Energía Fotovoltaica en el Laboratorio Nacional de Energías Renovables en Golden, CO, dice que el enfoque de Solaria puede tener una ventaja sobre otro tipo de tecnología que usa espejos o lentes para concentrar la luz solar hasta varios cientos de veces. Si bien los enfoques de alta concentración son prometedores, dice Symko-Davies, requieren sistemas de seguimiento complejos para mantener los dispositivos apuntando directamente al sol. Estos sistemas añaden costos y pueden fallar con el tiempo. El enfoque de Solaria no requiere un sistema de seguimiento.
Hasta la fecha, Solaria ha recaudado 77 millones de dólares para desarrollar su tecnología, y el mayor fabricante de células solares del mundo, Q-Cell, actúa como inversor principal.
El éxito a largo plazo de Solaria aún no está asegurado, dice Buonassisi. Pero también dice que la tecnología de la empresa es un enfoque ingenioso. En última instancia, agrega, cuanto mayor sea la diversidad de tecnologías que existen, mejor.