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El tiempo de la película delgada en el sol
Durante mucho tiempo se ha considerado que el bajo costo de fabricación de la energía fotovoltaica que emplea películas delgadas de semiconductores de telururo de cadmio tiene el potencial de elevar la energía solar de su estado de nicho como una fuente de energía muy cara, que entrega menos de una vigésima parte del 1 por ciento de la electricidad de EE. UU.
Solar blitz: Los paneles solares de película delgada de telururo de cadmio fabricados por First Solar se instalan en una azotea en Bamberg, Alemania, por Blitzstrom, un integrador de sistemas solares alemán. La tecnología de película delgada está comenzando a competir con la tecnología de silicio tradicional, especialmente en países como Alemania, donde los incentivos financieros son fuertes.
Ahora, después de dos décadas en las que la tecnología de telururo de cadmio se vio afectada por problemas de baja potencia y confiabilidad, de repente se está abriendo camino en los mercados de energía renovable y compite con la tecnología solar dominante en la actualidad: los paneles solares de silicio. La empresa detrás de este cambio tecnológico tiene su sede en Phoenix. Primer Solar , que dice que la tecnología podría eventualmente ser competitiva en costos con las fuentes convencionales de electricidad de combustibles fósiles.
First Solar ha acumulado una serie de grandes contratos e inversiones durante el año pasado para su tecnología de película delgada. First Solar cerró una oferta pública inicial de 400 millones de dólares en noviembre y cerró un trato tres meses después para suministrar una granja de paneles solares de 40 megavatios en Alemania que será una de las más grandes del mundo. Y a principios de este mes, la compañía reveló que ha firmado contratos a largo plazo con compradores europeos y canadienses para suministrar 685 megavatios de módulos por valor de $ 1.28 mil millones. La última cifra es especialmente impresionante teniendo en cuenta que todas las fábricas de módulos solares en los Estados Unidos enviaron menos de 200 megavatios de energía fotovoltaica el año pasado.
Ken Zweibel, quien dirigió el Laboratorio Nacional de Energía Renovable de EE. UU. (NREL) Programa de asociación de películas delgadas durante más de una década, dice que First Solar se ha salido del paquete al lograr simultáneamente una producción en masa de bajo costo y una producción de energía respetable. Zweibel, quien dejó NREL en enero para lanzar su propia compañía de película delgada utilizando tecnología similar, espera más mejoras en ambos frentes. El telururo de cadmio tiene una ruta clara hacia la competitividad de costos con la energía convencional, dice.
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Vea imágenes de paneles solares de película delgada.
Los paneles de película delgada se producen colocando capas superficiales de materiales semiconductores sobre láminas de vidrio, plástico o metal, un concepto aparentemente simple que es difícil de implementar a gran escala. Los paneles de telururo de cadmio en particular parecían terminados hace cinco años cuando BP Solar , una rama de la compañía petrolera con sede en Londres, cerró lo que había sido el mayor esfuerzo de comercialización de telururo de cadmio.
BP Solar había abierto una planta de módulos de telururo de cadmio en 1998 diseñada para producir ocho megavatios de módulos por año, pero nunca superó un megavatio. La creación de películas con especificaciones exigentes resultó más difícil de lo esperado. Y la empresa estaba preocupada por la imagen del producto, dado el uso del cadmio, un metal pesado tóxico. Y BP tropezó en el mercado cuando la eficiencia con la que sus primeros módulos comerciales de telururo de cadmio absorbieron la energía solar se redujo del 8 por ciento al 6 por ciento después de unas pocas semanas en los tejados.
First Solar, fundada en 1999 a partir de una startup predecesora llamada Solar Cells y con una infusión de 250 millones de dólares del fundador de Walmart, John Walton, siguió ajustando su proceso de fabricación. La empresa abordó las preocupaciones sobre la toxicidad del cadmio mediante la creación de un programa de reciclaje que garantiza que los paneles se retiren al final de su vida útil. Los funcionarios de la compañía no comentaron antes de una declaración de ganancias. Pero los documentos de la compañía dicen que aumentó progresivamente la producción en su primera planta en Perrysburg, OH, de unos pocos cientos de kilovatios de módulos por año en los primeros años a 75 megavatios el año pasado. First Solar produce ahora más de 100 megavatios en paneles por año, gracias a una nueva planta en Alemania.
First Solar dice que transforma placas de vidrio de dos por cuatro pies en módulos listos para enviar en 2,5 horas, con una eficiencia energética superior al 9 por ciento, frente al 7 por ciento en 2004. Esa combinación, afirma First Solar, se ha reducido drásticamente. el costo por vatio de $ 2.94 en 2004 a $ 1.29 en la actualidad, un período en el que la creciente demanda de silicio de alta calidad infló el costo de producir paneles de silicio entre $ 2.50 y $ 3.00 por vatio, o más.
Desarrolladores alemanes de energías renovables como Juwi Solar , Grupo Gehrlicher , y Corriente de rayo comenzó a utilizar los módulos First Solar en grandes instalaciones en azoteas y parques solares en el campo en 2005. En febrero, Juwi Solar eligió los módulos de First Solar para su parque solar de 40 megavatios en Sajonia; una vez finalizado en 2009, los 550.000 módulos First Solar del parque cubrirán un área equivalente a 160 campos de fútbol.
En la conferencia Solar 2007 en Cleveland a principios de este mes, First Solar COO Chip Hambro dijo que la compañía prevé recortar el precio que cobra por los módulos (a diferencia de su costo de fabricación) de más de $ 2 por vatio hoy a $ 1,25 por vatio o menos dentro de cinco años. La empresa haría esto en gran medida aumentando aún más la potencia de salida de los módulos.
La puesta en marcha de Zweibel, PrimeStar Solar , con sede en Golden, CO, también apuesta por una mayor eficiencia. PrimeStar busca comercializar un diseño de módulo más sofisticado desarrollado en NREL, que tiene el récord de eficiencia para celdas fabricadas en laboratorio en 16.5 por ciento (comparado con 14.5 por ciento para las mejores celdas de laboratorio de First Solar). Zweibel dice que la tecnología de telururo de cadmio ofrece una vía física clara para reducir el costo de la energía solar de 15 a 30 centavos por kilovatio hora hoy a 5 centavos por kilovatio hora, justo por encima del costo promedio de la energía a carbón en los Estados Unidos.
Sin embargo, la planta original de First Solar en Ohio ahora está ampliamente depreciada, lo que significa la pérdida de un beneficio económico. Como First Solar produce más de su nueva planta de módulos en Alemania y una tercera planta que está en marcha en Malasia, la empresa puede tener más trabajo por hacer para cumplir su promesa de reducir el precio de un vatio de módulo a menos de 1,25 dólares.