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Las celdas de First Solar rompen récord de eficiencia
Avanzando en la carrera por las células solares altamente eficientes, First Solar dice que ha convertido 22,1 por ciento de la energía de la luz solar en electricidad utilizando celdas experimentales hechas de telururo de cadmio, una tecnología que hoy representa alrededor del 5 por ciento del mercado mundial de energía solar. La línea comercial de celdas solares de la compañía ha alcanzado una eficiencia de conversión de energía del 16,4 por ciento.
El límite de eficiencia teórico para las celdas de telururo de cadmio está por encima del 30 por ciento, significativamente más alto que el del silicio convencional. (Los paneles solares básicos de silicio de hoy en día tienen eficiencias entre el 16 y el 18 por ciento; se cree que su límite teórico está muy por debajo del 30 por ciento). First Solar, que es el único fabricante importante de paneles solares de telururo de cadmio que queda en los Estados Unidos, es trabajando para acercar los paneles solares comerciales a ese límite. La brecha entre lo que es teóricamente alcanzable y lo que existe hoy ha sido bastante amplia, dice Raffi Garabedian, director de tecnología de First Solar. Estamos cerrando esa brecha a un ritmo vertiginoso.
Los paneles solares hechos con telururo de cadmio podrían ser significativamente más eficientes que los paneles convencionales basados en silicio.
Un obstáculo para cerrar la brecha es el voltaje máximo disponible de las celdas de telururo de cadmio. El voltaje máximo se correlaciona directamente con la eficiencia. Durante décadas, los investigadores no han podido romper la barrera de un voltio, pero los investigadores del Laboratorio Nacional de Energía Renovable y el estado de Washington dijeron en un artículo publicado el 29 de febrero en Energía de la naturaleza que han superado ese límite .
Las células solares de silicio convencionales representan más del 90 por ciento del mercado de la energía solar en la actualidad, pero su fabricación es relativamente cara. El telururo de cadmio, una tecnología de película delgada, ofrece un rendimiento mejorado en el sentido de que opera cerca de su máxima eficiencia, particularmente en condiciones cálidas y húmedas. Aunque las celdas de película delgada son aparentemente más baratas de fabricar, su eficiencia se ha quedado atrás con respecto a las convencionales. Aún así, han mostrado más mejoras. El silicio monocristalino es el estándar de oro, en términos de eficiencia, para la energía solar actual, dice Garabedian, pero el récord del producto disponible comercialmente más eficiente se estableció en 1999, en alrededor del 25 por ciento, y todavía está allí. En el mismo período de tiempo, [telururo de cadmio] ha mejorado por un margen enorme.
Kelvin Lynn, de la Universidad Estatal de Washington, dirigió un equipo que superó la antigua barrera de un voltio para el voltaje máximo de una celda de telururo de cadmio.
Pero los fabricantes de telururo de cadmio han tenido problemas en los últimos años. En 2013, First Solar adquirió la tecnología de GE después de que GE cancelara los planes para una planta de $300 millones en Colorado. Varios otros fabricantes se lanzaron y fracasaron, incluido Abound Solar, una empresa nueva con sede en Colorado que recibió una garantía de préstamo de $ 400 millones del gobierno federal y luego se declaró en quiebra en 2012 .
First Solar se concentra en el mercado solar a gran escala en lugar de las instalaciones solares en los techos, donde la necesidad de paneles de mayor eficiencia, hasta la fecha, ha dictado la necesidad de celdas basadas en silicio. La empresa ha desarrollado algunos de los parques solares más grandes del mundo, incluido el Topacio y Luz del sol del desierto proyectos, en California, cada uno de los cuales tiene una capacidad de 550 megavatios.
Debido a que el telururo de cadmio es una tecnología de película delgada, requiere menos material para producir una cantidad comparable de electricidad que la tecnología de silicio convencional. El proceso de fabricación también es más sencillo. En principio, eso debería conducir a menores costos de la electricidad producida. En la práctica, ese no es siempre el caso; según GTM Research , el costo por vatio de los paneles de silicio cristalino se reducirá a $0,36 por vatio el próximo año. En 2013 (la última vez que la compañía publicó cifras de costos de producción), First Solar dijo que su costo por vatio había llegado a $ 0.57 .
Dejando a un lado las comparaciones de costos, Wall Street es optimista sobre las perspectivas de la compañía: el precio de sus acciones ha aumentado un 68 por ciento en los últimos cinco meses.
La industria se encuentra en un período de transformación, dice Garabedian. Todavía estamos muy preocupados por la naturaleza cíclica de la industria solar y por quedar atrapados en un exceso de capacidad. Seguiremos mejorando esta tecnología y veremos qué nos depara el futuro.