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Un panel solar de dos células
Una start-up llamada Stion recibirá $ 1 millón del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) para desarrollar un nuevo tipo de panel solar de bajo costo y alta eficiencia. La compañía utilizará los nuevos fondos para fabricar paneles solares que combinen dos tipos de células solares, lo que permitirá que los paneles conviertan de manera eficiente una amplia gama del espectro solar en electricidad.
Stion ya fabrica paneles solares de película fina, un tipo de panel solar que generalmente es menos eficiente que los paneles solares de silicio cristalino convencionales, pero cuya fabricación puede costar mucho menos, en algunos casos la mitad. Los nuevos paneles están destinados a ser tan eficientes como los de silicio convencionales, pero aún así son significativamente más baratos de fabricar. La financiación es parte de la recientemente anunciada administración de Obama. Disparo al sol iniciativa, que tiene el objetivo de reducir el costo de los paneles solares instalados en un 75 por ciento, para hacer que la energía solar sea competitiva con los combustibles fósiles.
Los paneles existentes de Stion convierten el 12 por ciento de la energía de la luz solar en electricidad. Esta es una cifra alta para los paneles solares de película delgada, que generalmente tienen eficiencias que oscilan entre el 6 y el 11 por ciento. Los nuevos paneles utilizan un diseño de células solares en tándem para aumentar la eficiencia del 15 al 18 por ciento, dice el fundador y director de tecnología Howard Lee.
Lee no dirá exactamente cuánto le cuesta a Stion fabricar sus paneles solares de primera generación, pero dice que la compañía ahora está cerca de ser competitiva con First Solar, el mayor fabricante de paneles solares de película delgada del mundo. Los bajos costos y la eficiencia relativamente alta de First Solar lo han convertido en el único fabricante de películas delgadas que rivaliza con la capacidad de producción de los mayores fabricantes de paneles solares convencionales. (Los paneles son más baratos que los paneles de silicio convencionales, pero menos eficientes).
First Solar fabrica paneles solares de película delgada de telururo de cadmio, mientras que Stion fabrica un tipo de panel solar hecho de cobre, indio, galio y selenio (CIGS). Este material recién está comenzando a comercializarse y muchos expertos creen que puede lograr mayores eficiencias que las células solares de telururo de cadmio.
Pero dos cosas diferencian a la tecnología de Stion de otros fabricantes de paneles solares CIGS. En primer lugar, no requiere equipo de fabricación especializado; en su lugar, utiliza equipo de pulverización catódica convencional que se utiliza ahora para hacer películas delgadas para chips semiconductores y discos duros.
Lee dice que le facilitará la expansión de su fabricación en todo el mundo. Puede usar equipos que puede comprar en el estante, dice.
En segundo lugar, los paneles de Stion están sintonizados para convertir de manera eficiente diferentes partes del espectro solar que otros paneles CIGS. Su producto de primera generación está ajustado para absorber la luz más hacia el extremo rojo del espectro solar, lo que lo convierte en una buena combinación con una celda solar, hecha de materiales similares a CIGS, diseñada para el extremo azul del espectro.
El emparejamiento de las células aumenta la eficiencia general del panel solar y puede reducir los costos al reducir la cantidad de paneles que deben instalarse. (Otros fabricantes han fabricado células solares de película fina en tándem hechas de silicio amorfo, pero son mucho menos eficientes que las que está desarrollando Stion).
Stion, que fue fundada en 2006, ha recaudado alrededor de $ 115 millones hasta la fecha. Fabrica paneles solares en San José, California, y está construyendo otra fábrica en Mississippi con la ayuda de un préstamo adicional de $ 75 millones. Su objetivo bajo la financiación de NREL es producir, dentro de un año, una versión de sus paneles en tándem que podría producirse en masa.
El programa NREL está destinado a financiar empresas que están adoptando enfoques radicalmente diferentes para los paneles solares que podrían conducir a la producción de paneles solares a menos de 50 centavos por vatio, dice Martha Symko-Davies, quien administra el proyecto de incubadora de tecnología fotovoltaica en NREL. Los investigadores han experimentado con las células solares CIGS durante décadas, pero ella dice que empresas como Stion han logrado grandes avances en los últimos tres o cuatro años para llevar CIGS al mercado. Como resultado, hacer una celda en tándem ahora debería ser relativamente fácil. Si tiene su CIGS funcionando, hacer lo que está haciendo Stion no debería requerir mucho más, dice ella.