Energía fotovoltaica con telururo de cadmio


La tecnología fotovoltaica de telururo de cadmio ( CdTe ) describe una tecnología fotovoltaica (PV) que se basa en el uso de telururo de cadmio en una fina capa semiconductora diseñada para absorber y convertir la luz solar en electricidad. [1] El telururo de cadmio fotovoltaico es la única tecnología de película delgada con costos más bajos que las células solares convencionales hechas de silicio cristalino en sistemas de varios kilovatios. [1] [2] [3]

A partir de 2013 , sobre la base del ciclo de vida, CdTe PV tiene la huella de carbono más pequeña , el menor uso de agua y el tiempo de recuperación de energía más corto de cualquier tecnología fotovoltaica actual. [4] [5] [6] El tiempo de recuperación de energía de CdTe de menos de un año permite reducciones de carbono más rápidas sin déficits de energía a corto plazo.

La toxicidad del cadmio es una preocupación ambiental durante la producción y cuando se desechan los paneles. Algo de esto podría mitigarse reciclando los módulos CdTe al final de su vida útil, [7] ya que existen incertidumbres con respecto al reciclaje de los módulos CdTe [8] [9] y la opinión pública es escéptica hacia esta tecnología. [10] [11] El uso de materiales raros también puede convertirse en un factor limitante para la escalabilidad industrial de la tecnología CdTe en el futuro a mediano plazo. La abundancia de telurio, del cual el telururo es la forma aniónica , es comparable a la del platino en la corteza terrestre y contribuye significativamente al costo del módulo.[12]

Los fotovoltaicos CdTe se utilizan en algunas de las centrales fotovoltaicas más grandes del mundo , como Topaz Solar Farm . Con una participación del 5,1% de la producción fotovoltaica mundial, la tecnología CdTe representó más de la mitad del mercado de película delgada en 2013. [13] Un fabricante destacado de tecnología de película delgada CdTe es la empresa First Solar , con sede en Tempe, Arizona .

La tecnología fotovoltaica dominante siempre se ha basado en obleas de silicio cristalino . Las películas delgadas y los concentradores fueron los primeros intentos de reducir los costos. Las películas delgadas se basan en el uso de capas semiconductoras más delgadas para absorber y convertir la luz solar. Los concentradores reducen el número de paneles mediante el uso de lentes o espejos para poner más luz solar en cada panel.

La primera tecnología de película fina que se desarrolló ampliamente fue el silicio amorfo . Sin embargo, esta tecnología adolece de bajas eficiencias y tasas de deposición lentas (lo que genera altos costos de capital). En cambio, el mercado fotovoltaico alcanzó unos 4 gigavatios en 2007 y el silicio cristalino representó casi el 90% de las ventas. [14] La misma fuente estimó que se instalaron alrededor de 3 gigavatios en 2007.


Matriz fotovoltaica hecha de paneles solares de telururo de cadmio (CdTe)
Sección transversal de una célula solar de película fina de CdTe.
El parque solar Waldpolenz a escala de servicios públicos en Alemania utiliza módulos fotovoltaicos CdTe
Eficiencias de las células solares
una pequeña matriz fotovoltaica utilizada como parte de la investigación de integración de sistemas de energía en curso en el Centro Nacional de Tecnología Eólica (NWTC)
La granja solar Topaz emplea 9 millones de CdTe-módulos. Fue la central fotovoltaica más grande del mundo en 2014.