Una célula solar de película delgada es una segunda generación de células solares que se hace mediante el depósito de una o más capas delgadas, o de película delgada (TF) de fotovoltaico material sobre un sustrato, tal como vidrio, plástico o metal. Las células solares de película delgada se utilizan comercialmente en varias tecnologías, incluido el telururo de cadmio (CdTe), el diselenuro de cobre , indio, galio (CIGS) y el silicio amorfo de película delgada (a-Si, TF-Si).
Células solares de película fina, una segunda generación de células solares fotovoltaicas (PV) :
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El espesor de la película varía desde unos pocos nanómetros ( nm ) hasta decenas de micrómetros ( µm ), mucho más delgado que la tecnología rival de la película delgada, la célula solar de silicio cristalino convencional de primera generación (c-Si), que utiliza obleas de hasta 200 µm de espesor. Esto permite que las celdas de película delgada sean flexibles y de menor peso. Se utiliza en la construcción de sistemas fotovoltaicos integrados y como material de acristalamiento fotovoltaico semitransparente que se puede laminar en ventanas. Otras aplicaciones comerciales utilizan paneles solares rígidos de película delgada (intercalados entre dos paneles de vidrio) en algunas de las centrales fotovoltaicas más grandes del mundo .
La tecnología de película delgada siempre ha sido más barata pero menos eficiente que la tecnología c-Si convencional. Sin embargo, ha mejorado significativamente a lo largo de los años [ ¿período de tiempo? ] . La eficiencia de la celda de laboratorio para CdTe y CIGS es ahora [ ¿cuándo? ] más allá del 21 por ciento, superando al silicio multicristalino , el material dominante que se utiliza actualmente en la mayoría de los sistemas solares fotovoltaicos . [1] : 23,24 Las pruebas de vida útil acelerada de los módulos de película delgada en condiciones de laboratorio midieron una degradación algo más rápida en comparación con la fotovoltaica convencional, mientras que generalmente se espera una vida útil de 20 años o más. [2] A pesar de estas mejoras, la participación en el mercado de películas delgadas nunca alcanzó más del 20 por ciento en las últimas dos décadas [ ¿período de tiempo? ] y ha ido disminuyendo en los últimos años [ ¿período de tiempo? ] a alrededor del 9 por ciento de las instalaciones fotovoltaicas en todo el mundo en 2013. [1] : 18,19
Otras tecnologías de película delgada que todavía están [ ¿cuándo? ] en una etapa temprana de investigación en curso o con disponibilidad comercial limitada a menudo se clasifican como células fotovoltaicas emergentes o de tercera generación e incluyen energía solar orgánica y sensibilizada con colorante , así como de punto cuántico , cobre , zinc , sulfuro de estaño , nanocristal , micromorfo y perovskita. células .
Historia
Las células de película delgada son bien conocidas desde finales de la década de 1970, cuando aparecieron en el mercado las calculadoras solares impulsadas por una pequeña tira de silicio amorfo.
Ahora es [ ¿período de tiempo? ] disponible en módulos muy grandes utilizados en sofisticadas instalaciones integradas en edificios y sistemas de carga de vehículos .
Aunque se esperaba la tecnología de película delgada [ ¿cuándo? ] para lograr avances significativos en el mercado y superar la tecnología dominante de silicio cristalino (c-Si) convencional a largo plazo, [3] la participación de mercado ha ido disminuyendo durante varios años [ ¿período de tiempo? ] . Mientras que en 2010, cuando hubo una escasez de módulos fotovoltaicos convencionales, la película delgada representó el 15 por ciento del mercado general, disminuyó al 8 por ciento en 2014, y se espera que se estabilice en un 7 por ciento a partir de 2015, y se espera que el silicio amorfo. perder la mitad de su participación de mercado a finales de la década. [4] [ necesita actualización ]
Materiales
Las tecnologías de película fina reducen la cantidad de material activo en una celda. La mayoría de material activo intercalado entre dos hojas de vidrio. Dado que los paneles solares de silicio solo usan un panel de vidrio, los paneles de película delgada son aproximadamente dos veces más pesados que los paneles de silicio cristalino, aunque tienen un impacto ecológico menor (determinado a partir del análisis del ciclo de vida ). [5] La mayoría de los paneles de película tienen una eficiencia de conversión de 2 a 3 puntos porcentuales menor que la del silicio cristalino. [6] El telururo de cadmio (CdTe), el seleniuro de cobre , indio, galio (CIGS) y el silicio amorfo (a-Si) son tres tecnologías de película delgada que se utilizan a menudo para aplicaciones en exteriores.
Telururo de cadmio
El telururo de cadmio (CdTe) es la tecnología de película fina predominante. Con alrededor del 5 por ciento de la producción fotovoltaica mundial, representa más de la mitad del mercado de películas delgadas. La eficiencia del laboratorio de la celda también ha aumentado significativamente en los últimos años y está a la par con la película delgada CIGS y cercana a la eficiencia del silicio multicristalino en 2013. [1] : 24-25 Además, CdTe tiene el menor tiempo de recuperación de energía. de todas las tecnologías fotovoltaicas de producción masiva, y puede durar tan solo ocho meses en ubicaciones favorables. [1] : 31 Un fabricante destacado es la empresa estadounidense First Solar con sede en Tempe, Arizona , que produce paneles de CdTe con una eficiencia de aproximadamente el 18 por ciento. [7]
Aunque la toxicidad del cadmio puede no ser un gran problema y las preocupaciones ambientales se resuelven por completo con el reciclaje de los módulos de CdTe al final de su vida útil, [8] todavía existen incertidumbres [9] y la opinión pública es escéptica al respecto. tecnología. [10] [11] El uso de materiales raros también puede convertirse en un factor limitante para la escalabilidad industrial de la tecnología de película delgada de CdTe. La rareza del 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]
Seleniuro de cobre, indio, galio
Una celda solar de cobre, indio, galio seleniuro o celda CIGS utiliza un absorbente hecho de cobre, indio, galio, seleniuro (CIGS), mientras que las variantes sin galio del material semiconductor se abrevian CIS. Es una de las tres tecnologías principales de película delgada, las otras dos son el telururo de cadmio y el silicio amorfo , con una eficiencia de laboratorio superior al 20 por ciento y una participación del 2 por ciento en el mercado fotovoltaico general en 2013. [13] Un destacado fabricante de Los paneles cilíndricos CIGS eran la empresa ahora en quiebra Solyndra en Fremont, California. Los métodos tradicionales de fabricación implican procesos de vacío que incluyen la evaporación conjunta y la pulverización catódica. En 2008, IBM y Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. (TOK) anunciaron que habían desarrollado un nuevo proceso de fabricación basado en soluciones sin vacío para celdas CIGS y apuntan a eficiencias del 15% y más. [14]
Se han utilizado imágenes hiperespectrales para caracterizar estas células. Investigadores del IRDEP (Instituto de Investigación y Desarrollo en Energía Fotovoltaica) en colaboración con Photon, etc. ¸ pudieron determinar la división del nivel de cuasi-Fermi con mapeo de fotoluminiscencia mientras que los datos de electroluminiscencia se utilizaron para derivar la eficiencia cuántica externa (EQE) . [15] [16] Además, a través de un experimento de cartografía de corriente inducida por haz de luz (LBIC), el EQE de una célula solar CIGS microcristalina podría determinarse en cualquier punto del campo de visión. [17]
En abril de 2019, el récord actual de eficiencia de conversión para una celda CIGS de laboratorio es del 22,9%. [18]
Silicio
Predominan tres diseños principales de módulos basados en silicio:
- células de silicio amorfo
- células en tándem amorfas / microcristalinas (micromorfos)
- silicio policristalino de capa fina sobre vidrio. [19]
Silicio amorfo
El silicio amorfo (a-Si) es una forma alotrópica no cristalina de silicio y la tecnología de película fina más desarrollada hasta la fecha. El silicio de película fina es una alternativa al silicio cristalino convencional de obleas (oa granel ) . Si bien las células de película fina de CdTe y CIS basadas en calcogenuro se han desarrollado en el laboratorio con gran éxito, todavía existe interés en la industria por las células de película fina de silicio. Los dispositivos basados en silicio presentan menos problemas que sus homólogos de CdTe y CIS, como problemas de toxicidad y humedad con las células de CdTe y bajos rendimientos de fabricación de CIS debido a la complejidad del material. Además, debido a la resistencia política al uso de materiales no "verdes" en la producción de energía solar, no existe un estigma en el uso de silicio estándar.
Este tipo de celda de película delgada se fabrica principalmente mediante una técnica llamada deposición de vapor químico mejorada con plasma . Utiliza una mezcla gaseosa de silano (SiH 4 ) e hidrógeno para depositar una capa muy fina de solo 1 micrómetro (µm) de silicio sobre un sustrato, como vidrio, plástico o metal, que ya ha sido recubierto con una capa de transparente. óxido conductor . Otros métodos utilizados para depositar silicio amorfo sobre un sustrato incluyen técnicas de deposición química en fase vapor con alambre caliente y pulverización catódica . [20]
El a-Si es atractivo como material de células solares porque es un material abundante y no tóxico. Requiere una temperatura de procesamiento baja y permite una producción escalable sobre un sustrato flexible y de bajo costo con poco material de silicio requerido. Debido a su banda prohibida de 1,7 eV, el silicio amorfo también absorbe un rango muy amplio del espectro de luz , que incluye infrarrojos e incluso algo de ultravioleta y funciona muy bien con luz débil. Esto permite que la célula genere energía a primera hora de la mañana o al final de la tarde y en días nublados y lluviosos, a diferencia de las células de silicio cristalino , que son significativamente menos eficientes cuando se exponen a la luz del día difusa e indirecta . [ cita requerida ]
Sin embargo, la eficiencia de una celda de a-Si sufre una caída significativa de alrededor del 10 al 30 por ciento durante los primeros seis meses de operación. Esto se denomina efecto Staebler-Wronski (SWE), una pérdida típica en la producción eléctrica debido a cambios en la fotoconductividad y la conductividad oscura causada por la exposición prolongada a la luz solar. Aunque esta degradación es perfectamente reversible tras el recocido a o por encima de 150 ° C, las células solares de c-Si convencionales no exhiben este efecto en primer lugar.
Su estructura electrónica básica es la unión de pines . La estructura amorfa del a-Si implica un alto desorden inherente y enlaces colgantes, lo que lo convierte en un mal conductor para los portadores de carga. Estos enlaces colgantes actúan como centros de recombinación que reducen gravemente la vida útil del portador. Por lo general, se utiliza una estructura de clavija, a diferencia de una estructura de contacto. Esto se debe a que la movilidad de los electrones en a-Si: H es aproximadamente 1 o 2 órdenes de magnitud mayor que la de los huecos y, por tanto, la tasa de recogida de electrones que se mueven desde el contacto de tipo n al p es mejor que los huecos que se mueven desde contacto de tipo p a n. Por lo tanto, la capa de tipo p debe colocarse en la parte superior donde la intensidad de la luz es más fuerte, de modo que la mayoría de los portadores de carga que cruzan la unión sean electrones. [21]
Celda en tándem usando a-Si / μc-Si
Una capa de silicio amorfo se puede combinar con capas de otras formas alotrópicas de silicio para producir una célula solar de múltiples uniones . Cuando solo se combinan dos capas (dos uniones pn), se denomina celda en tándem . Al apilar estas capas una encima de la otra, se absorbe una gama más amplia de espectros de luz, lo que mejora la eficiencia general de la celda.
En el silicio micromorfo , una capa de silicio microcristalino (μc-Si) se combina con silicio amorfo, creando una celda en tándem. La capa superior de a-Si absorbe la luz visible, dejando la parte infrarroja en la capa inferior de μc-Si. El concepto de células apiladas micromorfo fue pionero y patentado en el Instituto de Microtecnología (IMT) de la Universidad de Neuchâtel en Suiza, [22] y fue licenciado a TEL Solar . En julio de 2014 se certificó de forma independiente un nuevo módulo fotovoltaico récord mundial basado en el concepto de micromorfo con una eficiencia del módulo del 12,24%. [23]
Debido a que todas las capas están hechas de silicona, se pueden fabricar con PECVD. La banda prohibida de a-Si es de 1,7 eV y la de c-Si es de 1,1 eV. La capa de c-Si puede absorber luz roja e infrarroja. La mejor eficiencia se puede lograr en la transición entre a-Si y c-Si. Como el silicio nanocristalino (nc-Si) tiene aproximadamente la misma banda prohibida que el c-Si, el nc-Si puede reemplazar al c-Si. [24]
Celda en tándem usando a-Si / pc-Si
El silicio amorfo también se puede combinar con silicio protocristalino (pc-Si) en una celda en tándem. El silicio Protocristalino con una fracción de volumen bajo de silicio nanocristalino es óptimo para voltaje de circuito abierto alto . [25] Estos tipos de silicio presentan enlaces colgantes y retorcidos, lo que resulta en defectos profundos (niveles de energía en la banda prohibida), así como la deformación de las bandas de valencia y conducción (colas de banda).
Silicio policristalino sobre vidrio
Un nuevo intento de fusionar las ventajas del silicio a granel con las de los dispositivos de película delgada es el silicio policristalino de película delgada sobre vidrio. Estos módulos se producen depositando un recubrimiento antirreflejos y silicio dopado sobre sustratos de vidrio texturizado utilizando deposición química en fase vapor mejorada con plasma (PECVD). La textura del vidrio mejora la eficiencia de la celda en aproximadamente un 3% al reducir la cantidad de luz incidente que se refleja en la celda solar y atrapa la luz dentro de la celda solar. La película de silicio se cristaliza mediante un paso de recocido, temperaturas de 400 a 600 grados Celsius, lo que da como resultado silicio policristalino.
Estos nuevos dispositivos muestran eficiencias de conversión de energía del 8% y altos rendimientos de fabricación de> 90%. El silicio cristalino sobre vidrio (CSG), donde el silicio policristalino es de 1 a 2 micrómetros, se destaca por su estabilidad y durabilidad; el uso de técnicas de película fina también contribuye a un ahorro de costes en comparación con la energía fotovoltaica a granel. Estos módulos no requieren la presencia de una capa de óxido conductor transparente. Esto simplifica el proceso de producción en dos partes; no solo se puede omitir este paso, sino que la ausencia de esta capa hace que el proceso de construcción de un esquema de contacto sea mucho más sencillo. Ambas simplificaciones reducen aún más el costo de producción. A pesar de las numerosas ventajas sobre el diseño alternativo, las estimaciones de costos de producción por unidad de área muestran que estos dispositivos son comparables en costo a las celdas de película delgada amorfa de unión simple. [19]
Arseniuro de galio
El arseniuro de galio (GaAs) es un semiconductor de banda prohibida directa III-V y es un material muy común utilizado para células solares de película fina monocristalina. Las células solares de GaAs han continuado siendo una de las células solares de película delgada de mayor rendimiento debido a sus excepcionales propiedades de resistencia al calor y alta eficiencia. [26] A partir de 2019, las células de GaAs monocristalinas han mostrado la mayor eficiencia de célula solar de cualquier célula solar de unión única con una eficiencia del 29,1%. [27] Esta celda récord logró esta alta eficiencia al implementar un espejo trasero en la superficie trasera para aumentar la absorción de fotones, lo que permitió que la celda alcanzara una densidad de corriente de cortocircuito impresionante y un valor de voltaje de circuito abierto cerca del Shockley-Queisser. límite . [28] Como resultado, las células solares de GaAs casi han alcanzado su máxima eficiencia, aunque todavía se pueden realizar mejoras empleando estrategias de captura de luz. [29]
Las películas delgadas de GaAs se fabrican más comúnmente utilizando el crecimiento epitaxial del semiconductor sobre un material de sustrato. La técnica de despegue epitaxial (ELO), demostrada por primera vez en 1978, ha demostrado ser la más prometedora y eficaz. En este método, la capa de película delgada se despega del sustrato atacando selectivamente una capa de sacrificio que se colocó entre la película epitaxial y el sustrato. [30] La película de GaAs y el sustrato permanecen mínimamente dañados durante el proceso de separación, lo que permite la reutilización del sustrato huésped. [31] Con la reutilización del sustrato, los costos de fabricación se pueden reducir, pero no se eliminan por completo, ya que el sustrato solo se puede reutilizar un número limitado de veces. [29] Este proceso todavía es relativamente costoso y aún se están realizando investigaciones para encontrar formas más rentables de hacer crecer la capa de película epitaxial sobre un sustrato.
A pesar del alto rendimiento de las celdas de película delgada de GaAS, los costosos materiales dificultan su capacidad de adopción a gran escala en la industria de las celdas solares. GaAs se usa más comúnmente en células solares de unión múltiple para paneles solares en naves espaciales , ya que la mayor relación potencia / peso reduce los costos de lanzamiento en energía solar basada en el espacio ( células InGaP / (In) GaAs / Ge ). También se utilizan en concentradores fotovoltaicos , una tecnología emergente más adecuada para ubicaciones que reciben mucha luz solar, utilizando lentes para enfocar la luz solar en una célula solar concentradora de GaAs mucho más pequeña y, por lo tanto, menos costosa.
Energía fotovoltaica emergente
El Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) clasifica una serie de tecnologías de película delgada como fotovoltaica emergente; la mayoría de ellas aún no se han aplicado comercialmente y aún se encuentran en la fase de investigación o desarrollo. Muchos utilizan materiales orgánicos, a menudo compuestos organometálicos , así como sustancias inorgánicas. A pesar de que sus eficiencias habían sido bajas y la estabilidad del material absorbente era a menudo demasiado corta para aplicaciones comerciales, se ha invertido mucha investigación en estas tecnologías, ya que prometen lograr el objetivo de producir productos de bajo costo y alta eficiencia. células solares.
Los fotovoltaicos emergentes, a menudo llamados células fotovoltaicas de tercera generación , incluyen:
- Célula solar de cobre, zinc y sulfuro de estaño (CZTS) y derivados CZTSe y CZTSSe
- Célula solar sensibilizada por colorante , también conocida como "célula de Grätzel"
- Célula solar orgánica
- Célula solar de perovskita
- Célula solar de punto cuántico
Especialmente los logros en la investigación de las células de perovskita han recibido una enorme atención por parte del público, ya que la eficiencia de su investigación se disparó recientemente por encima del 20 por ciento. También ofrecen un amplio espectro de aplicaciones de bajo costo. [32] [33] [34] Además, otra tecnología emergente, la fotovoltaica de concentrador (CPV), utiliza células solares de unión múltiple de alta eficiencia en combinación con lentes ópticas y un sistema de seguimiento.
Eficiencias
La eficiencia alcanzable de las células solares de película delgada depende en gran medida del semiconductor elegido y de la tecnología de crecimiento. Las mejoras incrementales en la eficiencia comenzaron con la invención de la primera celda solar de silicio moderna en 1954. Para 2010, estas mejoras constantes dieron como resultado módulos capaces de convertir del 12 al 18 por ciento de la radiación solar en electricidad. [35] Las mejoras en la eficiencia han seguido acelerándose en los años desde 2010, como se muestra en el gráfico adjunto.
Las celdas hechas de materiales más nuevos tienden a ser menos eficientes que el silicio a granel, pero su producción es menos costosa. Su eficiencia cuántica también es menor debido al número reducido de portadores de carga recolectados por fotón incidente.
El rendimiento y el potencial de los materiales de película delgada son altos, alcanzando eficiencias celulares del 12 al 20%; eficiencias del módulo prototipo del 7 al 13%; y módulos de producción en el rango del 9%. [36] El prototipo de celda de película delgada con la mejor eficiencia rinde 20,4% (First Solar), comparable a la mejor eficiencia de prototipo de celda solar convencional del 25,6% de Panasonic . [37] [38]
NREL una vez [ ¿cuándo? ] predijo que los costos caerían por debajo de $ 100 / m 2 en volumen de producción, y luego podrían caer por debajo de $ 50 / m 2 . [39]
Solar Frontier, el mayor proveedor de energía solar cis del mundo, ha logrado un nuevo récord de eficiencia de células solares de película delgada del 22,3% . En una investigación conjunta con la New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO) de Japón, Solar Frontier logró una eficiencia de conversión del 22,3% en una celda de 0,5 cm 2 utilizando su tecnología CIS. Este es un aumento de 0,6 puntos porcentuales sobre el récord anterior de película delgada de la industria del 21,7%. [40]
Absorción
Se han empleado múltiples técnicas para aumentar la cantidad de luz que ingresa a la célula y reducir la cantidad que escapa sin absorción. La técnica más obvia es minimizar la cobertura de contacto superior de la superficie de la celda, reduciendo el área que bloquea la luz para que no llegue a la celda.
La luz de longitud de onda larga débilmente absorbida se puede acoplar oblicuamente en silicio y atraviesa la película varias veces para mejorar la absorción. [41] [42]
Se han desarrollado múltiples métodos para aumentar la absorción reduciendo el número de fotones incidentes que se reflejan en la superficie celular. Un recubrimiento antirreflectante adicional puede causar una interferencia destructiva dentro de la celda modulando el índice de refracción del recubrimiento de la superficie. La interferencia destructiva elimina la onda reflectante, lo que hace que toda la luz incidente ingrese a la celda.
El texturizado de la superficie es otra opción para aumentar la absorción, pero aumenta los costos. Al aplicar una textura a la superficie del material activo, la luz reflejada se puede refractar para volver a golpear la superficie, reduciendo así la reflectancia. Por ejemplo, el texturizado de silicio negro mediante grabado con iones reactivos (RIE) es un método eficaz y económico para aumentar la absorción de las células solares de silicio de capa fina. [43] Un retroreflector texturizado puede evitar que la luz se escape por la parte trasera de la celda.
Además de la textura de la superficie, el esquema de captura de luz plasmónica atrajo mucha atención para ayudar a mejorar la fotocorriente en las células solares de película delgada. [44] [45] Este método utiliza la oscilación colectiva de electrones libres excitados en nanopartículas de metales nobles, que están influenciados por la forma, el tamaño y las propiedades dieléctricas del medio circundante.
Además de minimizar la pérdida reflectante, el material de la célula solar en sí puede optimizarse para tener una mayor probabilidad de absorber un fotón que lo alcance. Las técnicas de procesamiento térmico pueden mejorar significativamente la calidad del cristal de las células de silicio y, por lo tanto, aumentar la eficiencia. [46] También se pueden colocar capas de células de película delgada para crear una célula solar de múltiples uniones . La banda prohibida de cada capa se puede diseñar para absorber mejor un rango diferente de longitudes de onda, de modo que juntas puedan absorber un mayor espectro de luz. [47]
Un mayor avance en las consideraciones geométricas puede aprovechar la dimensionalidad de los nanomateriales. Las matrices de nanocables grandes y paralelas permiten longitudes de absorción largas a lo largo del cable mientras mantienen longitudes cortas de difusión de portadores minoritarios a lo largo de la dirección radial. [48] La adición de nanopartículas entre los nanocables permite la conducción. La geometría natural de estos arreglos forma una superficie texturizada que atrapa más luz.
Producción, costo y mercado
Con los avances en la tecnología de silicio cristalino convencional (c-Si) en los últimos años, y la caída del costo de la materia prima de polisilicio , que siguió a un período de escasez global severa, aumentó la presión sobre los fabricantes de tecnologías comerciales de película delgada, incluida la delgadez amorfa. -película de silicio (a-Si), telururo de cadmio (CdTe) y diselenuro de cobre, indio, galio (CIGS), lo que provocó la quiebra de varias empresas. [50] A partir de 2013, los fabricantes de películas delgadas siguen enfrentándose a la competencia de precios de las refinerías chinas de silicio y los fabricantes de paneles solares convencionales de c-Si. Algunas empresas, junto con sus patentes, se vendieron a empresas chinas por debajo del costo. [51]
En 2013, las tecnologías de película delgada representaron alrededor del 9 por ciento del despliegue mundial, mientras que el 91 por ciento estuvo en manos de silicio cristalino ( mono-Si y multi-Si ). Con el 5 por ciento del mercado general, CdTe tiene más de la mitad del mercado de películas delgadas, dejando un 2 por ciento a cada CIGS y silicio amorfo. [1] : 18-19
Tecnología CIGS
- Varios fabricantes destacados no pudieron soportar la presión causada por los avances en la tecnología c-Si convencional de los últimos años. La empresa Solyndra cesó toda actividad comercial y se acogió al Capítulo 11 de la quiebra en 2011, y Nanosolar , también fabricante de CIGS, cerró sus puertas en 2013. Aunque ambas empresas producían células solares CIGS, se ha señalado que el fallo no se debió a la tecnología sino a las propias empresas, que utilizan una arquitectura defectuosa, como, por ejemplo, los sustratos cilíndricos de Solyndra. [52] En 2014, la coreana LG Electronics puso fin a la investigación sobre la reestructuración de CIGS en su negocio de energía solar, y Samsung SDI decidió cesar la producción de CIGS, mientras que se espera que el fabricante fotovoltaico chino Hanergy aumente la capacidad de producción de su 15,5% de eficiencia, 650 mm × 1650. mm módulos CIGS. [53] [54] Uno de los mayores productores de energía fotovoltaica CI (G) S es la empresa japonesa Solar Frontier con una capacidad de fabricación en la escala de gigavatios. [55] (Véase también la lista de empresas CIGS ) .
Tecnología CdTe
- La empresa First Solar , fabricante líder de CdTe, ha estado construyendo varias de las estaciones de energía solar más grandes del mundo , como Desert Sunlight Solar Farm y Topaz Solar Farm , ambas en el desierto de California con una capacidad de 550 MW cada una, así como la planta solar Nyngan de 102 megavatios en Australia, la central fotovoltaica más grande del hemisferio sur, puesta en servicio en 2015. [56]
- En 2011, GE anunció planes para gastar 600 millones de dólares en una nueva planta de células solares CdTe y entrar en este mercado, [57] y en 2013, First Solar compró la cartera de propiedad intelectual de película delgada de CdTe de GE y formó una sociedad comercial. [58] En 2012 Abound Solar , un fabricante de módulos de telururo de cadmio , quebró. [59]
tecnología a-Si
- En 2012, ECD solar , una vez uno de los principales fabricantes mundiales de tecnología de silicio amorfo (a-Si), se declaró en quiebra en Michigan, Estados Unidos. Swiss OC Oerlikon vendió su división solar que producía células en tándem a-Si / μc-Si a Tokyo Electron Limited . [60] [61]
- Otras empresas que abandonaron el mercado de películas delgadas de silicio amorfo son DuPont , BP , Flexcell, Inventux, Pramac, Schuco, Sencera, EPV Solar, [62] NovaSolar (antes OptiSolar) [63] y Suntech Power, que dejó de fabricar módulos a-Si. en 2010 para centrarse en paneles solares de silicio convencionales. En 2013, Suntech se declaró en quiebra en China. [64] [65] En agosto de 2013, el precio de mercado al contado de las películas delgadas a-Si y a-Si / µ-Si cayó a € 0,36 y € 0,46, respectivamente [66] (alrededor de $ 0,50 y $ 0,60) por vatio. [67]
Premios
Las células fotovoltaicas de película fina se incluyeron en las mejores invenciones de 2008 de la revista Time . [68]
Ver también
- Lista de empresas fotovoltaicas
- Célula solar plasmónica
Referencias
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enlaces externos
- Paneles solares , Link Solar
- Flexcellence , un STReP financiado por el Sexto Programa Marco (VIPM) de la UE. Título completo: Tecnología rollo a rollo para la producción de módulos fotovoltaicos de silicio de película delgada de alta eficiencia y bajo costo.