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Energía

Células solares de teluro de cadmio logran un nuevo récord de eficiencia

Unas células experimentales desarrolladas por First Solar han logrado convertir en laboratorio el 22,1% de energía solar en electricidad

  • por Richard Martin | traducido por Teresa Woods
  • 07 Marzo, 2016

La carrera para producir células solares altamente eficientes sigue en curso. Y el último movimiento lo ha hecho First Solar. La empresa afirma haber convertido el 22,1% de la energía de la luz solar en electricidad con el uso de unas células experimentales hechas de teluro de cadmio - una tecnología que hoy representa alrededor del 5% del mercado global de la energía solar -. Las células solares comerciales de la compañía tienen una eficiencia energética del 16,4%.

El límite teórico de eficiencia para las células de teluro de cadmio supera el 30% - significativamente más alto que el del silicio convencional, con una eficiencia entre 16% y 18%; y para el que el límite teórico es bastante menos de 30%. First Solar, el único fabricante de paneles solares de teluro de cadmio en el mercado estadounidense, trabaja duro para acercar los paneles solares comerciales a ese límite. "La diferencia entre lo que teóricamente se puede lograr comercialmente disponible es bastante amplia", dice Raffi Garabedian, director de tecnología de First Solar. "Estamos reduciendo esa diferencia a una velocidad vertiginosa".

Foto: Los paneles solares hechos de teluro de cadmio podrían ser mucho más eficientes que los paneles convencionales basados en silicio. Crédito: First Solar.

Un obstáculo para cerrar esa brecha es el voltaje máximo que ofrecen las células de teluro de cadmio y que guarda una relación directa con la eficiencia. Durante décadas, los investigadores han sido incapaces de superar la barrera de un voltio, pero un equipo del Laboratorio Nacional de Energías Renovables y de la Universidad Estatal de Washington (EEUU) afirma haberlo hecho en un trabajo publicado el 29 de febrero en Nature Energy.

Las células solares de silicio convencional representan más del 90% del mercado actual de la energía solar, pero resultan relativamente caras de fabricar. El teluro de cadmio, una tecnología de película delgada, ofrece un rendimiento mejorado que opera cerca de su eficiencia máxima, sobre todo en condiciones de calor y humedad. Aunque las células de película delgada son ostensiblemente más baratas de producir, su eficiencia se ha quedado rezagada con respecto a las convencionales. Aun así, han mostrado una mejora mayor. "El silicio monocristalino representa el estándar de oro, en cuanto a la eficiencia, para la energía solar de hoy", explica Garabedian, "pero el récord del producto comercial con mayor eficiencia se logró en 1999, un 25%, y ahí sigue. En ese mismo período, [el teluro de cadmio] ha mejorado con un margen enorme".

Foto: Kelvin Lynn, de la Universidad Estatal de Washington, dirigió un equipo que rompió el tradicional límite de un voltio de voltaje máximo para una célula de teluro de cadmio. Crédito: La Universidad Estatal de Washington.

Pero los fabricantes de teluro de cadmio lo han pasado muy mal en los últimos años. En 2013, First Solar adquirió la tecnología de General Electric después de que la empresa cancelara sus planes para construir una planta de 300 millones de dólares (unos 274 millones de euros) en Colorado (EEUU). Varios fabricantes más se lanzaron al mercado para fracasar después, como Abound Solar, una start-up de Colorado que recibió una garantía de préstamo del gobierno federal de 400 millones de dólares (unos 365 millones de euros) para después declararse en bancarrota en 2012.

First Solar se centra en el mercado solar a escala de red en lugar de las instalaciones sobre tejado, donde la necesidad de paneles más eficientes ha obligado, hasta ahora, al uso de células basadas en silicio. La empresa ha desarrollado algunos de los parques solares más grandes del mundo, incluidos los proyectos Topacio y Sol del Desierto en California (EEUU), cada uno con una capacidad de 550 megavatios.

Puesto que el teluro de cadmio es una tecnología de película delgada, requiere menos material para producir una cantidad comparable de electricidad que la tecnología de silicio habitual. El proceso de fabricación también es más sencillo. En teoría, eso debería dar paso a unos costes más bajos para la electricidad generada. Pero en la práctica no siempre es el caso. Según GTM Research, el coste por vatio de los paneles de silicio cristalino bajará hasta los 36 céntimos de dólar (unos 33 céntimos de euro) el próximo año. En 2013 (la última vez que la empresa publicó las cifras de costes de producción), First Solar detalló unos costes por vatio de 57 céntimos de dólar (unos 52 céntimos de euro).

Comparaciones de coste aparte, Wall Street es optimista sobre las perspectivas de la empresa: el precio de sus acciones ha aumentado un 68% durante los últimos cinco meses.

"La industria se encuentra en una época de transformación", concluye Garabedian. "Aún nos preocupa mucho la naturaleza cíclica de la industria solar y ser pillados con una sobrecapacidad. Seguiremos mejorando esta tecnología, y veremos qué nos depara el futuro".

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