First Solar amplía el uso de células solares de CdTe en EE. UU.

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La industria solar estadounidense no cumplirá con las expectativas de mayor capacidad. Si el estado actual de la política energética federal continúa en esta dirección, eso no significa que todo el progreso se haya detenido. Tomemos, por ejemplo, la empresa estadounidense First Solar. en lugar de truncar, la compañía está expandiendo sus operaciones en Estados Unidos. Para satisfacer la demanda de la exclusiva tecnología de células solares CdTe de la empresa.

CDT y paneles solares de silicio

CdTe es la abreviatura de telururo de cadmio. que es un compuesto cristalino de los metales pesados ​​cadmio y teluro metálico. Aunque convertir la luz solar en electricidad es menos eficiente que las conocidas células solares de silicio, las formulaciones de CdTe han logrado importantes ventajas en costos de fabricación y durabilidad a lo largo de los años. Esto ha llevado a un aumento de su participación en el mercado solar a escala de servicios públicos de EE. UU. 30% para 2022–

First Solar ha desempeñado un papel clave a la hora de ampliar los límites del CdTe aquí en los Estados Unidos. La empresa tiene una cara familiar cuando Técnicas limpias El radar ha mejorado paso a paso la tecnología de película delgada desde su introducción en 1999. El progreso ha sido relativamente rápido desde entonces. Se basa en los cimientos iniciados por la iteración inicial de la startup como empresa de células solares. Por ejemplo, en 2013, First Solar informó una eficiencia de conversión del 18,7% para las células solares de CdTe.

Trabajando con un equipo de investigación en el Laboratorio Nacional de Energía Renovable en Colorado en 2019, informa First Solar. Eficiencia de conversión de hasta el 20%Se trata de un paso importante hacia el objetivo a largo plazo de la empresa del 28 % para 2030. Los investigadores, ocho del NREL y nueve de First Solar, también facilitaron el proceso de fabricación eliminando el cobre de la lista de aditivos comúnmente utilizados en la formulación de células solares de CdTe.

Próximos pasos para la primera energía solar

Como enfatiza First Solar, la eficiencia de la conversión solar en el laboratorio no refleja necesariamente la entrega de energía y la durabilidad en condiciones reales a largo plazo. En 1995, con la reintroducción de las células solares, First Solar comenzó a participar en estudios de durabilidad de células solares a largo plazo en el mundo real en el Laboratorio Nacional de Energía Renovable en Colorado. Un estudio concluido en 2020 por First Solar muestra que la tecnología CdTe de la empresa llegó para quedarse. 88% de eficiencia de conversión 25 años después, First Solar aumentó la marca a más del 90%.

Al mismo tiempo, First Solar también ha estado trabajando desde una perspectiva de reducción de costes. En 2018, por ejemplo, la empresa lanzó un panel solar comercial Serie 5 que tenía una respetable eficiencia de conversión del 16,4%. Los nuevos paneles utilizan una superficie más grande para ayudar a reducir el costo de instalación de una estructura.

Avance rápido hasta las últimas noticias del viernes. First Solar ha anunciado el inicio de la construcción de Nueva planta de 3,7 GW para Series 6 Thin Film Technology, que está sumando una gran base de producción en los Estados Unidos. revisiones de construcción en línea Fue una de las organizaciones de noticias que informaron sobre el proyecto. La ubicación aún está bajo negociación al momento de escribir este artículo. Pero si todo va según lo previsto, la planta entrará en funcionamiento a finales del próximo año. En los primeros seis meses de 2027 se producirá un aumento total de la producción.

Las células solares de CdTe van a la luna

Un choque de trenes de alta velocidad que ha pasado del actual gobierno federal. El Departamento de Energía de EE. UU. continúa promoviendo la tecnología CdTe como una forma económica, sostenible y segura de tecnología de células solares.

En forma de película delgada, el CdTe se puede rociar sobre vidrio para facilitar la producción de paneles solares. Las células solares de película fina se pueden rociar, pintar o imprimir sobre superficies flexibles. Con un peso más ligero que el silicio, la tecnología de película fina se puede aplicar a edificios y otras infraestructuras. donde no se pueden utilizar paneles de silicona tradicionales

Mientras First Solar amplía los límites de la fabricación global, la investigación sobre la tecnología CdTe continúa a un ritmo rápido. Esto incluye posibles aplicaciones en el espacio. Hasta ahora, el campo espacial se ha basado en el silicio o en nuevas formulaciones de múltiples uniones. Sin embargo, el reciente auge de la actividad de la industria espacial exige un nuevo enfoque en la fabricación ligera, flexible, duradera y de gran volumen. junto con costos reducidos

Por ejemplo, en julio las universidades de Swansea y Loughborough en el Reino Unido anunciaron planes para construir células solares de CdTe sobre superficies de vidrio ultrafinas. Su objetivo es llevar al Reino Unido al frente de la carrera solar espacial.

“con La industria espacial mundial está en auge.– valorada en £17,5 mil millones sólo en el Reino Unido – la demanda de energía solar eficiente y escalable está creciendo rápidamente”, dijeron las dos escuelas. “La Agencia Espacial Europea pronostica que la demanda solar espacial crecerá de sólo 1 MWp por año a 10 GWp por año para 2035, impulsada por la expansión de constelaciones de satélites como Starlink de SpaceX y el aumento de la fabricación espacial, incluidos semiconductores y fibra óptica”.

Los investigadores ya han informado de 23,1 eficiencias de conversión en la Tierra en el marco de este nuevo proyecto. Su objetivo es lograr una eficiencia espacial del 20% con la ayuda de una asociación de seis miembros que incluye a las empresas canadienses 5N Plus y la alemana CTF Solar, junto con las empresas británicas AIXTRON y Teledyne Qioptiq. y el Centro de Tecnología de Fabricación del Reino Unido y las aplicaciones satelitales Catapult.

CdTe adicional para EE.UU.

Mientras tanto, en agosto de 2022, el Ministerio de Energía (como era en ese momento) lanzó un nuevo proyecto de tres años y 20 millones de dólares llamado Consorcio Acelerador de Telururo de Cadmio. El objetivo es reducir los costos de producción de ruedas y al mismo tiempo mejorar la eficiencia de conversión, con un objetivo del 26 % para 2030.

“Los paneles de CdTe producidos comercialmente también tienen las menores emisiones de carbono y agua y tienen el tiempo de recuperación de energía más rápido hasta la fecha”, dijo el Ministerio de Energía.

La financiación de este concurso se concedió a un equipo formado por la Universidad de Toledo. Universidad Estatal de Colorado, First Solar y Sivananthan Laboratory Es una incubadora de tecnología inspirada en el programa de investigación básica de Bell Labs. Aquí se introdujo en 1954 la primera célula solar de silicio práctica.

Se supone que ya se han destinado 20 millones de dólares a investigaciones productivas. Está a salvo del control de la administración Trump. Mientras tanto, los nuevos acontecimientos todavía son visibles en Estados Unidos, por ejemplo, en mayo. Un equipo de investigación de la Universidad de Nueva York informa sobre un nuevo método para evitar daños a las células solares durante el proceso de fabricación.

El equipo se centró en la delicada maniobra. Conectando cables metálicos a células solares bajo calor extremo.

Para evitar daños al material solar durante el proceso. El equipo aplicó una fina capa de material amortiguador. Incluyen aluminio, óxido de galio u óxido de silicio. “El recubrimiento se acumula naturalmente en los frágiles límites entre las regiones cristalinas. Las protege y deja el resto de la superficie libre para el contacto eléctrico”, informa NYU.

“Esta solución simple y escalable conduce a mejoras significativas en la producción eléctrica de la celda. Aumenta el voltaje máximo que se puede producir en un 13% y aumenta la producción total de energía”, añadió la escuela.

Simple y escalable, pero la industria solar estadounidense podría volver a una política federal de apoyo ahora. De hecho, al resto de Estados Unidos le vendría bien un poco de ayuda. Mientras tanto, el presidente estadounidense Donald Trump tiene otras ideas. La demanda de electricidad se ha disparado. Y la energía solar sigue siendo el método menos costoso. tiene la mayor cantidad y es el más rápido en agregar capacidad de producción de electricidad a la red eléctrica nacional.

Imagen (recortada): fabricante estadounidense primera energía solar Planea construir una nueva planta de 3,7GW con el objetivo de impulsar más tecnología de células solares CdTe en el mercado. (Cortesía de Primer Solar)