El 32 % de las células solares en tándem seguirán siendo competitivas incluso si su precio triplica el de las convencionales

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Estamos viendo cómo la evolución de la tecnología de los módulos producidos en masa, cuyas eficiencias superan el 20 %, están revolucionando el ultra competitivo mercado actual en el que todos los productos buscan su hueco.

Investigadores de las Escuelas de Ingeniería Fulton, de la Universidad Estatal de Arizona (ASU), hicieron un análisis de mercado de un módulo inexistente pero que podría fabricarse en un futuro: pensaron la evolución de un módulo solar tándem de perovskita + silicio al 32%. Los hallazgos fueron publicados en el documento Viabilidad tecnoeconómica de los módulos fotovoltaicos en tándem basados en silicio en Estados Unidos.

El grupo ASU comparó el precio potencial de este producto con los precios de mercado proyectados de los módulos de silicio de mejor precio en 2020 para determinar si estos productos más nuevos, de menor producción y de mayor precio podrían competir y ganar participación de mercado.

El documento señala: “[…] no será necesario un gran ahorro para preferir los sistemas en tándem a los sistemas de unión única, porque las eficiencias más altas brindan beneficios percibidos como adicionales, como un área de instalación reducida. Sin embargo, es necesario que el camino que conduce a dicho tándem sea continuamente rentable”.

Los autores Zhengshan J. Yu, Joe V. Carpenter y Zachary Holman determinaron que un módulo solar en tándem de perovskita + silicio – con una vida útil y productividad a largo plazo similares a las de los paneles de silicio estándar – podría competir en el mercado residencial de Estados Unidos a un precio de (aproximadamente) US $ 0,69 / W en 2020. Un factor clave para determinar esta viabilidad de precios es un amplio equilibrio de análisis de sistemas, señalando que se necesita menos espacio en el techo, menos cableado y menos trabajo para obtener el mismo resultado con módulos de mayor potencia.

Este gráfico describe las ventanas en las que podrían encajar estos paneles de mayor precio. La sección izquierda, señalada como “Si”, es el precio estándar proyectado para el panel solar en 2020: alrededor de US $ 0,23 / W. La sección derecha señala la “celda superior” que se agregará al módulo de silicio, en forma de una capa de perovskita. Para el ejemplo de acoplamiento de 1.7 eV residencial, 0.9, se agrega un adicional de ~ US $ 0.46 / W (aproximadamente US $ 42m-2 equivale a US $ 0.23 / W).

Los autores sugirieron que una tecnología madura, similar a los módulos de silicio modernos, estará en el rango de eficiencia de acoplamiento de 0.9 (haciendo uso del 90% del potencial teórico de generación de electricidad). Además, el documento señala que los módulos de 1.5 eV o 1.7 eV tienen más probabilidades de ser competitivos en el mercado.

El documento explica, entre otros aspecto, cómo se seleccionaron los distintos niveles de precios (arriba), qué tecnologías potenciales resultaron viables, cuáles serían los niveles probables de precios en 2020, cómo se vería afectado el equilibrio del sistema si llegase a duplicarse la eficiencia del panel, etc.