Las nuevas tecnologías aguardan en la parte de atrás

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Para los fabricantes, la elección de la lámina posterior del módulo es crucial. Siendo el componente que protegerá el funcionamiento interno del módulo de la humedad y las condiciones climáticas adversas en el campo durante toda su vida útil, el rendimiento de la lámina posterior debe estar a la altura de las promesas de los proveedores. A medida que la energía fotovoltaica llega a nuevas regiones con climas más duros, y los inversores esperan una vida útil cada vez más larga de los proyectos, la cuestión se vuelve más relevante.

Actualmente, la mayor parte de las láminas traseras existentes en el mercado está representado por materiales fluoropolímeros en varias combinaciones. Estos son preferidos por su probada estabilidad hidrolítica y su excelente resistencia a los efectos de la intemperie en diversas condiciones. Estos materiales -más comúnmente fluoruro de polivinilo (PVF) y difluoruro de polivinilideno (PVDF)- se combinan mediante laminación con una capa central de un material aislante como el tereftalato de polietileno (PET).

Cuota de mercado

El informe 2018 International Technology Roadmap for Photovoltaics (ITRPV) estima que una de estas combinaciones de tres capas, Tedlar-poliéster-Tedlar – basada en dos capas exteriores de PVF con poliéster intercalado entre ellas – representa más del 70% del mercado mundial de láminas posteriores. Sin embargo, desde que esta cifra se publicó en un artículo de la revista impresa de pv magazine (Backsheets to the future – pv magazine 09/2018, p. 76), varios expertos de la industria han planteado serias dudas sobre la exactitud de esta cifra, y han declarado que no representa una imagen realista del mercado de los materiales de las hojas traseras.

La Asociación Alemana de la Industria de Ingeniería Mecánica (VDMA), que publica el informe ITRPV, decidió no comentar sus estimaciones publicadas en ITRPV 2018. Las cifras alternativas de los analistas de IHS Markit indican que los materiales de fluoropolímero en múltiples combinaciones representan la gran mayoría del mercado global de las láminas de protección.

“En general, la lámina posterior del polímero se clasifica en dos grupos principales: fluoropolímeros y no fluoropolímeros”, dice Karl Melkonyan, Analista Senior de Tecnología Solar de IHS Markit. “La cuota de fluoropolímero, que comprende al menos una capa de material a base de fluoruro, se estima que representará el 89% del mercado total en 2018”.

En cuanto a la división entre diferentes materiales de fluoropolímero, los datos de IHS Markit muestran que las láminas posteriores que consisten en al menos una capa de PVF representan alrededor del 40% del mercado en 2018, y alrededor del 44% presentan al menos una capa de PVDF. Melkonyan también señala que una fracción muy pequeña del segmento de los fluoropolímeros está representada por láminas traseras producidas mediante un método de revestimiento, en el que el flúor se aplica como revestimiento protector a otro material, como el PET, por ejemplo.

El gigante de materiales DuPont, que produce películas de PVF Tedlar para fabricantes de láminas traseras, dice que ve una creciente demanda de láminas traseras que contienen capas de PVF y PVDF. “Las láminas traseras que utilizan PVDF de fabricación china están ganando cuota debido a los precios competitivos, que se aproximan a las láminas traseras no basadas en películas de fluoruro como el PET, especialmente en términos de costo por vatio, a medida que continúa el impulso para aumentar la eficiencia de los módulos. Pero la calidad de las películas de PVDF fabricadas en China varía mucho”, afirma Mark Ma, Director de Marketing Global de DuPont Photovoltaic Solutions. “Actualmente, la mayoría de los fabricantes de módulos chinos usan láminas de fluoro”.

Preocupaciones materiales

Los fabricantes de módulos prefieren las planchas posteriores de fluoropolímero gracias a su probada durabilidad. DuPont también suministra sus películas Tedlar para una amplia gama de aplicaciones industriales, y muestran un fuerte rendimiento en pruebas aceleradas.

Históricamente, se suele decir que el revestimiento posterior es el responsable de más fallos de módulos en el campo que cualquier otro componente, lo que deja a los fabricantes e inversores convencidos de la necesidad de materiales altamente duraderos. “Las encuestas globales de campo realizadas por DuPont han encontrado más fallas en el campo con las láminas de poliamida (PA), PET y PVDF, y a los fabricantes de módulos les costará mucho dinero reemplazar los módulos”, agrega Ma. “Al mismo tiempo, estamos viendo a clientes que piden una vida útil de 35 o incluso 40 años para mejorar la tasa interna de retorno.”

Aunque parece que las planchas base fluoropolímero establecidas seguirán representando la mayor parte del mercado en un futuro previsible, hay una considerable innovación que está ocurriendo con otros materiales. Se considera que las poliolefinas tienen un potencial particularmente fuerte, y el especialista holandés en materiales, DSM, ha desarrollado un proceso de coextrusión que utiliza dichos materiales para reemplazar la laminación, que se considera problemática debido a la posibilidad de que varias capas se “despeguen”.

“Anticipamos que las plantillas coextruidas rentables ganarán cuota de mercado frente a las plantillas laminadas”, afirma Imco Goudswaard, analista de negocio de DSM Advanced Solar. “En particular, las planchas posteriores coextruidas hechas de compuestos de polímeros específicamente diseñados para la industria solar serán cada vez más populares, como nuestra plancha posterior Endurance con un núcleo estable de poliolefina (libre de PET) y una capa exterior sostenible libre de flúor”.

Mark Ma, de DuPont, afirma que el mercado se está segmentando cada vez más, con una parte principalmente sensible al precio por un lado, y un segmento más orientado a la calidad que insistirá en la compra de módulos con materiales de la más alta calidad por otro. DSM, sin embargo, dice que su producto Endurance puede competir con el PVF en el mercado de “gama alta”: “Las láminas traseras coextruidas tienen un rendimiento bastante competitivo en comparación con las láminas traseras laminadas con base de flúor de alta calidad”, dice Goudswaard. “La nueva generación de láminas monocapa de bajo coste competirá con las láminas PET-PET”.

Las cifras de IHS Markit prevén una modesta pérdida de cuota para los fluoropolímeros, que descenderá a alrededor del 77% en 2022, debido en gran medida a la pérdida de cuota para el revestimiento posterior basado en PVF. “Es muy difícil que un nuevo material gane aceptación en el mercado muy rápidamente, porque requiere calidad y fiabilidad probadas, varios años de experiencia de campo y varios certificados”, afirma Melkonyan de IHS Markit. “Sin embargo, es probable que la situación cambie gradualmente en un futuro próximo, a medida que las nuevas tecnologías y los componentes con mayor rendimiento empiecen a ganar terreno.