Módulos solares en tándem vs cristalinos

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Los módulos fotovoltaicos hechos con células solares en tándem tendrán que mostrar eficiencias del 30% y ofrecer la misma vida útil y la misma tasa de degradación que los paneles cristalinos estándar si los fabricantes quieren alcanzar la producción comercial.

Este es uno de los principales hallazgos del documento “IPVF’s PV technology vision for 2030” realizado por investigadores del Instituto Tecnológico Francés L’Institut Photovoltaïque d’Île-de-France (IPVF), y publicado en Progress in Photovoltaics.

Según el document– que evalúa la competitividad potencial de los módulos en tándem frente a los productos de silicio cristalino– las versiones comerciales de estos últimos alcanzarán eficiencias de entre el 22 y el 24% a finales del decenio, y posiblemente del 25% si los productos de heterojunction interdigitated back-contact (IBC) llegan a la producción comercial. Se espera que los productos cristalinos cuesten menos de 0,15 dólares por watio en 2030, tengan una eficiencia máxima teórica del 29,4% y tengan una tasa de degradación anual del 0,5% a lo largo de una vida útil de 30 años.

Perovskitas

En ese escenario, los dispositivos en tándem requerirían una nueva lista de materiales, entre las que predominan las perovskitas, dijeron los investigadores. “Anticipamos que la perovskita en módulos tándem de c-Si [silicio cristalino], que puede construirse sobre una base de producción de módulos c-Si de 100 GW, podría desplegarse primero en los mercados de áreas restringidas como un producto de primera calidad, y compitir con los módulos premium de c-Si SHJ [heterojunction de silicio] e IBC”, escribieron los académicos.

Basándose en una base de producción de tal escala, los dispositivos en tándem basados en perovskita podrían ser capaces de competir superando el 30% de eficiencia y ofreciendo una tasa de degradación y una vida útil similar a la de sus rivales de silicio cristalino. En ese escenario, los productos en tándem podrían costar solo $0.05-0.10/W más que los dispositivos cristalinos, según los investigadores.

Las células solares de arseniuro de galio (GaAs) III-V ya han superado el 32% de eficiencia en los laboratorios, señaló el grupo de IPVF. “Sin embargo, hay un problema crítico de costo con los materiales III-V que se está abordando actualmente, por ejemplo, mediante el desarrollo de métodos de deposición de menor costo como la epitaxia de fase de vapor de hidruro”, dijeron los investigadores.

Las células solares en tándem de perovskita han alcanzado hasta ahora eficiencias de alrededor del 28%.