L'eficiència del mòdul solar podria superar el 35% el 2050

Un equip d'investigació internacional d'institucions i empreses de fotovoltaica líders ha identificat les tendències d'R+D més importants per al que anomena la nova era de la fotovoltaica multi-terawat.

Tots els membres del grup formaven part del 4th Terawatt Workshop, un d'una sèrie de-tallers fotovoltaics internacionals d'alt nivell dirigits pel Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE d'Alemanya (Fraunhofer ISE), el Laboratori Nacional de les Muntanyes Rocalloses del Departament d'Energia dels EUA i l'Avançada de Ciència i Tecnologia Industrial del Japó (AIST).

En el seu nou document, "Aprenentatge històric i futur per a la nova era de la fotovoltaica multi-terawat", publicat recentment a Nature Energy, el grup prediu millores contínues en el preu, el rendiment i la fiabilitat de la fotovoltaica, juntament amb una atenció creixent a l'ús dels recursos, les emissions i el reciclatge en els dissenys i la fabricació futurs.

"L'eficiència dels mòduls solars pot superar el 35% a través d'estructures en tàndem el 2050", va dir Andreas Bett, director de Fraunhofer ISE, en una entrevista a la revista pv. Va afegir que l'eficiència cel·lular podria superar el 36%, amb pèrdues de cèl·lula a-a-móduls més baixes que les actuals. "A finals de la primera meitat d'aquest segle, els preus dels mòduls solars poden baixar per un factor dos".

Bett va dir que tant l'eficiència com els costos més baixos seran crítics per a la transició energètica, però veu l'eficiència com el factor més important. "Una major eficiència significa que es necessita menys material i menys terra per a les instal·lacions fotovoltaiques, la qual cosa millora la sostenibilitat i redueix els costos globals del sistema", va dir, i va afegir que la vida útil dels mòduls solars "segurament" s'allargarà més enllà dels 40 anys.

Els investigadors van destacar que la indústria fotovoltaica ha superat constantment les projeccions anteriors de cost, rendiment i integració dels mòduls. S'esperen innovacions en arquitectures i fabricació en tàndem per a tecnologies fotovoltaiques com el silici cristal·lí (c-Si), el telurur de cadmi (CdTe) i el coure, indi, gal·li i diselenur (CIGS) que podrien i haurien de permetre a nous jugadors entrar al mercat, creant una cadena de subministrament de cèl·lules i mòduls més diversificada a nivell mundial.

També van explicar que les noves tecnologies fotovoltaiques en tàndem hauran de definir clarament el rendiment, garantir una producció d'energia previsible, detectar fallades primerenques i gestionar riscos de degradació desconeguts, i l'últim serà un repte també per als mòduls de Si actuals i fonamental per a les tecnologies emergents basades en perovskita{0}.

L'estudi projecta que la capacitat global de fabricació solar podria arribar a uns 3 TW l'any 2050 i destaca que l'aprenentatge basat en la sostenibilitat-ja ha reduït els costos i serà cada cop més vital perquè la indústria fotovoltaica garanteixi els recursos necessaris per al creixement futur.

"Els temes per a futures reunions de la comunitat fotovoltaica, com ara el 4t Taller de Terawatt que va informar aquesta perspectiva, poden canviar a les necessitats del sistema i dels-usuaris finals", van concloure els científics. "La inversió, la fabricació i l'adopció d'avui pagaran dividends transformadors globalment demà en termes de creixement econòmic, productivitat, creació d'ocupació i reducció de la contaminació i la pobresa".

El grup de recerca incloïa científics del Forschungszentrum Jülich GmbH d'Alemanya, el fabricant de vidre solar japonès AGC Inc, la Universitat LUT de Finlàndia, l'Institut de Tecnologia Solar de Yangtze de la Xina, l'especialista en solars perovskites del Regne Unit Oxford Photovoltaics Ltd, el fabricant de mòduls xinès Trina Solar, el KAUST Solar Center d'Aràbia Saudita, la Universitat de Ciència i Tecnologia del Rei Abdullah (KAUST) del Sud d'Austràlia (KAUST) El fabricant de pel·lícules primes-First Solar, l'Institut Nacional de Ciència i Tecnologia Industrial Avançada del Japó (NEDO) i el fabricant fotovoltaic Maxeon-de Singapur, entre d'altres.