La energía solar es una fuente inagotable de energía renovable para la humanidad y ocupa un lugar importante en las estrategias energéticas a largo plazo de los países de todo el mundo. La generación de energía mediante película delgada se basa en chips de células solares de película delgada, ligeros, delgados y flexibles. Por otro lado, la generación de energía mediante silicio cristalino ofrece una alta eficiencia de conversión energética, pero los paneles deben ser lo suficientemente gruesos. Por ello, hoy nos centraremos en las ventajas y desventajas de la generación de energía mediante película delgada y silicio cristalino.
I. Ventajas de la generación de energía mediante película delgada
Las baterías de película delgada requieren menos material, un proceso de fabricación sencillo, un menor consumo energético, una producción continua en grandes áreas y la posibilidad de utilizar materiales de bajo coste como el vidrio o el acero inoxidable como sustrato. Las baterías de película delgada han desarrollado diversas vías técnicas, incluyendo la tecnología solar de película delgada CIGS (seleniuro de cobre, indio y galio). La tecnología de módulos fotovoltaicos de película delgada flexible ha alcanzado hitos, y la diferencia en la tasa de conversión fotovoltaica de las baterías de silicio cristalino se está reduciendo gradualmente.
Las células de película delgada ofrecen una mejor respuesta a la luz tenue y reducen la diferencia de generación de energía en días nublados y soleados, lo que las hace especialmente adecuadas para su aplicación en centrales fotovoltaicas en zonas desérticas. También son más adecuadas para la construcción de refugios solares y casas solares residenciales. Las células solares de película delgada, como componentes principales del sistema fotovoltaico, pueden ser muy eficaces para lograr la integración fotovoltaica en edificios.
II. Las desventajas de la generación de energía mediante película delgada
La tasa de conversión fotoeléctrica de las células de película delgada es baja, generalmente de tan solo un 8 %. La inversión en equipos y tecnología para células de película delgada es varias veces superior a la de las células de silicio cristalino, por lo que el rendimiento de la producción de módulos de células solares de película delgada no es tan bueno como debería. El rendimiento de los módulos de células de película delgada de silicio no cristalino/microcristalino ronda actualmente solo el 60 %, mientras que los fabricantes principales de células CIGS solo alcanzan el 65 %. Por supuesto, el problema del rendimiento se puede solucionar si se encuentran productos de película delgada de calidad profesional y de marca adecuados.
III. Las ventajas de la generación de energía mediante silicio cristalino
La tasa de conversión fotovoltaica de las células de silicio cristalino es mayor, y la de las células nacionales de silicio cristalino ha alcanzado entre el 17 % y el 19 %. La tecnología de baterías de silicio cristalino se ha desarrollado con mayor madurez, por lo que las empresas no requieren una transformación técnica frecuente. La inversión en equipos para células de silicio cristalino es baja, y los equipos nacionales ya cubren la mayoría de las necesidades de las líneas de producción de células.
Otra ventaja de la tecnología de silicio cristalino es su avanzado proceso de producción. Actualmente, la mayoría de los fabricantes de células de silicio monocristalino alcanzan un rendimiento del 98 % o superior, mientras que el rendimiento de la producción de células de silicio policristalino también supera el 95 %.
IV. Las desventajas de la generación de energía mediante silicio cristalino
La cadena industrial es compleja y el costo podría no reducirse significativamente. El costo de las materias primas fluctúa considerablemente, y en los últimos años el mercado internacional del polisilicio ha experimentado una gran volatilidad. Además, la industria del silicio es altamente contaminante y consume mucha energía, por lo que existe el riesgo de ajustes en las políticas.
Resumen
Las células de silicio cristalino se componen principalmente de materiales de silicio, que contienen obleas de silicio de boro y oxígeno. Tras la exposición a la luz, estas presentan diversos grados de desintegración. Cuanto mayor sea el contenido de boro y oxígeno en la oblea de silicio, en las condiciones de luz o de inyección de corriente generadas por el complejo de boro y oxígeno, mayor será la magnitud de la reducción de la vida útil, siendo más evidente. En comparación con las células solares de silicio cristalino, las células solares de película delgada no requieren el uso de materiales de silicio y son células solares de silicio amorfo con atenuación cero.
Por lo tanto, tras varios años de uso, las células solares de silicio cristalino presentan diversos grados de pérdida de eficiencia, lo que no solo afecta los ingresos por generación de energía, sino que también acorta su vida útil. Las células solares de película delgada, la segunda generación de equipos de generación de energía fotovoltaica, se utilizan ampliamente en los países desarrollados. Su precio actual es ligeramente superior al de las células solares de silicio cristalino. Gracias a la ausencia de atenuación, una larga vida útil y otras características, el valor generado por el uso a largo plazo será mayor.
Fecha de publicación: 16 de diciembre de 2022