Por Radovan Kopecek, Joris Libbal, Wolfgang Jooss, Peter Fath

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La Tecnología de Silicio Cristalino se Ha Convertido en El Estándar de la Industria, Representante de Apoximadamento el 95% del Mercado Mundial de PV. Imagen: Wikicommons, Kallerna.

El Panorama Energético Global Está Experimentando y una transformación dramática, con la Tecnología solar Fotovoltaica a la Vanguardia. El PV de Silicio Cristalino (C-SI) Está Listo para Desempeña El Papel Central en Cumplir Con Las Crecientes Demandas de Energía del Mundo, Suministrando Potencialmente El 80% de la combinación de la renta de Energía Global para 2050. ESTE Dominio SEDIRÁS AVANCES Tecnología c-Si, Aunque Hay Desafíos que Deben Ser Superados para Lograr Este Objetivo Ambitioso.

Silicio Cristalino: La Fuerza Dominante en la Energía Solar

La Tecnología de Silicio Cristalino se Ha Convertido en El Estándar de la Industria, Representando Aproximadamento El 95% del Mercado Global de PV [1]. Su Confiabilidad Comobada, Infraestructura de Fabricación establecida y Costos de Caída Han Alimentado Su Rápida Adopción. Si Bien existen OTRAS Tecnologías, La Innovación Continua de C-Si es El Candidato Principal para la Producción de Energía A Gran Escala.

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Trayectoria de Crecimiento Exponencia

LAS Instalaciones Fotovoltaicas Están Configuras Para Duplicar Aproximadamete Cada Tres Años Durante Las Próximas Cuatro Décadas (Ver Figura 1 A Continuación). Si Bien este ritmo exponencia Puede moderario A medida que nos acercamos a 2050, las proyeciones aún indican una deficience 80tw de capacidad fotovoltaica total, lo que demuestra la capacido de la energía para solar para la satisfacción una proporción de significado. global. Este crecimento no es solo una tendencia; Es un testimonio de la creciente asequibilidad y eficiencia de la tecnología.

Figura 1: Datos históricos (Izquierda) y Pronómicos (Derecha) de Instalaciones Fotovoltaica Anuales (ROJE) Y AcumuleTivas (Azul). (Fuente: [2]).

Una Historia de Mejora Continua

El éxito de la Tecnología c-Si se Basa en su evolución consistente. Desde la Década de 1980, Los Avances en el Diseño y la Eficiencia Celular Han definido la Progresión de la Fabricación de C-Si (Ver Figura 2 A Continuación).

  • ERA del Campo de la Superficie de la Espalda de Aluminio (Al-BSF) (1980-2017): ESTA ERA ESTACECIÓ LA ESTRUCTURA Fundamental, Mejorando la Eficiencia al reducir las Pérdidas de Recombinación.
  • ERA DE EMISOR Y CELDA TRASERA (PERC) PASIVADAS (2018-Presente): Perc revolucionó la industria al incorporación una capa de pasivación delvo Trasero, Mejorando significador la absorción de Luz y la recolección de portadores de carga, logrando eficiencias de 20-23%.
  • ERA DE CONTACTO PASIVADO DE ÓXIDO DE TÚNEL (TOPCON) (2020S): Topcon aumenta aún más la eficiencia (23-25%) al acordgar una capa de Óxido de tÚnel y un contacto pasivado de polisilicio, reducto las pérdidas de recombinación y mejorando la bifacialidad (la capacido de capacido de Capture de Solar de Ambusms Ambusos).
  • ERA TOPCON-IBC (TBC) (Future): SE Espera que Surja, TBC Combina La Pasivación de ÓXido de Túnel Con Arquitectura de ContactO Posterior Interdigitado (IBC), Con el Objetivo de Eficiencias Superiores al 27%.
  • Tecnologías en tándem en el Enfocque Terminal 2-4 Están en el Horizonte, Pero, Para Nuestro Entendimiento, No Ingresarán al Mercado Con Un Alto ImpactO (<10% de la Cuota de Mercado), Ya que Todavía Hay Muchos Desafíos, Como la Homogeneide del Proceso, la Estabilidad, el Comportamient Inverso y el Costo.
Figura 2: Eras de Fabricación Industrial de C-Si Dominadas por DiFerentes Tecnologías Evolutivas.

Incluso sen mejorar la eficiencia de la tecnología fotovoltaica c-Si de un solo unión unión convencional por encima de su lÍmite práctico, y con la incorporación del almacenamiento de energía, c-si está listo para converse converse de fúe de energía máds el múnido.

La Rentabilidad Solar

El Costo Nivelado de la Energía (lcoe) es una métrica crítica para evaluar la competitividad eConómica de las fuentes de energía. Los avances en la tecnología c-Si han reducido su lcoe, lo que hace que la la energía solar mar solar una opción cada vez más asequible en comparación con los combustibles fósiles tradicionales.

La Figura 3, Derivada del Análisis por Lazard, Refuerza Este Punto. El Informe Destaca la Rentabilidad de Solar PV como la forma más Barata de GeneraciónE de Electricidad, inclusión cuando se incorpora solucionados de almacenamiento, en parte mediante la implementación de la tecnología bifacial bifacial [3]. El Análisis También Maestra Que la Energía Solar, en Varios Escenario, Generar Puede Energía de Manera Más Asequible Que El Gas Natural, El Carbón o la Energía Nuclear, Nueva, incluido el Costo de Almacenarectidad.

Fig. 3: Lcoe para diferentes tecnología de lazard [4].

El Costo Decreciente de la Energía Solar, particular Junto con el Almacenamiento de Energía, Está Remodelgo El Panorama Energético. A Medida Que aumentan los Costos de Combustibles Fósiles, La Energía Solar Está Preparada para Convertirse en la Opciónica Económicamento Más Atractiva, Revolucionando la economía Economía Energérica Global.

El Dominio Creciente de la Energía Solar

SE Espera que los Valores de Lcoe de la Figura 4 A Continuación, Que Muestran PV Como la Fuente Más Barata de ElectriciDad, Surgen Pronto en Todos los Países. La figura 4 ilustra el potencial de solar pv para la generaciód de electricidad rentable en todo el Mundo. Según Nijsse et al. [5]Los combustibles fósiles ya no están experimentando y reduce de costos; De Hecho, Tienden A Volverse Más Caros.

Fig 4: Tecnología Con Los Lcoes Más Bajos (Con Almacenamiento) por Año (Fuente: [5])

Considere pakistán como un estudio de caso en cómo se puede desarrollar el desarrollo que se m. Muestra en la figura 4. Los prensionantes 22 gwp de capacidad fotovoltaica instalada en pakistán en 2024 [6] Es aún Más notable al considerar que el país no tiene ningún arancel de alimentación o crédito para fiscal pv. ESTA enorme expansión de un solo año fue impulsada por precios reducidos bruscas para los m conlos fotovoltaicos combinados con los precios de la electricidad en rápido aumento para los consumidos en pakistán, que han auminado en apoximadamento un 160%%% de desede 202222222. Mayoría de los 22 GWP SE Instalaron Derrás del Metro; Solo se instalaron Alrededor de 3gwp Bajo el Esquema de Mediciónica de Red EN 2024 [7].

Este Último Hecho es significativo Cuando se considera los pronósticos de las instituciones Conocidas (IEA, BNEF, etc.) con el respeto al desarrollo global de la capacidad fotovoltaica instalada anual. Durante Más de 15 Años, Estos Pronósonicos Han Predicho Constantemente, E Incorrectamento, Que El El Patrón de Crecimiento que se Mudra en la Figura 1 (Duplicando Cada Tres Años) No Persistiría en El Futuro. Principalmente Justifican este, Especialmental en los últimos Años, al confiar en la creciente Dificultad para que las redes eléctricas absorban y distribuyan la generaciódon de energía fluctuante de las plantas de pv y eÓlica. Los escenarios como de pakistán demuestran el potencial de muchas gigavatios de capacidad de pv para contribución al suministro de energía de un país sin tener que esperar las expansiones de la roja y las adiciones de capacidad de almacenamiento. Como resultado, la competencia por la fuente de electricidad más barata será principal entre la energía fotovoltaica y la energía eólica, con proyecciones que indican el dominio global de pv para 2027. DADO QUE LA LA TECNOLOTA C-SI ESTR APARADA PARARAD de 23% (topcon) un Casi el 26% (TBC) en Los Próxos Siete Años, El Crecimento Será Satisfecho sin la Necesidad de Perseguir Las Tecnologías Financieras y Problemas de Ses Financieras. En Apoximadamete 2033, SE Logrará una capacidad de Fabricación de 3TW (Como se mudra en la figura 2).

Un Horizonte Con Energía Solar

Tecnología de PV de silicio cristalino SE HA Establecido Firmemento Como una Piedra Angular de los Sistemas Mundiales de Energía Renovable. Su Progreso Continuo, Disminución de los Costos y la Escalabilidad Posicionarlo como la opción mclada práctica para satisfacer los crecientes requisitos de energía del mundo. Si Bien los Desafíos Persisten, Los Desarrolos Continuos en la Ciencia de Los Materiales, Los Métodos de Producción y Las Tecnologías de Reciclaje Están Sentando las Bases para un un Futuro Imperado por la Energía Solar. Con un sólido respaldo de polÍticas y la innovación continua, la tecnología f-Si Pv Desempeñoinará Un Papel Fundamental en la Transformación Del Parrorama Energético Global, lo que llleva el Camino Hacia un Futuro Energégaro Sostenible Y Econímico. En los Próxos 5 A 10 Años, Establecimiento la Producción de Fotovoltaicos (PV) MÁS ALLÁ DE CHINA DEBERÍA CENTRARSO EN LAS TECNOLOGÍAS AVANZADAS DE SILICO CRISTALINO (C-SI), particular los Los Módulos de Contactos Backaciales (BC) Bifaciales.

Este objetivo es un componente de componente de nuestro gran proyecto de la ue, IBC4EU.

Una versión más completa de este análisis se publicará en PV Tech Poweriñonal pronto.

Radovan Kopecek es Cofundador y Director de Isc Konstanz; Joris Libbal es Gerente de Proyecto en Transferencia de Tecnología en ISC Konstanz; Wolfgang Jooss ES Director de Tecnología En RTC Solutions; Peter Fath es CEO de RTC Solutions.

Referencias

[1] Instituto Fraunhofer para Sistemas de Energía Solar ISE. (2023). «Informe Fotovoltaicos».
[2] Haegel, Nancy M., et al. «Photovoltaics A Escala de Múltiples Pistas: Esperar no es una opción». Science 380.6640 (2023): 39-42
[3] Kopecek, R. Y Libbal, J. (2018). «Fotovoltaica Bifacial: Tecnología, Aplicaciones y economía». Energía de la Naturaleza
[4] 2024 LCOE+ Report, Lazard, 2024, https://www.lazard.com/media/xemfey0k/lazards-lcoeplus-june-2024-_vf.pdfÚLTIMO ACESO EL 15 DE SEPTIEMBRE DE 2024
[5] Nijsse, FJMM, Mercure, Jf., Ameli, N. et al. El Impulso de la Traducción de Energía Solar. Nat Commun 14, 6542 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-41971-7
[6] https://cleantechnica.com/2025/04/04/pakistans-22-gw-solar-solar-how-a-fragile-state-went-full-clean-energy/
[7] https://tribune.com.pk/story/2481602/historic-hike-electricity-rates-soar-by-rs-2253-per-unit-over-two- azoss[8] Bai, X., et al. * «Reciclaje eficiente de los crisoles de Cuarzo utilizados en la productación de Silicio de Grado Solar».* Journal of Cleaner Production, vol. 234, 2019, pp. 720-729

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