Tendencias en módulos fotovoltaicos y sus tecnologías: Cast Mono

El mercado fotovoltaico ha crecido bastante en los últimos diez años. En 2015, por ejemplo, la potencia fotovoltaica instalada anualmente superó los 50 GW y las células fotovoltaicas de silicio multicristalino (mc-Si) tenían una cuota de mercado de casi el 60 por ciento. No obstante, el año pasado la mayoría de los países europeos notaron un cambio significativo al silicio monocristalino con una cuota del 70 por ciento aproximadamente. Por consiguiente, el tipo multicristalino (mc-Si) solo representaba el 30 por ciento. Independientemente de la tecnología se puede observar una tendencia clara en el mercado. En cuanto a esto, lograr una mayor eficiencia es cada vez más el factor decisivo a nivel mundial. Sin embargo, es necesario que los precios se estabilicen o hasta bajen. Además, los fabricantes tienen que ofrecer soluciones para células y módulos fotovoltaicos que obtengan un mayor rendimiento al mismo nivel de precio o menor para satisfacer esta demanda.
En septiembre de 2018, ya le presentamos nuestras nuevas tecnologías de módulos como la  media célula (half-cut), barra colectora múltiple o los conectores optimizados de célula como LRF. Esta vez nos gustaría echar un vistazo más de cerca a la tecnología Cast Mono.

En relación con la cuota de mercado global, los módulos fotovoltaicos basados en silicio policristalino o monocristalino (c-Si) tienen una participación en el mercado de alrededor del 90-95 por ciento. Y eso no cambiará en un futuro cercano. El material c-Si seguirá dominando el mercado en los próximos años. En este contexto la industria fotovoltaica tiene como objetivo general ofrecer sus productos a precios muy accesibles. Anuncios recientes como p.ej. en septiembre "la cuarta subasta fotovoltaica de Japón con la oferta más baja de USD 0,098 / kWh", o la "oferta más baja de $0,0169 / kWh para una licitación de 900 MWp en Dubai" en octubre muestran una clara tendencia: la energía fotovoltaica se está convirtiendo en la tecnología más barata del mundo para suministrar electricidad.

La tecnología Cast Mono
 

La tecnología de células fotovoltaicas cristalinas puede producirse en dos variaciones (multi/poli y mono). Primero existe el así llamado "método de Czochralski" en el que se producen cristales individuales. El segundo método es la "tecnología de fundición" para fabricar el multisilicio (mc-Si).

El proceso de crecimiento de Cast Mono
El proceso de crecimiento de Cast Mono

Con la "tecnología de Cast Mono" (también llamada Mono Cast, Seed Cast o Quasi Mono) se puede aumentar la calidad del cristal en comparación con el material múltiple estándar. El método Cast Mono utiliza casi las mismas condiciones de partida para lingotes de c-Si individuales que para el crecimiento de lingotes de mc-Si. De esta manera, se puede utilizar una cantidad significativa de capacidad de producción múltiple para fabricar este material. La principal diferencia con el proceso de crecimiento de lingotes monocristalinos consiste en el uso de una capa de semilla mono que se coloca como placa con una orientación de cristal de (100) en el crisol de fundición existente y que se licua junto con el material múltiple estándar. Con la excepción de esta capa de semilla mono que actúa como un cristal semilla en el proceso, se puede usar para la fundición el mismo revestimiento, las mismas materias primas de Si y los mismos gases de flujo que para el crecimiento de lingotes de mc-Si. Sin embargo, debido al uso de la capa semilla mono, la estructura de precios es algo más alta en comparación con el material múltiple estándar. La estructura de cristal óptica de la tecnología actual es casi idéntica a la estructura de mono. En algunos casos, todavía pueden ocurrir "manchas azules" visibles. Por lo tanto, este tipo de módulo es ideal para proyectos comerciales. Por supuesto, los módulos fotovoltaicos Cast Mono también se pueden utilizar en el sector residencial. En esta aplicación solo se debe tener en cuenta la posible estructura de cristal óptica. Para las categorías de mayor potencia, recomendamos los módulos fotovoltaicos de IBC de los tipos  IBC MonoSol xxx MS-HCIBC MonoSol xxx OS6-HC.

Autor: René Schüler (Gerente de producto)