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Células solares de concentración Semprius abaratan la generación

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El invierno pasado, la empresa de nueva creación Semprius estableció un importante récord en materia de energía solar, demostrando que sus placas solares pueden convertir casi un 34% de la luz solar que les llega en energía eléctrica. Semprius comenta que su tecnología una vez desarrollada a gran escala, es tan eficiente que en algunos lugares podría producir electricidad limpia tan barata como para competir con la de las centrales eléctricas alimentadas con carbón y gas natural.

Debido a que las instalaciones solares tienen unos elevados costes fijos, por ejemplo el valor del terreno donde se despliegan los paneles solares, es importante maximizar la eficiencia de generación de cada panel con el objetivo de bajar el precio de la electricidad obtenida. Las empresas están desarrollando una gran variedad de estrategias para conseguirlo, utilizando por ejemplo materiales distintos al silicio, que es el semiconductor más utilizado en estos momentos en la fabricación de módulos solares.

Semprius ha optado por utilizar el arseniuro de galio, que es mejor que el silicio para convertir la luz en electricidad (el record de conversión medido sobre un panel de silicio ronda aproximadamente el 23% en estos momentos). Pero el arseniuro de galio también es más caro, por lo que la compañía está tratando de compensar este mayor coste de varias formas.

Uno de estos métodos es reducir el tamaño de las células solares a 600 micrómetros de ancho, 600 micrómetros de longitud y 10 micrómetros de grosor. Este proceso de fabricación se basa en las investigaciones de uno de los cofundadores de Semprius, John Rogers, profesor de Química e Ingeniería en la Universidad de Illinois, quién descubrió una manera de hacer crecer estas pequeñas células en una oblea de arseniuro de galio. Una vez fabricadas estas células de tamaño mínimo, la empresa maximiza su capacidad de producción colocándolas bajo unas lentes de cristal que concentran la luz solar cerca de 1.100 veces.

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La concentración de la luz solar no es una técnica nueva, pero utilizando células de silicio de mayores dimensiones normalmente es necesario utilizar un sistema de refrigeración para evacuar el calor generado. Las células solares de Semprius por su pequeño tamaño no producen tanto calor, por lo que no requieren de sistemas de refrigeración, reduciendo con ello su coste.

Scott Burroughs, vicepresidente de tecnología de Semprius, dice que las compañías eléctricas que utilizasen su sistema podrían producir electricidad con un coste de alrededor de 8 centavos de dólar el kilovatio-hora en unos pocos años. Ésta es una cantidad menor que el coste medio de generación de electricidad en los EE.UU., que ronda los 10 centavos por kilovatio-hora en 2011, de acuerdo con datos de la U.S. Energy Information Administration.

Semprius tiene previsto empezar la producción en masa de sus paneles solares este año. La compañía ha recaudado cerca de 44 millones de dólares a través de empresas de capital riesgo, y en colaboración con Siemens, con quien tiene previsto abrir una planta de producción en Carolina del Norte que podrá fabricar 6 megavatios (MW) de paneles solares anualmente. La empresa espera expandir su capacidad de producción hasta los 30 megavatios para finales de 2013, pero para ello requeriría de una inversión en capital no especificada que no es sencilla de conseguir en estos momentos.

Al mismo tiempo, la empresa tendrá que reducir sus costes de fabricación lo suficientemente rápido como para competir con los paneles solares de silicio convencional, cuyos precios cayeron a más de la mitad sólo en 2011.

Fuente e imágenes:  MIT technology review y Semprius 

Tags: Arseniuro de Galio, Energia solar, Energía solar fotovoltaica de concentración, Inventos, Placas solares, Semprius, Siemens Industry Inc.

Categoría: Empresa, Energía, Fotovoltaica, Solar