El ingeniero Moisés Roberto Guerra Menjívar, profesor de la Universidad Don Bosco de El Salvador, ha defendido su tesis doctoral en la Universidad Politécnica de Navarra (UPNA). En la tesis, ha evaluado el consumo energético en condiciones reales de funcionamiento de las principales tecnologías fotovoltaicas. Los resultados de la investigación han demostrado que, aunque el silicio de grado metalúrgico mejorado no tiene la misma pureza que el silicio de grado solar, su capacidad para generar electricidad en los paneles solares tradicionales es muy parecida. Esto significa que podría convertirse en una alternativa más económica, ya que su uso permitiría abaratar los costes de fabricación de los paneles solares sin comprometer su rendimiento.
El silicio empleado en la fabricación de paneles fotovoltaicos se divide en distintas categorías según su pureza y método de producción. El silicio de grado solar se obtiene mediante un proceso de purificación altamente exigente que incrementa su coste. En cambio, el silicio de grado metalúrgico mejorado proviene de un proceso de refinamiento menos costoso que lo sitúa en un nivel intermedio de pureza, lo que reduce el precio de fabricación y no afecta significativamente su eficiencia. La tesis ha demostrado que el silicio de grado metalúrgico mejorado puede ofrecer en ciertos tipos de módulos un rendimiento similar al del silicio de grado solar.
La tesis estuvo dirigida por dos investigadores del Instituto de Smart Cities (ISC) de la UPNA: Íñigo de la Parra Laita y Miguel García Solano.
Comportamiento de tecnologías fotovoltaicas
En un contexto donde el mercado fotovoltaico ha experimentado cambios significativos debido a la reducción de costes en la fabricación de materiales y la mejora de los procesos productivos, estos hallazgos son especialmente relevantes. Uno de los principales cambios ha sido la migración hacia células solares de alta eficiencia. Sin embargo, el poco tiempo de estas tecnologías en el mercado hace que existan interrogantes sobre su desempeño real en condiciones reales de operación a largo plazo.
Por ello, el investigador se propuso en su tesis doctoral evaluar el comportamiento energético, en condiciones reales de operación, de distintas tecnologías fotovoltaicas, tanto aquellas que se encuentran hoy en día en el mercado (módulos de capas delgadas y módulos bifaciales tipo PERC-p) como otras alternativas que puedan ser factibles en un futuro (módulos de silicio de grado metalúrgico mejorado).
Así, quería comprobar si las expectativas generadas sobre dichas tecnologías se corresponden con la realidad observada en las instalaciones comerciales. Para ello, comparó estas tecnologías con los tradicionales módulos de silicio policristalino Al-BSF. El análisis se realizó en dos ubicaciones con climas muy distintos, un entorno mediterráneo de España, y un área desértica en Chile.
Los resultados en campo de esta investigación han permitido obtener una comprensión más clara del comportamiento real que presentan estas tecnologías fotovoltaicas en instalaciones comerciales. El autor de la tesis ha añadido que, en cuanto a las tecnologías de capas delgadas, aunque el comportamiento en campo de algunas de ellas se asemeja al de la tecnología del silicio cristalino, todavía siguen demostrando que, en este aspecto, no presentan ventajas significativas sobre esta última.
Por último, en lo que se refiere a los módulos bifaciales, el incremento de producción que se puede obtener con esta tecnología en entornos desérticos es algo inferior a lo que se recoge en las últimas investigaciones. Por ello, el investigador indica que aunque es evidente que esta tecnología permite obtener una mayor producción que los tradicionales módulos monofaciales, hay que tener cuidado con las expectativas generadas al respecto.