Estado actual de la tecnología fotovoltaica mundial
El desarrollo de energías renovables se ha convertido en una prioridad global para abordar la transición energética y combatir el cambio climático. Entre las tecnologías renovables, la generación de energía fotovoltaica (FV) ha experimentado un rápido crecimiento en los últimos años, consolidándose como una fuente de energía limpia, con bajas emisiones de carbono y competitiva en costes en muchos países. Tan solo en 2020, el mundo añadió 127 GW de nueva capacidad fotovoltaica, alcanzando una capacidad instalada total de 707 GW.
Las células solares de silicio cristalino predominan, aunque las tecnologías emergentes están ganando terreno.
Las células fotovoltaicas, componente fundamental de la industria solar, se clasifican según sus materiales y procesos en tipos como silicio cristalino, película delgada, perovskita y células orgánicas. Las células de silicio cristalino, conocidas por su alta eficiencia de conversión, la abundancia de materia prima disponible y su respeto por el medio ambiente, siguen siendo la tecnología predominante en la producción a gran escala.
La adopción generalizada de la tecnología PERC (célula de emisor y parte posterior pasivados) ha impulsado significativamente la eficiencia de las células de silicio cristalino en los últimos años. Simultáneamente, tecnologías emergentes como las células de perovskita se han convertido en un tema de investigación de gran interés a nivel mundial. Estas células alcanzan eficiencias de conversión en laboratorio comparables a las del silicio cristalino, y si bien su industrialización avanza, persisten desafíos en cuanto a la ampliación de la producción y la garantía de su estabilidad a largo plazo.
Sistemas fotovoltaicos mejorados y aplicaciones diversificadas.
Los sistemas fotovoltaicos están mejorando en precisión y escalabilidad. La adopción de sistemas de 1500 V supera ahora el estándar anterior de 1000 V, lo que mejora la seguridad y la fiabilidad de la red eléctrica, a la vez que optimiza la calidad de la generación de energía. Las aplicaciones integradas, como «fotovoltaica + agricultura», «fotovoltaica + acuicultura» y «fotovoltaica + arquitectura», están ampliando su alcance. Innovaciones como las microrredes y las redes inteligentes integran aún más la energía fotovoltaica con la infraestructura eléctrica tradicional.
Tendencias en la tecnología fotovoltaica global
En todo el mundo, los países están acelerando la innovación en toda la cadena de valor fotovoltaica como estrategia para impulsar las industrias emergentes. Los esfuerzos se centran en el avance de los materiales, la fabricación y las aplicaciones de los sistemas para reducir costes y mejorar la competitividad.
Los componentes básicos de los sistemas fotovoltaicos están evolucionando hacia una mayor eficiencia y menores costes.
Las células de silicio cristalino, con un ecosistema industrial consolidado, seguirán dominando la producción. Las futuras mejoras se centrarán en una mayor eficiencia de conversión, un menor consumo de materiales y energía, y menores costes de fabricación. Tecnologías como las células solares de perovskita y en tándem representan la próxima frontera, con importantes inversiones destinadas a mejorar el rendimiento y la estabilidad de los dispositivos. Una vez resueltos los problemas de fiabilidad y aplicación a gran escala, se espera que las células de perovskita redefinan el panorama del mercado fotovoltaico.
Ampliación de los escenarios de aplicación de la tecnología fotovoltaica.
Los países están adaptando las aplicaciones fotovoltaicas a sus condiciones particulares, impulsando desarrollos como la integración fotovoltaica en edificios (BIPV), las granjas solares flotantes, la agricultura fotovoltaica integrada y los aparcamientos solares. Las investigaciones relacionadas se centran en productos especializados, tecnologías de control integradas y sinergias operativas para mejorar la versatilidad y el rendimiento.
Desarrollo de la tecnología fotovoltaica en China
Durante el XIII Plan Quinquenal, la tecnología fotovoltaica de China experimentó un avance significativo, impulsado por la rápida expansión del sector. Componentes clave como las células y los módulos fotovoltaicos alcanzaron capacidades de producción líderes a nivel mundial, mientras que los equipos de fabricación progresaron hacia la localización total. La integración de tecnologías inteligentes en los sistemas fotovoltaicos optimizó aún más su rendimiento.
Tecnologías de células y módulos fotovoltaicos de primera clase a nivel mundial.
Al finalizar el XIII Plan Quinquenal, China había pasado de las tradicionales células solares policristalinas con respaldo de aluminio a las avanzadas células PERC monocristalinas. La eficiencia de conversión promedio de las células de silicio cristalino aumentó del 18,5 % al comienzo del período al 22,8 %, lo que refleja un gran avance en la tecnología de producción.
Tecnologías emergentes como TOPCon (Contacto Pasivado con Óxido de Túnel), HJT (Heterounión) e IBC (Contacto Posterior Interdigitado) se están industrializando cada vez más, y las empresas chinas han batido récords mundiales de eficiencia de producción. Asimismo, los avances en la tecnología de perovskita han permitido a los investigadores chinos igualar a los líderes mundiales en eficiencia de laboratorio, con un progreso constante hacia su comercialización.
Equipos de fabricación localizados y de tecnología avanzada.
La industria fotovoltaica china ha evolucionado de la producción de gama baja a la de gama alta. La alta personalización, la automatización y la digitalización están transformando el sector en una potencia de fabricación inteligente. Componentes clave como las obleas, las células y los módulos de polisilicio se producen ahora mayoritariamente con tecnología nacional.
Sistemas fotovoltaicos más inteligentes y eficientes.
Las nuevas tecnologías, incluidos los sistemas de seguimiento y los diseños de 1500 V, están aumentando la potencia de salida de los sistemas fotovoltaicos. Los robots inteligentes, los drones, el análisis de macrodatos y las tecnologías de comunicación avanzadas se utilizan ampliamente para la operación y el mantenimiento de los sistemas, lo que mejora aún más su rendimiento.
Tendencias en la tecnología fotovoltaica de China
Como el mayor mercado fotovoltaico del mundo, China desempeña un papel fundamental en el desarrollo y la aplicación de nuevas tecnologías solares. De cara al futuro, el país aspira a liderar la innovación global en tecnologías fotovoltaicas industrializadas.
Mayor eficiencia para las células fotovoltaicas.
Las células de silicio cristalino mantendrán su predominio, mientras que la tecnología PERC seguirá evolucionando. Las células de silicio cristalino de tipo N, que utilizan tecnología TOPCon o HJT, están llamadas a convertirse en la próxima opción principal una vez que se alcance un equilibrio óptimo entre coste y eficiencia. Las células de alto rendimiento, como las de perovskita y las de tipo tándem, impulsarán nuevos avances en eficiencia a medida que progrese la industrialización.
Módulos mejorados con doble prioridad: eficiencia y fiabilidad.
Tecnologías como los módulos de media celda, de tejas y de múltiples barras colectoras tendrán una mayor adopción. Se espera que los módulos bifaciales, que ofrecen una mayor generación de energía, se generalicen, gracias a nuevos materiales y técnicas de encapsulación que mejoran la durabilidad.
Sistemas fotovoltaicos más inteligentes y diversos.
Los inversores evolucionarán hacia mayores capacidades de potencia, operaciones inteligentes e integración perfecta con el almacenamiento de energía. Las innovaciones en BIPV y otras nuevas aplicaciones abrirán nuevas oportunidades para el desarrollo de la energía fotovoltaica, maximizando su potencial en diversos escenarios.
