Tecnología Fotovoltaica en BP Solar España

Transcripción

1 Tecnología Fotovoltaica en BP Solar España Energía Solar: Estado actual y perspectiva inmediata Universidad Pontificia Comillas, ETSI-ICAI, Madrid, de mayo de 2005 Jose L. Corbacho

2 RESUMEN Misión de Negocio Tecnología en BPS y BPSE Recientes Logros Desarrollo de Procesos de Célula Mejoras en Módulos Células de Concentración (IDEOCONTE)

3 I+D+i en BP Solar Misión de negocio: Lograr la paridad entre el coste del kwh generado por PV y el coste para el consumidor del kwh extraído de la red.

4 Fabricación de Células Tres Cantos Saturno Área de Prototipos (Módulos) Expansión Potencial >100 MWp 1 a Fase > 30 MWp Saturno

5 I+D en BP Solar USA USA USA USA España Convencional Obleas multicristalinas y células Módulos Global Desarrollo de Nuevos Productos Tecnologías Futuras Tecnología Saturno Si Monocristalino Transferida desde UK en doctores y 3 Titulados Superiores Línea piloto (Capacidad 150 kw p ) Laboratorio de caracterización Área de evaluación de prototipos 20% financiación por proyectos (EU, PROFIT, IMADE, ) Colaboraciones (UPM-IES, CSIC, UAM)

6 I+D+i en BP Solar España Actividades en la cadena de valor hasta módulos Obleas de Silicio (40%-50% del coste del producto final) Reducción de coste del material de partida Incremento de rendimiento en línea de células Optimización de propiedades intrínsecas Célula Saturno (tecnología de contactos enterrados con láser) Reducción del coste de conversión de célula Mejora del rendimiento eléctrico y mecánico Mejora de Eficiencia a través del desarrollo de nuevos procesos Nuevos métodos de manufactura Módulos Saturno Reducción de coste con nuevos materiales Mejora del rendimiento Nuevos métodos de manufactura

7 I+D+i en BP Solar España Financiación 20% financiado por proyectos PROFIT (láseres, metalización electroquímica) IMADE (desarrollo de nuevos procesos y equipos) EU: V y VI Programa Marco Colaboraciones en 2004 UPM-IES: Programas Europeos (IDEOCONTE, Crystal Clear) Apoyo en Programa de Doctorado CSIC, UAM, Univ. Carlos III, CIEMAT,

8 Desarrollo de Módulos Saturn BP7190 Mejoras Tecnológicas (BP Helios Award) BP7190 PV Module Mayor área activa (+ 4.7%) La superficie activa del módulo aumenta al reemplazar las obleas de 150 mm de diámetro por otras de 165 mm. Reducción de las pérdidas "I 2 R" La mejor adherencia de las capas metálicas de la célula permite el uso, para las interconexiones entre células, de materiales un 40% más gruesos, con la consiguiente reducción (entre un 1 y un 2%) en las pérdidas por disipación térmica ("I 2 R"). Mayor eficiencia de la célula (+ 4%) Obtenida gracias a la mejora del contacto eléctrico en la cara posterior de la célula. El nuevo contacto permite absorber un mayor porcentaje de la parte del espectro solar de mayor longitud de onda. Esto hace de estas células las de mayor eficiencia fabricadas en Europa para aplicaciones terrestres. Sistema IntegraBus Los nuevos diodos by-pass van montados en un soporte disipador de calor y laminados en el interior del módulo. De esta forma se consigue un módulo más robusto y con una mejor apariencia estética. Aumento del porcentaje de luz capturada por el módulo (+ 5%) con la instalación de un vidrio con capa antirreflectante (ARC) Esta capa antirreflectante consiste en una película porosa de SiO 2 de 150 nm de espesor.

9 Desarrollo de Células Saturno Mejoras de Proceso Neutralización de impurezas por gettering upcd tie m p o Lifetime v id a (usec) R^2 = 88% Groove Estimated Response Diffusion Surface DOE Tdep t_dep tiempo vida 64,0 69,0 74,0 79,0 84,0 89,0 94,0 99,0 104,0 109,0 114,0 119,0 Procesos Optimizados Emisor Tiempo de vida en sustrato Velocidad de recombinación posterior Reflectividad posterior τ = 10.4 s τ = 115 s (560 m) Células en Silicio Cz Estándar 18,2% Eff Confirmado por Laboratorio Independiente

10 Desarrollo de Células Saturno Mejora en la utilización de Silicio Células de 150 µm Proceso Saturno Optimizado BSF de Aluminio Eficiencia de Célula > 18 % Eficiencia de Módulo del 16% Confirmado en BPSE (Pendiente Confirmación Independiente) Trabajo financiado parcialmente por programa EU (TWINGO, coord. UPM-IES)

11 Desarrollo de Módulos Saturno Mejora en Vidrio Encapsulante (ARC) 100 % 4 % 100 % 1 % Visible Infrarrojo Vidrio Capa AR CapaARC SiO 2 = na (SiO2 poroso) = nb ReflexiÓn~ 1 % na< nb

12 Desarrollo de Módulos Saturno Comportamiento ARC en Instalaciones Prueba de Campo (Kassel, Alemania) 4% Ganancia AC ARC vs no-arc 5% Ganancia AC a niveles bajos de irradiación Conferencia Euro PV 2005, Barcelona Módulos con Vidrio ARC Módulos con Vidrio Estándar

13 Células Saturno de Concentración Trabajo financiado parcialmente por programa EU IDEOCONTE

14 Células Saturno de Concentración Optimización del proceso estándar en Producción DOE de Optimización Separación de Surcos Espesor de Cobre Predicción del Modelo Eficiencia 18.4% ± 0.2% Cu thickness Contours of Estimated Response Surface Depth=32,0 0 0,5 0,54 0,58 0,62 0,66 0,7 Fingers pitch NonUnif_eff 16,24 16,48 16,72 16,96 17,2 17,44 17,68 17,92 18,16 Resultados Obtenidos Concentración 40x : Eficiencia Media =18.25% (Objetivo del Proyecto: 17%) Status ջ Fabricación de Módulos y Evaluación en Q Trabajo parcialmente financiado por programa EU IDEOCONTE

15 MUCHAS GRACIAS Alguna pregunta?