Hace unos siete años, Vince Allen tuvo una idea para hacer que los paneles solares fueran mucho más baratos: reemplazar la plata costosa que se usa normalmente para extraer la electricidad de los dispositivos con cobre abundante y barato. Ahora acaba de producir una de las células solares más eficientes de todos los tiempos, al lograr una eficiencia del 25,54% en las pruebas realizadas por el laboratorio del Instituto de Investigación de Energía Solar de Alemania (ISFH). Y SunDrive lo hizo con cobre como metal en el núcleo.
Si SunDrive puede producir en masa su tecnología, la startup australiana podría reducir el costo de los paneles solares y hacer que la industria dependa mucho menos de la plata. “Lo que pasa con el cobre es que es muy abundante y, por lo general, unas 100 veces más barato que la plata”, dijo Allen, de 32 años.
Aproximadamente el 95% de los paneles solares están construidos con células fotovoltaicas hechas de obleas de silicio. Para extraer la corriente eléctrica de las celdas, normalmente es necesario fusionarlas con contactos metálicos. La plata ha sido durante mucho tiempo el metal preferido porque es fácil de trabajar y muy estable. Los fabricantes de paneles solares se basan en un proceso de serigrafía similar al que se usa para colocar diseños en camisetas, empujando una pasta de plata espesa a través de una malla y sobre sus celdas de silicio en un patrón fijo. Si alguna vez ha visto una célula solar de cerca, las líneas tenues y delgadas que la atraviesan son los electrodos metálicos.
Los fabricantes de paneles solares ahora consumen hasta un 20% de la plata industrial del mundo cada año. Cuando los precios de la plata son altos, el metal por sí solo puede representar el 15% del precio de una celda solar. Incluso después de un gran repunte este año, el cobre se cotiza a poco más de $ 9.000 la tonelada en Londres. Esa misma cantidad de plata costaría casi $ 770.000. La industria solar necesitará cada vez más plata a medida que continúe en auge y, en algún momento, creen los partidarios de SunDrive, es probable que la demanda del metal limite la propagación de la electricidad solar necesaria para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.
El problema que impide que los fabricantes de paneles solares se deshagan de la plata ha sido que el cobre no se presta a las técnicas de fabricación estándar, en parte porque no se adhiere bien a las células solares. El cobre también se oxida más fácilmente, lo que afecta su capacidad para conducir la corriente.
Allen se centró en este enigma del cobre como el corazón de sus estudios de posgrado. Pasó un par de años ensamblando máquinas que contenían una mezcla de cobre líquido de su propia creación y que podían depositar la lechada en una celda solar de manera controlada.
“Siempre quise seguir mi propia curiosidad y probar un montón de ideas locas y aleatorias”, dijo Allen. "Se requería algo de discreción, ya que había vecinos y yo caminaba con una bata de laboratorio con todos estos productos químicos". Se necesitaron cientos de experimentos, pero finalmente desarrolló una tecnología que permite adherir de forma segura líneas delgadas de cobre en las células solares.
Milan Montan Pierotic
29/09/2022