INFORME DE VIGILANCIA TECNOLÓGICA

Tendencias tecnológicas mundiales en el desarrollo y aplicación de paneles solares fotovoltaicos

Elaborado por: Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT) e IALE Tecnología, S.L.

Mayo, 2009

TABLA DE CONTENIDOS

RESUMEN EJECUTIVO..............................................................................................................51. INTRODUCCIÓN................................................................................................................... 102. ESTADO DEL ARTE DE LAS TECNOLOGÍAS SOLARES FOTOVOLTAICAS.....................11

2.1. Caracterización de las tecnologías en desarrollo-aplicación-expansión a escala mundial............................................................................................................................................... 11

2.1.1. Células fotovoltaicas.................................................................................................132.1.1.1. Materiales utilizados en la fabricación de células fotovoltaicas.........................132.1.1.2. Tipos de células.................................................................................................16

2.3. Tecnologías en aplicación-expansión a escala mundial: Actores líderes........................282.4. Tecnologías en desarrollo-aplicación-expansión en España...........................................32

2.4.1. Matriz actores vs. Tecnologías.................................................................................383. MERCADO DE LA ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA.......................................................39

3.1. Estado actual del mercado solar fotovoltaico..................................................................403.1.1. Consideraciones sobre los costes de la industria fotovoltaica..................................41

3.2. Mercado mundial del polisilicio........................................................................................443.4. Mercado solar fotovoltaico en España: previsiones.........................................................453.5. Empresas líderes a escala mundial.................................................................................47

3.5.1. Q-Cells AG – Alemania.............................................................................................503.5.2. Sharp Corporation – Japón.......................................................................................513.5.3. Suntech Power Holding Co. Ltd. – China.................................................................513.5.4. Kyocera Solar Corporation – Japón..........................................................................523.5.5. First Solar, Inc. – EE.UU...........................................................................................533.5.6. Motech Industries, Inc. – Taiwán..............................................................................543.5.7. SolarWorld AG – Alemania.......................................................................................553.5.8. Sanyo Electric Co., Ltd. – Japón..............................................................................563.5.9. Yingli Green Energy Holding Co., Ltd. – China.........................................................563.5.10. Ja Solar Holding Co., Ltd. – China.........................................................................57

4. POLÍTICAS, AMBIENTE REGULATORIO Y SUBVENCIONES.............................................584.1. Regulaciones y Subvenciones de mayor relevancia en el territorio español...................62

5. PREVISIONES FUTURAS PARA LA INDUSTRIA SOLAR FOTOVOLTAICA.......................666. BIBLIOGRAFÍA...................................................................................................................... 707. ANEXOS............................................................................................................................ 75

7.1. Anexo I. Especialización tecnológica de los centros españoles según la temática de sus publicaciones.......................................................................................................................... 767.2. Anexo II. Otras empresas líderes a escala mundial en la industria solar fotovoltaica.....95

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ABREVIATURAS EMPLEADAS EN EL INFORME

ASIF: Asociación de la Industria Fotovoltaica

CEA: Commissariat à l’énergie atomique

CeRMAE: Centro de Referencia de Investigación y Desarrollo en Materiales Avanzados para la Energía

CGV: Vertical Gradient Freeze

CIBER-BBN: Centro de Investigación Biomédica en Red en Bioingeniería, Biomateriales y Biomedicina

CICATA: Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada

CIEMAT: Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas

CIGS: Diseleniuro de Cobre, Indio y Galio

CIN2: Centro de Investigación en Nanociencia y Nanotecnología

CINVESTAV: Centro de Investigación y de Estudios Avanzados

CIS: Seleniuro de Cobre e Índio

CNR: Consiglio Nazionale dele Ricerche

CNRS: Centre National dele Recherche Scientifique

CRIC : Centre de Recerca i Investigació de Catalunya

CSIC: Consejo Superior de Investigaciones Científicas

DARPA: Defense Advanced Research Projects Agency

DIPC: Donostia International Physics Center

DSSC: Dye-Sensitized Solar Cell

EERE: Energy Efficiency and Renewable Energy

ENSCP: École Nationale Supérieure de Chimie de Paris

EPIA: Asociación Europea de la Industria Fotovoltaica

FV: Fotovoltaico(a)

IBEC : Instituto de Bioingeniería de Cataluña

ICFO : Instituto de Ciencias Fotónicas

ICIQ: Instituto Catalán de Investigación Química (Institut Català d'Investigació Química)

ICMA: Instituto de Ciencia de Materiales de Aragón

ICMAB: Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (Institut de Ciència de Materials de Barcelona)

ICMM: Instituto de Ciencias de Materiales de Madrid

ICMOL: Instituto de Ciencia Molecular

ICMSE: Instituto de Ciencias de Materiales de Sevilla

ICN: Instituto Catalán de Nanotecnología

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ICTP: Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros

ICP: Instituto de Catálisis y Petroleoquímica

ICREA: Institución Catalana para la Investigación y los Estudios Avanzados (Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats)

ICV: Instituto de Cerámica y Vidrio

IICO: Instituto de Investigación en Comunicación Óptica

IEM: Instituto de Estructura de la Materia

IES: Instituto de Energía Solar

IPN: Instituto Politécnico Nacional

ISMN: Istituto per lo Studio dei Materiali Nanostrutturati

ISMAC: Istituto per lo Studio delle Macromolecole

ITQ: Instituto de Tecnología Química

LITEC: Laboratorio de Investigación en Tecnologías de la Combustión

MEG: Multiple Exciton Generation

NREL: National Renewable Energy Laboratory

PSA: Plataforma Solar de Almería

PBG: photonic bandgap

QDs: Quantum Dots

SEIA: Solar Energy Industries Association

Si-a: Silicio amorfo

Si-c: Silicio cristalino

Si-mc: Silicio multicristalino

Si-sc: Silicio monocristalino

UPC: Universidad Politécnica de Cataluña

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RESUMEN EJECUTIVO

La preocupación por el cambio climático, así como por el incremento de los precios de los combustibles fósiles está fomentando el desarrollo de fuentes renovables de ener-gía y en particular el uso de la energía solar fotovoltaica.

Los principales componentes de un sistema fotovoltaico, FV, son: las células (que con-vierten la energía del sol en electricidad mediante el efecto fotoeléctrico que ocurre en materiales semiconductores), los módulos (constituidos por un gran número de célu-las) y los inversores (que se utilizan para convertir la electricidad generada en una for-ma adecuada para el uso diario). En los sistemas aislados además se requiere un sis-tema de almacenamiento, como una batería (generalmente de tipo plomo-ácido para almacenar la energía de uso posterior) y un controlador de carga, para proteger a las baterías de las descargas o sobrecargas y para proporcionar información sobre el es-tado del sistema o permitir la medición y el prepago de la electricidad utilizada.

Existen distintos tipos de materiales semiconductores: Si, Ge, AsGa, CuIns2, TeCd, etc. En la actualidad, el silicio es el más usado para la fabricación de células FV. Aun-que muy abundante en la corteza terrestre no aparece en estado libre sino en forma de óxido, como en el cuarzo, las amatistas el ópalo, o como silicatos en el granito, la arcilla o la mica. La materia prima para su obtención es la sílice, óxido de silicio (SiO2), uno de los componentes de la arena que se somete a varios procesos de purificación, hasta la obtención de silicio de grado semiconductor (polisilcristalino) con una pureza del 99,9999%.

Tecnologías solares fotovoltaicas

La primera generación de células fotovoltaicas se basa en el empleo del silicio como material semiconductor, silicio cristalino (Si-c) monocristalino, Si-sc, y multicristalino, Si-mc). En el proceso de fabricación del Si-mc se utiliza silicio de menor calidad y cos-te que en la producción de Si-sc, no obstante la diferencia de eficiencias entre las célu-las de Si-sc y de Si-mc es relativamente pequeña. Este tipo de células son las que do-minan el mercado, a finales de 2007 el 45,2% de la producción total fue de Si-mc y el 42,2% de Si-sc.

La escasez de silicio en el mercado por su utilización en la industria electrónica y el alto coste del proceso de fabricación, están impulsando el desarrollo de las células de lámina delgada –segunda generación- y otras nuevas tecnologías, todavía en estado de I+D -tercera generación-. Entre los materiales semiconductores utilizados en las cé-lulas de segunda generación se incluyen: el seleniuro de cobre e indio (CuInSe2 o CIS), el diseleniuro de cobre, indio y galio (Cu(InGa)Se2 o CIGS), el telurio de cadmio (CdTe) y el silicio amorfo (Si-a). Los módulos de Si-a parecen ser ideales para ser inte-grados en componentes de la edificación y en la actualidad alcanzan valores de efi-ciencia superiores al 10%, pero inferiores a los de las de células solares de Si-c. Las células CIS y las de TeCd tienen una degradación inferior a las de Si-a y un rendimien-to mayor, pero tienen como inconveniente el uso de materiales altamente tóxicos y de elevado coste. Entre las células de lámina delgada, las de Si-a han suscitado el mayor interés comercial por parte de grandes inversores y han alcanzado las mayores cuotas de mercado de este segmento; sin embargo, las células CIGS son las que presentan un mayor potencial debido a su alta eficiencia y bajo coste. Para el año 2012 se prevé que de los 42,8 GW totales de células fotovoltaicas, 15 GW corresponderán a células FV de lámina delgada.

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Entre las tecnologías FV de segunda generación cabe destacar otros desarrollos, en-tre ellos: las células de arseniuro de Galio (GaAs) -con un alto grado de absorción, in-cluso mayores que las del silicio- y las células multiunión (apilación de células solares con distintos espacios de banda), ambas con gran potencial para su aplicación en los sistemas de concentración. Estos sistemas incorporan elementos ópticos para concen-trar la luz en la célula para maximizar la energía solar recibida y reducir la superficie receptora, aumentando la eficiencia de conversión y reduciendo costes.

El Instituto Fraunhofer en Alemania ha conseguido obtener un record para las células multiunión, con un 41,1% de eficiencia. De los sistemas de concentración ya se han realizado múltiples prototipos y pequeñas plantas de demostración. En España gracias a la iniciativa lanzada por el Instituto de Sistemas Fotovoltaicos de Concentración –Iso-foc- varias empresas están desarrollando productos comerciales y llevando a cabo su industrialización, y bajo la administración de Isofotón se están instalando varias plan-tas con una potencia total de 3 MW.

Entre las células de tercera generación se incluyen las células solares orgánicas (poli-méricas), las células de Grätzel o DSSC (del inglés Dye-sensitised Solar Cell), las cé-lulas de banda intermedia, entre otras. Las células solares poliméricas se caracterizan por un proceso de fabricación más barato y por aplicaciones más versátiles. Al estar constituidas por compuestos de carbono el material resultante es, a diferencia del sili-cio, ultrafino, ligero y flexible aunque tienen una menor eficiencia.

Las células DSSC aprovechan la combinación de un semiconductor nanoestructurado (TiO2 en la mayoría de los casos) y un colorante orgánico para incrementar la potencia de captación de luz solar. En este caso se pueden alcanzar niveles de eficiencia del 11%, y es posible fabricarlas en serie con una eficiencia del 6%. Numerosos países -entre ellos Suiza, EE.UU. y Australia- están realizando importantes inversiones para hacer viable esta tecnología, y diferentes compañías como Dyesol y Konarka ya están inicializando su aprovechamiento comercial.

La eficiencia óptima que se puede llegar a conseguir en células solares de banda inter-media está en torno al 63%, frente al 22% conseguido actualmente para una célula so-lar de silicio. El IES en colaboración con la Universidad de Glasgow ha fabricado célu-las de banda intermedia usando puntos cuánticos de AsIn en una matriz de AsGa, pero el rendimiento aún es muy bajo.

Un nuevo material que se está investigando para la fabricación de células solares son los cristales fotónicos. En el Instituto de Microelectrónica de Madrid –IMM- fabrican cristales fotónicos en materiales semiconductores III-V, como GaAs e InP y sus alea-ciones. En 2008, este grupo del CSIC ha patentado un nuevo tipo de célula solar con eficiencia de hasta un 30%, superior a las células solares convencionales.

Un nuevo concepto de células solares son las denominadas de generación por múlti-ple excitación (MEG, Multiple Excitation Generation). A finales del 2008, el Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL) en colaboración con Innovalight anunció que el efecto MEG tiene lugar de forma eficaz en los nanocristales de silicio. Estos re-sultados pueden mejorar considerablemente la eficacia de conversión de las células solares convencionales.

Indicadores de I+D+i: Principales actores españoles

Desde 1975 hasta la actualidad se publicaron 915 artículos relacionados con la ener-gía solar fotovoltaica, más del 50% tuvo lugar en los últimos cinco años (2004-2008).

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Los países situados a la cabeza son: EE.UU. (25%), Japón (13%) y Alemania (10%). España se encuentra en la octava posición con un 3%. El 79.7% de los artículos tratan sobre el desarrollo de materiales y el 20.3% restante sobre sistemas fotovoltaicos. El elevado número de artículos publicados en 2008 sobre células de tercera generación, indica claramente que la investigación actual está enmarcada –fundamentalmente- en este tipo de células.

En España, desde hace 25 años, la industria fotovoltaica se está desarrollando con tecnología propia, apoyada por diversas instituciones, públicas y privadas, dedicadas a la investigación. Existen más de 80 centros dedicados a la investigación sobre energía solar fotovoltaica. El Instituto de Energía Solar de la Universidad Politécnica de Madrid ocupa una posición de liderazgo, correspondiéndole el 18% de las publicaciones, las áreas en que centran su investigación son: las células multiunión, las de banda inter-media y los sistemas de concentración. A continuación, se encuentra el CIEMAT con un 12%, dedicado principalmente al desarrollo de sistemas fotovoltaicos de lámina del-gada basados en silicio amorfo y microcristalino y en materiales calcopiríticos. El Gru-po de Física de Materiales Electroactivos de la Universidad Jaume ocupa la tercera posición (9,0%), con investigaciones experimentales y teóricas en el campo de los se-miconductores nanoestructurados, las células solares fotoelectroquímicas nanoestruc-turadas y los polímeros conductores electrónicos.

Mercado mundial

El mercado solar FV tiene un volumen mundial aproximado de 13.000 € millones (2007), con una potencia instalada acumulada superior a los 9.000 MWp. Las ventas de módulos FV se ubican en el orden de 2.700 MW al año. En los últimos tres años el crecimiento de esta industria oscila entre el 40 y el 70% anual, y alcanzó los mayores niveles de crecimiento en el mercado español, con más de un 300% en 2008.

Los países líderes en cuanto a capacidad FV instalada son: España, Alemania, EE.UU., y Japón. En 2007 la Unión Europea acumulaba más del 50% de esta poten-cia. En la producción de células y módulos FV se ha experimentado un crecimiento global del mercado superior al 60%; en este segmento destacan –por orden de priori-dad-: China, Alemania, Japón, Taiwán, EE.UU., India y Australia.

Las instalaciones conectadas a la red representan el 82% del total de aplicaciones FV, seguidas de los sistemas aislados integrados a viviendas, los remotos industriales y los productos de consumo. Los sistemas FV a gran escala conectados a la red son el motor del auge actual de la energía FV, debido fundamentalmente a los incentivos de países desarrollados como: Alemania, España, Japón y EE.UU.

Uno de los principales obstáculos para el desarrollo del mercado FV es el coste de la electricidad solar. Los resultados más recientes vislumbran un futuro prometedor: las aplicaciones de consumo han logrado alcanzar la fase comercial sin necesidad de sub-venciones; a pesar de los altos costes requeridos para la inversión inicial, los costes de explotación son bajos; se ha incrementado la fiabilidad y los tiempos de vida útil de los sistemas FV; se acentúa la tendencia al incremento y la continua fluctuación del precio de los combustible fósiles; y se experimenta una paulatina disminución de los costes de generación de energía FV derivado de los avances tecnológicos y las eco-nomías de escala: en los últimos 15 años el coste de desarrollo e instalación –en siste-mas conectados a la red en EE.UU.- ha disminuido de 16 $/W (1992) a 7,6 $/W (2007).

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El silicio se mantiene como la materia prima básica para la industria FV. Es el segundo elemento más abundante del planeta y, sin embargo, el mercado de extracción y refi-nado de este elemento se enfrenta a un problema de escasez y a elevados costes de procesado. No obstante, las perspectivas de este mercado para los próximos años son alentadoras: las previsiones de producción de polisilicio podrían pasar de 33.000 tone-ladas en 2007 a 125.000 toneladas en 2012, a un precio inferior a los 100 $/ kg a fina-les de 2009 y entre 50 $ y 80 $ en 2010.

El mercado fotovoltaico mundial está dominado por grandes plantas FV centralizadas y la competencia entre los principales fabricantes se intensifica cada vez más. Las em-presas líderes en la fase más avanzada de la cadena de valor son: Q-Cells (Alema-nia), Sharp (Japón), Suntech Power (China), Kyocera (Japón), First Solar (EE.UU.), Motech (Taiwán), SolarWorld (Alemania), Sanyo (Japón), Yingli (China) y Ja Solar (China). Estas empresas se dedican –fundamentalmente- a la producción de células y paneles fotovoltaicos de primera y segunda generación, y a la prestación de servicios de diseño, instalación y explotación de plantas FV conectadas a la red eléctrica.

Mercado español

España ha sido el mayor mercado mundial FV en 2008 con una potencia instalada de 2.661 MW y unas reducciones sostenidas del precio del vatio instalado de un 5% anual aproximadamente. La industria solar en España se ha comprometido a que el kWh fo-tovoltaico iguale al kWh residencial antes de 2020. El tejido industrial está formado por más de 400 empresas, la mayor parte con más de 25 años de experiencia; los princi-pales fabricantes son: Isofotón, BP Solar, Atersa, Siliken, Gamesa y Solaria.

En la actualidad la industria FV española, se ubica en un punto de inflexión. Según los expertos el principal freno es la nueva regulación fotovoltaica (Real Decreto 1578/2008) que limita la capacidad de crecimiento orgánico de las compañías y reduce las primas que reciben los productores de energía FV. Varias previsiones indican que España perderá posiciones en el mercado FV mundial y pasará de ostentar el 20% del mercado mundial a controlar sólo el 12% en 2011.

Políticas, regulaciones y subvenciones

A pesar de los incontables esfuerzos gubernamentales -liderados por países desarro-llados- todavía queda mucho por hacer para transformar el potencial de la electricidad solar FV en realidad. Un paso decisivo es introducir una gama mucho más amplia de actores en el sector, en especial en las áreas de inversión, financiación, marketing y consumo. Al mismo tiempo, se requiere transmitir a una audiencia lo más amplia posi-ble, el mensaje de que la electricidad solar aportará beneficios socioeconómicos, in-dustriales y medioambientales a las regiones que fomenten de forma activa su adop-ción.

El mecanismo de apoyo más eficaz –aplicado en países europeos, incluido España- ha sido el sistema de primas (feed-in tariff) otorgada a los productores de electricidad FV. En España, a escala estatal y autonómica se aplican otros sistemas de ayudas, entre ellos: las subvenciones a fondo perdido para la instalación de equipos, y la finan-ciación especial con intereses muy bajos.

Previsiones futuras

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Según los pronósticos del Banco Mundial, en 2020 el mercado FV superará los 30.000 MWp y se estima que cada 20 años sea 140 veces mayor. En 2030 la energía solar FV aportará entre el 8.9% y el 13,8% de la electricidad generada a escala mundial, la capacidad acumulada de los sistemas FV será de 1.864 GW, se producirán 2.646 TWh de electricidad, existirán 1.280 millones de clientes con conexión a la red, el potencial de creación de empleo acumulado se ubicará en 10 millones de puestos de trabajo, la reducción acumulada de emisiones de CO2 será de 8.953 millones de toneladas de CO2, el coste de la electricidad solar oscilará entre 7 y 13 € por kWh, y el valor del mercado será de 454.000 millones € al año.

Con relación al desarrollo tecnológico, aunque el silicio cristalino posee cuotas supe-riores al 90% del mercado mundial, se prevé -para el corto plazo- que las células sola-res de segunda generación experimenten los mayores índices de desarrollo y creci-miento. Las previsiones auguran un papel importante para las tres generaciones ac-tuales: en 2030 cada una de las tres clases de tecnologías cubrirá un tercio de un mer-cado mayor que el actual en varios órdenes de magnitud.

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1. INTRODUCCIÓN

Las energías renovables han constituido una parte importante de la energía utilizada por los humanos desde tiempos remotos, especialmente la solar, la eólica y la hidráuli-ca. En la década los 70 se inicia el auge de las energías renovables como una alterna-tiva a las energías tradicionales, tanto por su disponibilidad presente y futura garanti-zada (a diferencia de los combustibles fósiles) como por su menor impacto ambiental en el caso de las energías limpias. Actualmente muchas de estas energías, como la solar, son una realidad y no una alternativa.

La energía solar fotovoltaica tiene sus orígenes en el siglo XIX pero no comienza su periodo de evolución hasta los años 50 del siglo XX. Hoy en día se ha alcanzado un periodo de madurez que le permite tener un cierto desarrollo industrial basándose en la tecnología del silicio y en otras de más reciente creación como la de lámina delgada. Entre las ventajas de la producción de electricidad FV pueden citarse los siguientes elementos:

El aprovechamiento de la energía solar para la generación de electricidad con-tribuye a la sostenibilidad del sistema energético: no produce ruido, emisiones nocivas, ni gases contaminantes.

El “combustible” es gratis.

Es complementaria con otras fuentes de energía tanto convencionales, como renovables.

La facilidad de su proceso de instalación: sistemas modulares y flexibles.

No requiere ocupación de espacio adicional, pues se puede instalar en tejados o integrarla en edificios.

Evita costes de mantenimiento y transporte de las líneas eléctricas, tanto en zonas rurales como urbanas: no hay piezas móviles susceptibles de desgaste, rotura o sustitución.

Como dato curioso, IBM presentó recientemente (2008) la tercera lista anual "IBM Next Five in Five", con las cinco innovaciones que tienen el potencial de cambiar la forma en que la gente trabaja, vive y juega durante los próximos cinco años. El primer punto descrito en el listado es el siguiente: “La tecnología solar para el ahorro de energía se-rá incorporada al asfalto, la pintura y las ventanas”

Para dar cumplimiento a la previsión de IBM y a las estimaciones de muchos expertos y organizaciones “verdes”, la energía solar FV debe vencer algunos obstáculos. Sin menospreciar los temas políticos, normativos y de financiación, así como la necesaria integración entre universidades, centros de investigación, empresas y gobiernos, el más importante de los frenos es el relacionado con la relación coste-eficiencia de las tecnologías aplicadas para la producción de las células solares.

Con el fin de aportar informaciones precisas y actualizadas sobre el estado actual de las tecnologías solares fotovoltaicas y sus perspectivas futuras, el presente informe compila la caracterización de las tres generaciones tecnológicas actuales, así como los datos más relevantes del mercado mundial y español, las empresas que ocupan las mayores cuotas comerciales, y una breve descripción de las políticas, regulaciones y subvenciones de mayor connotación a escala mundial, en la región europea y en Es-paña.

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2. ESTADO DEL ARTE DE LAS TECNOLOGÍAS SOLARES FOTOVOLTAI-CAS

2.1. Caracterización de las tecnologías en desarrollo-aplicación-expansión a es-cala mundial

Los elementos que constituyen un sistema fotovoltaico son: células fotovoltaicas, mó-dulos, baterías, elementos de acondicionamiento de potencia, estructuras y acceso-rios.

La unidad básica de un sistema fotovoltaico es la célula fotovoltaica que convierte la energía del sol directamente en electricidad, gracias al efecto fotoeléctrico, observado por primera vez por el científico francés Becquerel en 1839, y a las propiedades de de-terminados materiales -semiconductores- (la célula fotovoltaica se tratará más deteni-damente en el apartado 2.1.1.).

La potencia eléctrica de una célula fotovoltaica individual es muy débil, entre 1 y 3 W. Por lo tanto, con el fin de generar mayor potencia las células se reagrupan en módulos fotovoltaicos. Las principales partes que constituyen un módulo fotovoltaico son:

Vidrio templado con un alto coeficiente de transmisividad a la radiación incidente (~ 95%).

Cubierta posterior de lámina delgada opaca o un polímero. En algunas aplicacio-nes en conexión a red, para una mejor integración en la cubierta o fachadas de edificios se suele colocar un polímero transparente con otro vidrio.

Polímero transparente encapsulante, utilizado para ensamblar correctamente el módulo.

Marco y caja de conexiones, perfiles de aluminio sellados, situando la caja de co-nexiones en la cara posterior del módulo.

Las condiciones de funcionamiento de los módulos dependen de la radiación solar y la temperatura. Por ello, se han definido unas condiciones de trabajo estándar que permi-tan medir y comparar correctamente los diferentes módulos fotovoltaicos. Estas condi-ciones se han normalizado para una temperatura de 25ºC y 1.000 W/m2 de radiación solar.

Todo el conjunto debe estar aislado del exterior de manera que se puedan exponer sin problemas a la intemperie. Su mantenimiento es sencillo simplemente se debe utilizar algún producto no abrasivo. Además presentan la ventaja de que son fáciles de insta-lar, silenciosos y no producen ningún tipo de contaminación ambiental. Se suelen mon-tar agrupándolos en solares o parques fotovoltaicos y su efectividad depende tanto de su orientación hacia el sol como de su inclinación respecto a la horizontal. Para aho-rrar gasto de instalación y mantenimiento se suelen montar con orientación e inclina-ción fija, tratando de optimizarlos al máximo en función de la latitud, aunque existen paneles orientables.

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La vida útil media, a máximo rendimiento, se sitúa en torno a los 25-30 años. Por ejemplo, General Electric garantiza a sus clientes que durante los diez primeros años después de la compra, un módulo de 200 W y 26,3 V, producirá al menos el 90% de los niveles especificados por el fabricante. En los siguientes 25 años si estos valores caen por debajo del 80% se comprometen a reemplazar el módulo en su totalidad.

Existen varios tipos de módulos fotovoltaicos dependiendo de que se utilicen en siste-mas aislados o conectados a red. Los módulos aislados de las red son los más senci-llos y de menor coste. Además, también dependen del uso que se las va a dar, para autoabastecimiento o comercialización.

Dada la variación de la intensidad de la radiación solar, y que la demanda de energía eléctrica no tiene porqué coincidir temporalmente con las horas de radiación solar, es imprescindible disponer de un acumulador de energía o batería. Este componente sólo se encuentra en las instalaciones aisladas de la red eléctrica, ya que las instalaciones conectadas a red inyectan toda la energía producida a la red en el momento de gene-ración. Las baterías que se usan para las instalaciones fotovoltaicas son las baterías estacionarias, concretamente baterías de plomo-ácido.

Los elementos de acondicionamiento de potencia controlan el funcionamiento de los elementos básicos de una instalación, y ajustan, desde el punto de vista eléctrico, las características de la corriente eléctrica. Los principales elementos de acondiciona-miento de potencia son:

Los reguladores cuya función principal es la de proteger las baterías de la sobre-carga y descarga excesiva, además de actuar como indicador de carga de las baterías. La vida de la batería depende fundamentalmente de la buena elección y programación del regulador.

Los convertidores de cc/cc, que adaptan la energía generada en corriente conti-nua, por el campo fotovoltaico o por las baterías, a las condiciones requeridas por las cargas de consumo o por la red. Se usan cuando se necesita disponer de energía eléctrica en corriente continua en varias tensiones y cuando se requiere un seguimiento del punto de máxima potencia del campo fotovoltaico con el fin de optimizar el funcionamiento de la instalación, sea cual sea la carga aplicada.

Los inversores que se utilizan para transformar la corriente continua, que es ge-nerada en el módulo fotovoltaico, a corriente alterna. La elección de un inversor u otro depende principalmente de la aplicación de la instalación fotovoltaica. Los in-versores conectados directamente al campo fotovoltaico incorporan un sistema seguidor del punto de máxima potencia, de forma que el generador está siempre extrayendo la máxima potencia del sistema.

La estructura que soporta los módulos debe ser de material inalterable a la corrosión y a los agentes atmosféricos (acero galvanizado en caliente o aluminio anodizado). La estructura debe ser capaz de soportar el peso de los módulos y las cargas de viento y nieve. Actualmente, se desarrolla gran variedad de los elementos que constituyen las estructuras de los módulos fotovoltaicos que se instalan en los edificios, estos incluyen estructuras de montaje sobre fachadas, tejados, terrazas e incluso tejas fotovoltaicas que pueden ser utilizadas remplazando las tejas ordinarias. El resto de accesorios que incorpora una instalación fotovoltaica son elementos de seguridad y protecciones (caja de conexiones con diodo de bloqueo y fusibles), fusibles, etc., así como el cableado y otros equipos de conexión.

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2.1.1. Células fotovoltaicas

Como se comento anteriormente, las celdas fotovoltaicas basan su funcionamiento en el efecto fotovoltaico y en la propiedad que tienen algunos materiales, los semiconduc-tores. Estos materiales se caracterizan porque la anchura entre la banda de valencia y la de conducción, denominada banda prohibida, es normalmente inferior a 3 eV (Tabla 1), mientras que en el caso de los materiales aislantes es del orden de unos 7 eV.

Tabla 1: Saltos energéticos de diferentes semiconductores.

Fuente: Las células fotovoltaicas como alternativa energética. http://www.ranf.com/publi/mono/22/cap08.pdf

Como se observa en la Tabla 1 existen distintos tipos de materiales semiconductores entre los cuales, actualmente, el silicio es el más usado para la fabricación de células fotovoltaicas.

2.1.1.1. Materiales utilizados en la fabricación de células fotovoltaicas

El silicio es uno de los elementos más abundante en la corteza terrestre (Tabla 2). Se encuentra distribuido por todo el planeta en forma de minerales de SiO2 y silicatos, lo que en principio es un inconveniente para la producción de células solares, ya que el silicio que se utiliza debe ser de elevada pureza.

Tabla 2: Abundancia en la corteza terrestre de elementos utilizados para la fabricación de células solares.

Semiconductor Eg (eV)Te 0,33Ge 0,67CuInSe2 1,05Si Cristalino 1,12Cu2S 1,20InP 1,34GaAs 1,42CdTe 1,45CdSe 1,72Si amorfo 1,75Cu2O 2,10GaP 2,25CdS 2,42TiO2 3,00

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Fuente: Universidad Ge- neral de Energía de San Martín. http://www.tanda - r.cnea.gov.ar/doctorado/

Tesis/MartinezBogado. - pdf

De las diferentes for- mas en las que se pue-de hallar el SiO2, la más habitual es el cuarzo. En un principio, este mineral se debe limpiar de posibles impurezas y después someter a un proceso de molienda para dar lugar a la arena de sílice, principal materia prima con la que trabaja la industria del silicio. La arena de sílice se somete a un pro-ceso de reducción con carbón de coque en hornos de arco eléctrico a temperatura su-perior a 3000 ºC. El silicio líquido, que se obtiene, se acumula en el fondo del horno de donde, posteriormente, se extrae y se enfría. Este silicio, denominado silicio metalúrgi-co, es adecuado para la industria metalúrgica que obtiene con él aleaciones especia-les. Sin embargo, su pureza, del orden del 99%, hace que aún no sea adecuado para la industria de los semiconductores y tampoco para la solar. Así, en una segunda eta-pa, el silicio metalúrgico se somete a un tratamiento de purificación.

A lo largo del siglo XX se han utilizado distintos métodos de purificación. Al principio se utilizaban métodos físicos que se basan en la mayor solubilidad que presentan las im-purezas en el silicio líquido, de forma que éste se concentra en las últimas zonas soli-dificadas. Uno de estos métodos consiste en moler el silicio de forma que las impure-zas se acumulen en las superficies de los granos y disolviendo éstos parcialmente con ácido se obtenía un polvo más puro. A escala industrial, el primer método utilizado fue el de fusión por zonas. Este método consiste en fundir un extremo de la barra de silicio y trasladar lentamente el foco de calor a lo largo de la barra, de modo que el silicio vaya solidificando con una pureza mayor al arrastrar la zona fundida gran parte de las impurezas. El proceso puede repetirse las veces que sea necesario hasta lograr la pu-reza deseada y cortar entonces el extremo final en el que se han acumulado las impu-rezas.

Actualmente se emplean métodos químicos, que son más baratos. En ellos, el silicio impuro se mezcla con otros elementos para formar compuestos de silicio que son más fáciles de purificar, como el triclorosilano (HSiCl3), el tetracloruro de silicio (SiCl4) o el silano (SiH4). Los mayores productores de silicio en el mundo, Hemlock (EE.UU.), Wa-cker Chemie (Alemania) y Tokuyama (Japón) usan el sistema de reactor Siemens. En este método, barras base de silicio se conectan eléctricamente a electrodos de grafito y se calientan por el paso de corriente hasta los 1100 ºC, aproximadamente. Seguida-mente, se introduce una mezcla de triclorosilano e hidrógeno y, poco a poco, el triclo-rosilano se va descomponiendo y el silicio que se forma se va depositando, átomo a átomo, sobre la barra, que se va haciendo cada vez más gruesa. Al depositarse poco a poco, los átomos lo hacen de forma relativamente ordenada, formando pequeños cristales. El silicio producido por éste y otros métodos similares se denomina silicio po-licristalino, y se caracteriza por su elevada pureza, tiene una fracción de impurezas de 0,001 ppm o menor.

En los EE.UU., el fabricante ASiMi usa un proceso similar con silano, en este caso, la temperatura de deposición es del orden de 800 ºC. También en los EE.UU., MEMC Electronic Materials, Inc. ha desarrollado un nuevo proceso con el que se produce sili-cio en un reactor de lecho fluido (FBR) usando, también, silano. Consiste en mantener en el reactor partículas base de silicio en suspensión en una mezcla gaseosa de silano e hidrógeno que fluye de abajo a arriba a una temperatura de 600 ºC, lo que produce una descomposición de la fase gaseosa que hace que el silicio se deposite sobre las

Elemento Abundancia (ppm)Si 2,6 x105

Ge 7Ga 15As 5Cd 0,15Te 0,003

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partículas base, las cuales crecen hasta una dimensión de 2 mm y ya no quedan en suspensión sino que caen al la parte inferior del reactor y se recogen. Este reactor pre-senta un proceso continuo que facilita mayores volúmenes de producción y menor consumo energético que el reactor Siemens.

Otro importante material semiconductor es el germanio (Ge) y a diferencia de la mayo-ría de semiconductores, el germanio tiene una pequeña banda prohibida (Tabla 1) por lo que responde de forma eficaz a la radiación infrarroja. Las células solares de germa-nio ya representan más del 80% de las aplicaciones para los satélites. La eficacia de las células solares comerciales de silicio gira en torno al 19% y el 21%, mientras que la eficacia de las células solares de germanio varía, aproximadamente, entre un 30% y un 35%. Actualmente, se está impulsando la utilización de sustratos de germanio. Un problema que existe para su uso es su elevado coste (550 €/kg), por esto actualmente se está dando gran prioridad a la innovación técnica. Por ejemplo AXT, una de las po-cas empresas que cuenta con la infraestructura necesaria para ofrecer sustratos de germanio con calidad comercial, utiliza una tecnología innovadora denominada “con-gelación de gradiente vertical” (vertical gradient freeze, CGV). Con esta tecnología los defectos que puede presentar el Ge son muy bajos. En EE.UU. el gobierno está dedi-cando enormes fondos en programas de energía solar para mejorar la eficacia global del germanio. Por ejemplo, la agencia estadounidense Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) tiene un programa de 48 meses, por un valor de aproxima-damente 50 millones de dólares, para obtener una eficacia de hasta el 50% de las cé-lulas solares de germanio. Empresas internacionales como Emcore y Spectrolab, pro-piedad de Boeing, principales usuarios de germanio, utilizan este tipo de células para fomentar su competitividad en lo que se refiere al precio por vatio. Investigaciones, so-bre este material, realizadas por los equipos de la Universidad de California de los Án-geles y la Universidad del Estado de Michigan han permitido desarrollar técnicas para la obtención de Germanio poroso. Este tipo de material absorbe luz a longitudes de ondas más azules que el germanio normal lo que permitiría utilizarlo para fabricar célu-las solares más eficientes.

El arseniuro de galio (GaAs) es un importante semiconductor que dispone de una es-tructura semejante a la del silicio pero con dos átomos diferentes por celda. Este tipo de estructura permite que este compuesto tenga un mayor coeficiente de absorción de la radiación solar. Entre los problemas que presenta está la escasez de Galio y arséni-co en la naturaleza (Tabla 2), lo que hace que sea un material costoso, y la toxicidad del arsénico. La formación del GaAs se realiza en un horno donde se coloca el Ga y el As en distintas naves y distintas temperaturas, 1238 ºC y 610 ºC, respectivamente. Se trasporta el vapor de As en cantidad controlada hacia el Ga, formándose el GaAs. Ge-neralmente, en este proceso se obtiene un material policristalino. Posteriormente, se puede recristalizar por diferentes técnicas y obtener GaAs monocristalino.

Otros materiales que se usan o que aún se están investigando se describirán en los apartados correspondientes al tipo célula en los que se utilizan.

2.1.1.2. Tipos de células

En función del desarrollo de las células solares en el tiempo se establece la siguiente clasificación.

Primera Generación: Silicio monocristalino y multicristalino

Segunda Generación: Lámina delgada policristalina (CuInS2, CIS, CdTe, Silicio amorfo en lámina delgada), Lámina delgada monocristalina (AsGa)

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Tercera Generación: Células fotoelectroquímicas, poliméricas y nanocristalinas

Células fotovoltaicas de primera generación

La primera generación de células fotovoltaicas son de silicio cristalino, Si-c, (silicio mo-nocristalino, Si-sc, y multicristalino, Si-mc).

Las células de silicio monocristalino están formadas por un cristal de máxima pureza de silicio, sin apenas defectos. Este tipo de silicio se puede obtener a partir del silicio policristalino mediante dos métodos diferentes, el método Czochralski y el método de Zona Flotante.

En el método Czochralski, inicialmente, el silicio policristalino se funde en un crisol a una temperatura alrededor de 1400 ºC. Seguidamente el silicio fundido se pone en contacto con un pequeño cristal de silicio, denominado “simiente cristalina”, que está colocado en el extremo inferior de un soporte vertical, y que se somete a un movimien-to de giro a la vez que se eleva lentamente. La simiente cristalina se funde un poco cuando se pone en contacto con el silicio fundido, pero al hacerla girar se consigue que átomos de silicio fundido vayan agrupándose a su alrededor y al enfriarse, por de-jar de estar en contacto directo con el silicio fundido, se van fijando en las posiciones que determina la simiente cristalina. Por este método se obtiene un lingote cilíndrico de Si-sc.

Mediante el proceso de Zona Flotante se produce un cristal más puro que en el ante-rior. En este método se parte de una columna vertical de silicio policristalino sujeta en sus extremos por dos soportes. Una bobina de una espira, por la que circula una co-rriente de radio frecuencia, rodea dicha columna. Esta bobina se puede desplazar ver-ticalmente a lo largo de toda la extensión de la columna de silicio. La bobina empieza a fundir el silicio del extremo inferior en la que hay una simiente cristalina como en el caso anterior, y al subir lentamente provoca que la zona fundida del centro de la bobi-na vaya desplazándose hacia arriba. Al desplazarse la bobina, la zona fundida queda por debajo de la bobina y recristaliza siguiendo una estructura monocristalina. La zona fundida queda entonces flotante entre dos zonas sólidas. El silicio tiene la propiedad de que los átomos de las impurezas prefieren la fase líquida a la sólida, por lo que el proceso de cristalización va acompañado de otro de purificación. El lingote monocrista-lino conseguido de esta forma suele contener menos impurezas que el logrado por el método Czochralski.

Una vez obtenido el Si-sc, por cualquiera de ambos procedimientos, se corta en pe-queñas secciones circulares, obleas. Las obleas son la base de las células solares cristalinas, cuanto más finas sean se necesitará menos cantidad de silicio para fabricar una célula, reduciendo así el coste. El espesor medio de las obleas se ha reducido de 0,32 mm en 2003 a 0,17 mm en 2008. En ese mismo periodo, el rendimiento medio ha aumentado del 14% al 16%. Para el 2010 se tiene como objetivo reducir el espesor de las obleas a 0,15 mm y aumentar a la vez el rendimiento hasta una media del 16,5%.

En la oblea es necesario mejorar su superficie que presenta irregularidades y defectos debidos al corte, además de retirar de la misma los restos que pueden llevar (polvo, vi-rutas), mediante el proceso denominado decapado. Con la oblea limpia, se procede al texturizado de la misma (siempre para células monocristalinas) aprovechando las pro-piedades cristalinas del silicio para obtener una superficie que absorba con más efi-ciencia la radiación solar incidente.

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La complejidad de los procesos de producción citados, su coste y la gran cantidad de material que se pierde durante la etapa de cortado, aproximadamente 50%, hace que se hayan desarrollado otro tipo de tecnologías. La tecnología de cinta “Ribbon techno-logy” es otra alternativo. En esta tecnología se producen capas finas de silicio crista-lino mediante diferentes técnicas como la extracción de capas finas a partir de fusión, o la fusión de silicio en polvo en un substrato. Al evitarse los procedimientos de corte, y las pérdidas de material se produce un importante abaratamiento del coste.

Las células de silicio multicristalino, Si-mc, son las más empleadas en la energía solar fotovoltaica ya que proporcionan el mayor rendimiento de W/cm2, se han llegando a obtener rendimientos superiores al 20% con células de silicio en fase de producción en serie, posibilitando la construcción de paneles ligeros y pequeños con buena relación de potencia. Tienen como ventaja una baja degradación con el paso del tiempo.

El Si-mc se fabrica de manera similar al Si-sc, con la diferencia que en su proceso de fabricación se utiliza silicio de menor calidad y coste. El crecimiento de lingotes multi-cristalinos también se realiza, como en el proceso Czochralski, mediante un enfria-miento controlado en crisoles de cuarzo, pero con la diferencia que en este caso no se utiliza una semilla monocristalina que fije la dirección de cristalización. Debido a la ve-locidad de crecimiento y al contacto con el crisol, la cantidad de defectos cristalinos e impurezas contaminantes es mayor que en caso del monocristalino. Por lo tanto, la efi-ciencia de las células solares será menor. No obstante continuas investigaciones han conseguido aumentar su rendimiento. Estas células pueden llegar a rendimientos del 10%, y presenta una muy buena relación calidad-precio, superando a los paneles de silicio amorfo en rendimiento.

En la Tabla 3 se resume el estado más reciente de este tipo de tecnología y los objeti-vos para el futuro.

Tabla 3: Roadmap de la Tecnología de Si-c en obleas.

Parameter Present Status (2007) Future Goal (2015)Polysilicon costs 45-60 $/kg 20 $/kg

Wire sawing costs 0,25 $/W 0,15 $/W

Wafer size ~250 cm2 ~400 cm2

Wafer thickness 200-250 µm 120 µm

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Automation Partial Complete

Efficiency, best lab cells 25% 27%

Efficiency, comercial modules 12%-18% 15%-21%

Module manufacturing cost 2 $/W (at 30 $/kg Si FS) 1$/W

Fuente: PV status report 2008. http://sunbird.jrc.it/refsys/pdf/PV%20Report%202008.pdf

Actualmente, este tipo de células son las que dominan el mercado, pero la escasez de silicio y su elevado coste, está impulsando fuertemente el desarrollo de la células de lámina delgada y otras nuevas tecnologías, todavía en estado de I+D.

Células fotovoltaicas de segunda generación

En este apartado se consideran las células que, no son de silicio cristalino, tales como las células de lámina delgada, o siendo o no de silicio cristalino, utilizan luz concentra-da para su operación.

Se considera como tecnología fotovoltaica de lámina delgada a todas aquellas células en las que la capa activa o absorbente tiene un espesor de unos pocos micrómetros. Las células solares de lámina delgada son aproximadamente cien veces más delgadas que las de silicio Si-sc y Si-mc. Se construyen depositando capas extremadamente delgadas de materiales fotosensibles sobre soportes de bajo coste como vidrio, acero inoxidable o plástico. Para la deposición de los materiales fotovoltaicos sobre el mate-rial soporte existen distintas técnicas, como las de deposición física, química en fase vapor, electrodeposición o combinación de ambas.

Esta tecnología ha tenido siempre un papel importante en la búsqueda de soluciones fotovoltaicas de bajo coste. Aunque prácticamente surgió a la vez que la del silicio cris-talino, no ha alcanzado un desarrollo similar. En un principio, la célula de sulfuro de co-bre y sulfuro de cadmio (Cu2S-CdS) fue el dispositivo fotovoltaico en lámina delgada dominante, más tarde se incorporaron otras tecnologías policristalinas de seleniuro de cobre e indio (CuInSe2 o CIS), diseleniuro de cobre, indio y galio (Cu(InGa)Se2 o CIGS), telurio de cadmio (CdTe) y silicio amorfo (Si-a).

El Si-a es un material que no tiene una estructura definida a lo largo de su red cristali-na, lo que impide la formación de enlaces. Sin embargo, si el silicio amorfo se deposita de manera que contenga una pequeña cantidad de hidrógeno, los átomos de hidró-geno saturan muchos de los huecos de la red cristalina, permitiendo así a los electro-nes moverse a través del silicio. Existen diferentes métodos de preparación del silicio amorfo, pero el método que ha conseguido hasta la fecha imponerse a nivel industrial es la deposición química en fase de vapor activada. El proceso de fabricación permite producirlo a menores temperaturas que el silicio cristalino, consiguiendo, también, un importante ahorro energético. Se pude depositar en sustratos de bajo coste, como plásticos o metales, pero requiere un cuidadoso proceso de control de la composición del material y de las condiciones de operación.

Una importante característica que presenta este tipo de silicio es que tiene un alto co-eficiente de absorción, por ejemplo una lámina de 1 m puede absorber el 90% de la energía luminosa que recibe. Esto permite, en el caso de la fabricación de células so-lares, el uso de láminas muy delgadas, bajando así el coste de fabricación con respec-to al de las células convencionales de silicio. Por lo tanto, parece ser un material ideal en la fabricación de módulos para ser integrados en componentes de la edificación,

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una de las tendencias de futuro consideradas como clave en los estudios de prospecti-va para el desarrollo del sector fotovoltaico. Sin embargo, presentan el inconveniente de la degradación inducida por la luz de los dispositivos. Esta degradación produce una disminución de la eficiencia de conversión durante las primeras semanas de expo-sición a la luz solar, aunque a partir de entonces la eficiencia permanece prácticamen-te constante.

La primera célula de silicio amorfo, fabricada en 1976, tuvo una eficiencia del 2,4%. En la actualidad se alcanzan valores de eficacia superiores al 10%, aunque son valores inferiores a los de las de células solares de Si-c.

En la Tabla 4 se resume el estado más reciente de este tipo de tecnología y los objeti-vos para el futuro.

Tabla 4: Roadmap de la Tecnología de Si-a.

Parameter Present Status (2007)(costs are estimated) Future Goal (2015)

Production volume 100 MW/yr >5 GW/yr

Capital equipment cost 1-2 $/W @ plant capacity 0,7 $/W @ plant capacity

Substrate cost 12-20 $/m2 4 $/m2

Module manufacturing cost for a-Si 125-200 $/m2 0,45-0,70 $/W or 70 $/m2

@ 10%-15% efficiencyStabilised efficiency, best a-Si lab cells 13% 15%

Stabilised efficiency, comercial a-Si modules 5%-8% 10%-13%

Reliability of a-Si panels ~1%/yr degradation 1%/yr degradation

Fuente: PV status report 2008. http://sunbird.jrc.it/refsys/pdf/PV%20Report%202008.pdf

Las células CIS están formadas por CuInSe2. Este material tiene una anchura de ban-da muy apropiada para el efecto fotoeléctrico y presenta un gran poder de absorción, un 99% de la luz se absorbe en el primer micrómetro del material. Este tipo de células fueron desarrolladas por la empresa Siemens Solar en 1994 y presentan la ventaja de ser menos degradables que una placa compuesta por silicio amorfo y por tener un ren-dimiento mayor a ésta. Sin embargo, tienen los inconvenientes de que la utilización de indio produce unos costes elevados, su precio medio en el año 2000 fue de 188 $/kg, y que la placa está compuesta por materiales altamente tóxicos lo que obliga a tener grandes medidas de seguridad en las plantas de fabricación. Las células CIS suponen una apuesta por la reducción de los costes de producción más que una carrera por la eficiencia. De hecho pueden llegar a ser menos eficientes pero son más baratas, entre otras cosas porque en cada módulo el proceso de interconexión de las células está in-tegrado gracias a mecanismos de rayo láser, típicos de las células de lámina delgada, evitándose así el proceso de manipulado de cada célula que se exige en los módulos de silicio cristalino.

Entre las células de lámina delgada, las CIGS son las que presentan un mayor poten-cial debido a su alta eficiencia y bajo coste; ofrecen una “band gap” entre 1,02 eV y 1,68 eV y el mayor coeficiente de absorción, dentro de la tecnología de lámina delgada lo que permite que alrededor del 99% de los fotones sean absorbidos por el material. Una célula de Si convencional está formado por una capa de contacto de Mo, mientras

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que las de CIGS por una fina capa de CdS o ZnS y una bicapa de aluminio y óxido de zinc, como TCO.

Actualmente, los expertos consideran que estos tipos de células, CIS y CIGS, son las opciones más prometedoras en lo que se refiere a la tecnología fotovoltaica de lámina delgada.

En la Tabla 5 se resume el estado más reciente de este tipo de tecnología y los objeti-vos para el futuro.

Tabla 5: Roadmap de la Tecnología de CIGS

Parameter Present status (2007) Future Goal (2015)Comercial module effi-ciency 5%-11% 10%-15%

Champion device efficien-cy 19,5% 21%-23%

Module cost Not established, estimated <2 $/W 1 $/W

$/W installed system cost 5-12 $/W 3 $/W

Realiability goal 0% to 6% annual degradation in pi-lot arrays

<1% annual power loss for com-mercial product

Overall process yield Not available >95%

New manufacturing me-thods

Pilot Flexible “roll-to-roll” manufac-turing (initially packaged as a glass

to glass laminate)

-Develop new encapsulation schemes and appropriate acceler-ated life testing for flexible and ri-

gid modulesDeposition rate and cell thickness

5 µm/h, 1,25-3 µm CIGS absorber thickness

30-40 µm/h, <1 µm CIGS absorber thickness

Fuente: PV status report 2008. http://sunbird.jrc.it/refsys/pdf/PV%20Report%202008.pdf

Otra de las tecnologías de lámina delgada que se están investigando es el CdTe. Este compuesto tiene un valor de band-gap de 1,49 eV a temperatura ambiente, lo que im-plica que sea suficiente con una lámina delgada del orden de 1 µm para absorber el 90% de la radiación incidente que proviene del sol. Una célula típica de este tipo está formada por una capa (tipo p) de CdTe, unida a una fina capa tipo n de CdS y final-mente formada por una capa de TCO, generalmente SnO2, la cual está conectada con el contacto eléctrico. La primera célula fue desarrollada por la firma BP Solar y las cé-lulas constituidas por este compuesto presentan la ventaja de que tienen una degrada-ción inferior a la del silicio amorfo y un rendimiento de 10%. Por el contrario presentan la desventaja de que el Cd es un elemento altamente tóxico pero hay que considerar que la cantidad de Cd que puede contener un módulo es del orden del 0,1% en peso lo que supone entre 3 y 10 g/m2. Además el Cd se encuentra encapsulado, por lo que puede ser una solución para evitar su incidencia sobre el medioambiente si durante el reciclado de los módulos se toman las preocupaciones adecuadas para ello. En labo-ratorios de investigación se ha conseguido construir celdas solares con eficiencias del 15,8 y 16%. La eficiencia máxima estimada para células del tipo CdS/CdTe es del or-den del 29% mientras que la máxima teórica para el Si es sólo del 20%.

Los esfuerzos actuales en la investigación se centran en el estudio de las propiedades electrónicas de las láminas delgadas policristalinas de CdTe, intentando controlar las propiedades conductivas y fotoconductivas del mismo, y en la influencia que estas pro-

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piedades tienen en el perfeccionamiento de las características de las células y módu-los fotovoltaicos.

En la Tabla 6 se resume el estado más reciente de este tipo de tecnología y los objeti-vos para el futuro.

Tabla 6: Roadmap de la Tecnología de CdTe.

Parameter Present Status (2007) Future Goal (2015)Comercial module efficiency >9% 13%

Champion device efficiency 16,5% 18%-20%

Module cost 1,21 $W 0,70 $/W

$/W installed system cost 4-5 $W 2 $/W

LCOE 18-22 ¢/kWh 7-8 ¢/kWh

Overall process yield 90% 95%

Identify relevant degradation mechan-isms and develop appropriate ALTs for device and mini-modules

1,2 % per year 0,75 per year

Fuente: PV status report 2008. http://sunbird.jrc.it/refsys/pdf/PV%20Report%202008.pdf

Finalmente, en esta segunda generación de láminas delgadas cabe destacar las de ar-seniuro de Galio (GaAs) que tienen unas características de absorción muy favorables para absorber la energía de la radiación solar, pero presentan como inconveniente su elevado coste. Una posibilidad de reducir este coste consiste en utilizar un elemento óptico que concentre la luz solar sobre la célula. Si se aumenta la potencia luminosa sobre la célula solar x veces esta será capaz de entregar x veces la potencia eléctrica que entregaría sin concentración. Es como si se contara con una célula solar del tama-ño del elemento óptico y como el precio de la óptica es menor que el de la célula solar, el resultado es una disminución del coste final del panel fotovoltaico (Tabla 7).

Tabla 7: Características de las células comerciales de silicio y las concentradas de GaAs.

Célula solar co-mercial

Célula solar concentrada*

Material Silicio GaAsTamaño de célula (cm3) 100 0,01Eficiencia de célula (%) 14 27Concentración de soles 1 1000

21

Potencia fotogenerada por la célula (W) 1,40 0,27Coste instalación fotovoltaica completa (€/Wp)

7,0 €/Wp 2,7 €/WpCoste electricidad producida en Madrid (c€/kWh)

36 c€/kWh 9 c€/kWh

*.- Célula solar fabricada en IES

Fuente: Real sociedad Española de Física. http://www.rsef.org

Los materiales como el CIS y el CdTe parecen ser una buena promesa hay grandes compañías en fase de iniciar su fabricación.

Células fotovoltaicas de tercera generación

Las células solares fotovoltaicas que se utilizan en la actualidad, denominadas monou-nión, están formadas por un semiconductor que tiene dos niveles de energía. Cuando sobre ellos actúa un fotón que no tiene la energía suficiente para excitar el electrón del nivel más bajo al superior no aprovechan esa energía. En el caso contrario, cuando el fotón tiene energía suficiente, lo que ocurre es que sí excita el electrón pero la única energía que puede recuperar es la diferencia de energía de los dos niveles del semi-conductor, el resto se pierde. Por esta razón, se están investigando las denominadas células solares multiunión.

Este tipo de célula consiste en una apilación de células solares, con distintos espacios de banda, conectadas en serie mediante uniones túnel. La posición de estas células debe ir en orden descendente en relación a su espacio de banda. Si se disponen en posición inversa la primera absorbería toda la radiación que tuviese más energía que su espacio de banda, pero solo se aprovecharía dicho espacio por lo que el resto de la energía se invertiría en calentar la célula. Actualmente, se está trabajando en células de dos, tres y cuatro uniones. En EE.UU., Spectrolab ha producido células multiunión con una eficiencia del 40% y se espera alcanzar entorno al 45% para el 2010. En el IES se han alcanzado eficiencia del 29% mediante células de doble unión y se está trabajando para producir células de triple unión con una eficiencia del 35%.

Dentro del campo de las células de concentración, los investigadores del Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar (ISE), en Alemania, han conseguido obtener una eficiencia del 41,1% en las células multiunión, lo que constituye un nuevo récord europeo. Para ello se ha concentrado 454 veces la radiación solar y se la ha hecho in-cidir en células multiunión de 5mm2 compuestas de GaInP/GaInAs/Ge. Cabe indicar que las célula realizadas con este tipo de semiconductores, a diferencia de las conven-cionales, no tienen una distancia constante entre sus átomos como sucede en una es-tructura cristalina. Para superar este obstáculo han desarrollado un sistema llamado crecimiento metamórfico con el que se consigue agrupar los defectos en una parte de la célula que no es eléctricamente activa, De esta manera, las regiones activas de la célula solar están relativamente libres de defectos, requisito imprescindible para con-seguir la máxima eficiencia. En la Tabla 8 se resume el estado más reciente de este tipo de tecnología y los objetivos para el futuro.

Tabla 8: Roadmap de la Tecnología de células de concentración.

Parameter Present Status (2007) Future Goal (2015)$/W installed cost 7-10 $/W <2 $/W

¢ kW/h >30 ¢ kW/h <7 ¢ kW/h

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System reliability – IEC qual. spec. 5 years 20 years

Comercial system efficiency 17% 29%-36%

Champion device efficiency 40,7% (III-V); 26,8% (Si) 48% (III-V); 28% (Si)

Comercial device efficiency 35-37% (III-V); 20-26% (Si)

42% (III-V); 22-26% (Si)

Optical efficiency 75%-85% 80%-90%

III-V cell cost 10-15 $/cm2 3-5 $/cm2

Fuente: PV status report 2008. http://sunbird.jrc.it/refsys/pdf/PV%20Report%202008.pdf

Una nueva serie de tecnologías fotovoltaicas que han tomado impulso en los últimos años han sido las células orgánicas. Este tipo de células junto con las denominadas de banda intermedia constituyen uno de los componentes más prometedores dentro de las tecnologías fotovoltaicas.

En 1986 se demostró por primera vez el efecto fotovoltaico en materiales orgánicos y unos años más tarde se produjo la primera demostración de una célula fotovoltaica construida íntegramente con materiales poliméricos semiconductores.

Las células de colorante (dye-sensitized solar cell, DSSC), también denominadas célu-las de Grätzel, se introdujeron a inicios de los años 90. Están formadas por una capa mesoporosa constituida por una red de nanopartículas de óxidos semiconductores (TiO2, ZnO, etc.). Adherida a este film nanocristalino se encuentra una monocapa de un colorante orgánico que presente transferencia de carga. Los colorantes pueden ser sintéticos o incluso naturales. Entre estos últimos se encuentran pigmentos extraídos de plantas como la clorofila, la antocianina de la granada, (presente también en nume-rosas flores), o los carotenos del achiote, una semilla muy popular de México. La foto-excitación del colorante conduce a la inyección a la banda de conducción del óxido. El colorante vuelve a su estado mediante la donación de un electrón por parte de un elec-trolito, generalmente un disolvente orgánico que contiene el sistema redox I3

-/I-.

Entre las ventajas que ofrecen estas células caben destacar su menor coste de fabri-cación, una mayor posibilidad de incorporación en la estructura arquitectónica de los edificios y su transparencia que les da una mayor posibilidad de captar la luz desde di-ferentes ángulos. Sin embargo, las eficiencias que presentan son inferiores al prome-dio de eficiencias de las celdas basadas en silicio. El record de eficiencia de este tipo de células actualmente es del 11%. En este sentido, se han realizado numerosas in-vestigaciones encaminadas a mejorar la eficiencia de este tipo de celdas, optimizando sus componentes, los ejemplos de mayor relevancia han sido los que emplean carbo-xiftalocianinas de cinc sobre superficies de TiO2. También se han realizado investiga-ciones encaminadas a desarrollar células en las que el electrolito I3

-/I- ha sido reempla-zado por polímeros conjugados iónicos o por moléculas de cristal líquido

Numerosos países, entre los que cabe destacar Suiza, EE.UU. y Australia, están reali-zando importantes inversiones para hacer viables esta tecnología. En 2001, en Austra-lia se construyó la primera planta para la fabricación a gran escala de células Grätzel. Además cabe destacar que ya existen numerosas patentes relacionadas con este tipo de células y algunas de ellas han sido adquiridas por compañías interesadas en explo-tar y explorar sus posibilidades. El aprovechamiento comercial de las mismas se está iniciando en estos momentos con compañías como Dyesol o Konerka.

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En la Universidad Estatal de Ohio en EE.UU. han desarrollado nuevas células DSSC en las que se emplea el estannato de cinc. Ésta es la primera vez que unos investiga-dores fabrican una célula solar DSSC con un material que no sea un simple óxido. Esto abre nuevas posibilidades. En la Tabla 9 se resume el estado más reciente de este tipo de tecnología y los objetivos para el futuro.

Tabla 9: Roadmap de la Tecnología DSSC.

Parameter Present Status (2007) Future Goal (2015)Champion Device efficiency 11% 16%

Laboratory Cell de-gradation

<5% after stress at 80 ºC for 1000 h in dark or after light-soaking for 1000

h @ 1 sun at 60 ºC

<5% after stress at 85 ºC for 3000 h in dark or after light-soaking for 3000

h @ 1 sun at 60 ºC

Module efficiency 5-7% 10%Outdoor module de-gradation <15% in 4 yrs <15% in 10 yrs

Identification of key degradation mechan-isms

Degradation mechanisms are con-troversial

Primary degradation mechanisms identified

Fuente: PV status report 2008. http://sunbird.jrc.it/refsys/pdf/PV%20Report%202008.pdf

Las células solares orgánicas. Los materiales orgánicos tienen la ventaja de ser bara-tos y de fácil procesado y deposición en superficie mediante diferentes técnicas. Estas características los hacen muy adecuados para este tipo de dispositivos a pesar de que presentan eficiencias inferiores a las de silicio o las DSSC. Sin embargo, el progreso ha sido enorme durante los últimos años en mezclas homogéneas polímero/fullereno, conocidas heterouniones masivas con eficiencias máximas del 5-6%. Una evolución de este tipo de células ha dado lugar a células con una arquitectura multicapa consis-tente en la superposición de al menos dos heterouniones de semiconductores orgáni-cos (poliméricos, orgánicos o ambos) equivalente a la conexión de dos o más células fotovoltaicas en serie. Cada una de las heterouniones está separada de la anterior por una capa intermedia de un conductor metálico o inorgánico transparente. En este tipo de células se ha llegado a alcanzar eficiencias del 6,5% empleando heterouniones P3HT/PCBM-C y PCPDTBT/PCBM como semiconductores a ambos lados de una capa de TiOn. También se han usado las heterouniones ftalocianinas/C60 obteniéndo-se eficiencias del 2,5%.

Existe otro tipo de células que se obtienen como fusión de los dos tipos anteriores, son las heterouniones masivas híbridas. Estas células incorporan nanocristales de semi-conductores inorgánicos (CdSe, ZnO, TiO2, etc.) en forma de nanopartículas homogé-neamente mezcladas a la matriz polimérica conjugada. En la Tabla 10 se resume el estado más reciente de este tipo de tecnología y los objetivos para el futuro.

Tabla 10: Roadmap de la Tecnología de células orgánicas.

Parameter Present Status (2007) Future Goal (2015)Champion Device efficiency 5,2% 12%

Cell degradation <5% per 1000 h. research-scale 5% per 1000 h. module

24

Material figure-of merit efficiency. Identification of candidate materials whose fundamental properties, such as optical absorption, band structure, and carrier mobility, allow for high theoretically attainable efficiencies

Some material sets with im-proved figure-of-merit efficien-cies exit

Identification and synthesis of multiple donor-acceptor materi-als that meet all the fundamental requirements to achieve the Shockley-Queisser limit

Fuente: PV status report 2008. http://sunbird.jrc.it/refsys/pdf/PV%20Report%202008.pdf

En los últimos años ha tomado gran importancia el concepto conocido como célula so-lar de banda intermedia, y actualmente se están invirtiendo muchos recursos en esta línea de investigación. Este tipo de célula solar fue propuesta en 1997 por miembros del Instituto de Energía Solar.

Los materiales de banda intermedia consisten en un semiconductor básico que se ca-racteriza por la presencia de una banda intermedia (BI), parcialmente ocupada, entre la banda de conducción (BC) y la de valencia (BV) (Figura 1). En este caso, además de la absorción de fotones mediante transiciones desde la banda de valencia a la ban-da de conducción, los fotones de menor energía pueden hacer saltar electrones de la banda de valencia a la banda intermedia y posteriormente otro fotón puede hacer sal-tar este electrón hasta la banda de conducción (Figura 1). En teoría, la eficiencia ópti-ma que puede llegarse a conseguir en una célula solar fabricada con un material de banda intermedia está en torno al 63%, frente al 22% máximo conseguido actualmente para una célula solar de silicio.

Banda de Valencia

Banda Intermedia

Banda de Conducción

Figura 1: Esquema de un material de banda intermedia.

Fuente: elaboración propia.

En un principio, el problema de estas células era conseguir materiales que reúnan en una sola célula los tres tipos de bandas. Una forma de sintetizar estos es mediante tecnología de los puntos cuánticos (QDs, del inglés Quantum Dots). Un punto cuántico es una estructura cristalina con dimensiones en la escala de nanómetros. El IES en colaboración con la Universidad de Glasgow, en el marco del Proyecto Integrado FU-LLSPECTRUM, ha fabricado células de banda intermedia mediante la Nanotecnología usando puntos cuánticos de AsIn en una matriz de AsGa, pero el rendimiento aún es muy bajo. Por esto el IES, también está investigando en nuevas aleaciones que permi-tan la creación de materiales de este tipo. En la Tabla 11 se resume el estado más re-ciente de esta tecnología y los objetivos para el futuro

Tabla 11: Roadmap de la Tecnología de banda intermedia.

Parameter Present Status (2007) Future Goal (2015)

25

Understand the material design handed to implement the IB concept

The importance of choosing a materials system with the IB at optimal energy is understood, but a method to avoid harmful non-radioactive recombination is lacking

By 2010, identify the material re-quirements needed to demon-strate added efficiency from ex-citation through the IB

Identify a materials system: new compound (e.g. GaPTi); new alloy (e.h. ZnMnOTe); quantum dot array, with the required properties to demonstrate an IB cell with an effi-ciency greater than the present re-cord efficiency for a single-junction solar cell

Not accomplished

Demonstrate an IB cell with an efficiency that exceeds the present record efficiency for a single-junction solar cell (~25%)

Champion device efficiency (1 sun) Not accomplished >25%Champion device efficiency (under concentration) Not accomplished >30%

Cost target (assuming a single-junc-tion single-crystal IB cell with an effi-ciency of 40% under concentration can be fabricated with a similar cost to a single-junction crystalline Si cell)

Not accomplished 5-7 ¢/kWh

Cost target (assuming a single-junc-tion IB cell with an efficiency of >20% can be fabricated by a low-cost route similar to CIGS thin films)

Not accomplished 7-10 ¢/kWh

Fuente: PV status report 2008. http://sunbird.jrc.it/refsys/pdf/PV%20Report%202008.pdf

Un nuevo concepto de células solares son las denominadas de generación por múlti-ple excitación (MEG, Multiple Exciton Generation). Esta tecnología se basa en la formación de más de un electrón por fotón absorbido de manera que parte de la ener-gía que se pierde en las células solares de hoy se convierta en más electricidad. Hasta hace poco las investigaciones apuntaban a que el efecto MEG tenía lugar únicamente en nanocristales de materiales semiconductores. Sin embargo, a finales del 2008, In-vestigadores del Laboratorio Nacional de Energías Renovables (National Renewable Energy Laboratory, NREL, en colaboración con Innovalight, anunciaron que el efecto MEG tiene lugar de forma eficaz, también, en los nanocristales de silicio. Estos resulta-dos pueden abrir una puerta a una posible aplicación de este efecto para mejorar con-siderablemente la eficacia de conversión de las células solares basadas en silicio. En la Tabla 12 se resume el estado más reciente de este tipo de tecnología y los objetivos para el futuro.

Tabla 12: Roadmap de la Tecnología de múltiple excitación.

Parameter Present Status (2007) Future Goal (2015)MEG quantum yield at h=2,5 x Eg 105% - 110% 180%

IPCE at h> 2Eg 15% >100%

Champion NC solar cell efficiency 1% - 3% 25 %

26

AM1,5 photocurrent density at Voc = 1,0 eV ~1mA/cm2 36 mA/cm2

Carrier mobility (DC value for coupled NC ar-ray) ~1cm2/(V.s) 100 cm2/(V.s)

Fuente: PV status report 2008. http://sunbird.jrc.it/refsys/pdf/PV%20Report%202008.pdf

Un nuevo material que se está investigando para la fabricación de células solares son los cristales fotónicos. Los cristales fotónicos son estructuras con banda prohibida para fotones (photonic band gap, PBG). Estas estructuras están constituidas por variacio-nes periódicas en el índice de refracción del material que las constituye. Estas bandas se pueden diseñar a voluntad, por lo que estas estructuras pueden impedir o favorecer la propagación de fotones con determinadas energías. Durante mucho tiempo, estos cristales, que se pueden modificar para reflejar y difractar todos los fotones dentro de unas longitudes de onda específicas, resultaron muy atractivos para las comunicacio-nes ópticas. En la actualidad, los nuevos procesos de fabricación hacen que resulten prácticos en aplicaciones a mayor escala.

En el Instituto de Microelectrónica de Madrid –IMM- fabrican cristales fotónicos en ma-teriales semiconductores III-V, como GaAs e InP y sus aleaciones. En 2008, este gru-po del CSIC ha patentado un nuevo tipo de célula solar con eficiencia de hasta un 30%, superior a las células solares convencionales. La fabricación a gran escala de este tipo de células tendría el mismo coste que las convencionales, con la ventaja de que para obtener la misma cantidad de energía se necesita menos material semicon-ductor. En esta nueva célula solar se ha fabricado un cristal fotónico en dos dimensio-nes mediante procesos de Nanotecnología. Este cristal está formado por nanoagujeros de 200 nanómetros de diámetro, separados entre sí 600 nanómetros, formando una red periódica de simetría triangular.

Los investigadores del MIT también han presentado un nuevo tipo de célula de silicio basada en cristales fotónicos. El diseño combina un eficaz reflector en la parte de atrás de una célula solar con un antireflectivo revestimiento en la parte frontal. Esto ayuda a atrapar el rojo y el infrarrojo en el silicio, que puede ser usado para hacer electricidad. En lugar de utilizar un soporte de metal, los investigadores trabajan la par-te de atrás de la superficie del silicio de las células solares para que sean más eficien-tes en la captura y el reflejo de la luz. En primer lugar, incrustan una serie de crestas y depresiones, llamado rallado. En la parte superior de este cristal fotónico una estructu-ra compuesta por múltiples capas alternando silicio y dióxido de silicio. El cristal fotóni-co refleja la luz, mientras que el rallado la conserva desde un ángulo bajo el silicio. Esto evita que la luz rebote y la impide escapar. Cuanto más largo sea el tiempo de estancia de la luz, más probabilidades existen que sea absorbida y convertida en elec-tricidad.

En la Figura 2 se presentan las eficiencias obtenidas en el laboratorio y las disponibles comercialmente, desde 1976 hasta el 2008, para algunas de las tecnologías tratadas en este informe. Las eficiencias alcanzadas por los dispositivos comerciales, corres-ponden a los mejores prototipos disponibles, aunque resultan ser inferiores a los mejo-res resultados obtenidos en el laboratorio.

27

Figura 2: Evolución de las eficiencias de conversión de los distintos tipos de células.

Fuente: L´énergie Solaire aux Etats Units. http://lenergie-solaire.info/

2.3. Tecnologías en aplicación-expansión a escala mundial: Actores líderes

La evolución a escala mundial de la producción de células fotovoltaicas ha sido vertigi-nosa, llegando a alcanzar en 2007 un crecimiento del 69% con respecto al 2006, se-gún datos de ASIF. El silicio multicristalino continúa siendo la tecnología mayoritaria, con un 45,2% de la producción mundial total, seguida muy de cerca por la de silicio monocristalino, 42,2%. El uso predominante de este material para la fabricación de módulos comerciales se debe en gran parte al buen conocimiento de su tecnología. La Figura 3 presenta la distribución de la producción de células FV teniendo en cuenta el material empleado.

45.20%

Otros, 0.10%

Si en cinta, 2.20%

Si amorfo, 5.20%

CdTe, 4.70%

CIS, 0.50%

Si monocristalino,

42.20%

Figura 3: Producción mundial de células fotovoltaicas durante el 2007 por tecnologías.

Fuente: ASIF

28

En la actualidad, las inversiones en I+D+i van destinadas, principalmente, a la fabrica-ción de nuevas células con menor cantidad de silicio de manera que se abarate su precio, pero que, a la vez, sean más eficientes. Gracias a dichas investigaciones se ha llegado a conseguir una importante reducción del grosor medio de las células, se ha pasado de 330-300 micras en 2003 a 180 micras en 2007, aproximadamente un 50% menos de espesor. Paralelamente, la eficiencia media de las células que existen en el mercado ha crecido desde el 14% registrado en 2002 hasta el 15-16% de la actuali-dad.

Las células de lámina delgada suscitan, desde hace mucho tiempo, el interés de los in-vestigadores. Sin embargo, sólo el silicio amorfo ha incitado a inversores para alcanzar la fase de comercial, muchas empresas están en estos momentos apostando por ella, y ha llegado a alcanzar una cuota de mercado de casi el 40%. Hoy en día las células CIS y las de CdTe constituyen una promesa que parece sólida y grandes compañías, en todo el mundo, ya están desarrollando su fabricación. Para el año 2012 se prevé que de los 42,8 GW totales de células fotovoltaicas 15 GW corresponderán a células fotovoltaicas de lámina delgada (Figura 4). Además en la Tabla 13 se puede ver la pro-ducción estimada, según DOE, para el 2010 de este tipo de células.

Figura 4: Producción de células de silicio cristalino y de lámina delgada entre 2006//12.

Fuente: PV status report 2008. http://sunbird.jrc.it/refsys/pdf/PV%20Report%202008.pdf

29

Tabla 13: Producción estimada de las células de segunda generación para 2010.

Fuente: U.S. Department or Energy. http://www.er.doe.gov

De los fabricantes de células fotovoltaicas en 2007, Q-Cells (Alemania), Sharp (Ja-pón), y Suntech (China) lideran las tres primeras posiciones a nivel mundial con algo más del 53% de toda la producción de células. Sharp después de mantener el liderato por más de seis años, ha frenado su crecimiento debido al acceso limitado al silicio po-licristalino. Sin embargo, se prevé que su capacidad de producción anual en lámina delgada sufra un importante aumento, pasando desde los 15 MW actuales hasta 1.000 MW anuales en 2010. La multinacional Suntech, ha pasado por encima de Kyocera en 2007. Durante la primera mitad de 2007, Suntech tuvo una producción similar a la del año 2006. Cabe destacar que esta empresa anunció en septiembre de 2008 la instala-ción en España, en Extremadura, de un centro de fabricación de paneles fotovoltaicos asociado a un centro de investigación en el sector de la energía fotovoltaica. Este cen-tro contaría en su fase inicial con una inversión de 25 € millones. De él saldrían cada año módulos para instalar plantas que sumarían una potencia de 100 MW. La factoría extremeña estaría dentro del plan de expansión de la multinacional que prevé duplicar su producción de células en el 2009 y multiplicarla por diez antes del 2012.

Entre las empresas de EE.UU., cabe destacar a First Solar, en la quinta posición a es-cala mundial. Esta empresa aprovechando la crisis en el abastecimiento de silicio poli-cristalino, en 2006 se situó entre los 15 principales fabricantes de EE.UU. con una pro-ducción de 60 MW de células de TeCd y durante la primera mitad de 2007, saltó a la lista de los 10 principales productores del mundo.

30

Dentro de las tecnologías de lámina delgada, Global Solar Energy es líder del sector en la fabricación de las células solares CIGS de gran eficiencia para módulos de vidrio o productos de materiales flexibles. Recientemente ha anunciado una importante no-vedad para los fabricantes de módulos de silicio y edificios que integran paneles foto-voltaicos que desean incorporar de forma rápida y efectiva la tecnología de lámina del-gada en sus procesos de fabricación. Global Solar ofrece un formato preconectado para sus células solares de CIGS que permite a los diseñadores de productos y fabri-cantes de módulos beneficiarse de sus ventajas. En España, el fabricante de equipos solares Unipolar, que opera en los mercados térmico y fotovoltaico, anunció en 2008 que había iniciado la construcción de un fábrica de módulos de lámina delgada de sili-cio amorfo con una capacidad de producción de 10 MW.

En España, desde hace 25 años, la industria fotovoltaica se está desarrollando con tecnología propia, apoyada por diversas instituciones, públicas y privadas, dedicadas a la investigación. Las empresas españolas dedican a la I+D+i una media del 7% de su facturación. Y el número de empresas orientadas exclusivamente a la I+D+i fotovoltai-ca es el mayor de todos los que se registran en el área de la energía sostenible. Por ejemplo, en 2006, las empresas fabricantes de equipos fotovoltaicos invirtieron unos 40 € millones en I+D+i. Estas inversiones han permitido situar a empresas españolas al nivel tecnológico de líderes internacionales en campos como las células concentra-ción, tecnologías multicapa o de lámina delgada. Isofotón -segundo fabricante en Eu-ropa detrás de tras Q-Cells- y BP Solar son los principales fabricantes en células sola-res, con una producción en 2006 en torno a los 100 MW A nivel europeo. Ambas em-presas colaboran intensamente con centros de investigación como IES, el Instituto de Microelectrónica del País Vasco, el Departamento de Ingeniería Electrónica de la Uni-versidad Politécnica de Cataluña, etc., en el desarrollo de procesos más eficientes para la fabricación de células de silicio.

Con respecto a los sistemas de concentración su introducción en el campo de la indus-trialización y el comercio aún es escasa. Esto es debido, en parte, a que los sistemas de concentración tienden a ser demasiado grandes, en comparación con los paneles planos, y suelen tener órganos móviles. Además, otros problemas como la evacuación de calor, el encapsulado de células y la fabricación barata de una estructura óptica móvil aún no se encuentran totalmente solucionados. De este tipo de sistemas ya se han realizado múltiples prototipos y pequeñas plantas de demostración, pero hasta el año 2006 no se han producido iniciativas empresariales de comercialización. En Espa-ña gracias a la iniciativa lanzada por el Instituto de Sistemas Fotovoltaicos de Concen-tración –Isofoc- varias empresas está desarrollando productos comerciales CPV y lle-vando a cabo su industrialización. Bajo la administración de Isofotón se están instalan-do varias plantas con una potencia total de 3 MW, utilizando varias tecnologías de con-centradores. En la actualidad, se están instalando 1,7 MW de la tecnología española Isofotón, de la americana SolFocus y de la Alemana Concentrix. En una segunda eta-pa se instalaran los MW restantes y participaran la compañía Encore, de EE.UU., Ari-ma Eco, de Taiwán, Sol3G, de España y Concentración Solar La Mancha, de España. Con las infraestructuras adquiridas e instaladas después del periodo de implementa-ción de aproximadamente dos años, se podrán realizar investigaciones enfocadas a la expansión comercial de estas tecnologías.

En la fabricación de sistemas (estructuras de soporte, inversores, equipos de control, etc.) instalación y mantenimiento, el desarrollo del sector ha resultado en la creación de un importante número de empresas de reducido tamaño. La industria española fo-tovoltaica tiene un gran dinamismo constituyendo una industria netamente exportado-ra, con un alto grado de innovación, tanto en componentes como en conceptos de in-geniería. En el siguiente apartado de ofrecen datos concretos sobre el nivel y tipo de investigaciones en desarrollo en España.

31

2.4. Tecnologías en desarrollo-aplicación-expansión en España

Este apartado recoge las actividades realizadas en nuestro país en el campo de la energía solar fotovoltaica a través del estudio de las publicaciones científicas. Se iden-tificaron los investigadores, las instituciones a las que pertenecen, el área de especiali-zación en la que trabajan y las relaciones de colaboración existentes entre los distintos grupos. Se seleccionaron los artículos publicados, hasta diciembre de 2008, en las ba-ses de datos incluidas en ISI WEB OF KNOWLEDGE. Para la captura de la informa-ción se utilizaron varias palabras claves con las siguientes ecuaciones de búsqueda: TS=(photovoltaic$) OR TS=("solar cell$") OR TS=("PV module$") OR TS=("PV pannel$") OR TS=("PV installation$") OR TS=("PV power installation$") OR TS=(" so-lar PV") OR TS=("PV solar") OR TS=("PV power plant$") OR TS=("PV facilit*") OR TS=("PV industr*") OR TS=("PV market$") OR TS=(“PV plant$”) OR TS=(“PV grid$”) OR TS=(“grid connected PV”) OR TS=(“PV material$”) OR TS=(“PV technolog*”) , don-de TS hace referencia al título o resumen.

Con las estrategias de búsqueda señaladas se identificaron desde 1975, año en el que aparecieron las primeras publicaciones, 915 artículos pertenecientes a centros y em-presas españolas. En la Figura 5 se observa un crecimiento exponencial del número de publicaciones, aunque en algunos años (2000, 2002 y 2007) se produce un ligero descenso. A escala mundial, España ocupa la octava posición en el número de publi-caciones relativas a energía solar fotovoltaica, con una contribución del 3%. Los paí-ses situados a la cabeza son: EE.UU., Japón y Alemania, que aportan, aproximada-mente, el 25, 13 y 10%, respectivamente. Tras ellos se sitúan: China (7%), India (5%), Francia (4%) e Inglaterra (4%).

1 1 1 4 3 6 7 8 4 6 3 4 4 4 5 6 714 11 8

14 1319 22

3726

50 45

5966

103115

93

146

0

30

60

90

120

150

1975

1977

1979

1981

1983

1985

1987

1989

1991

1993

1995

1997

1999

2001

2003

2005

2007

Año

Nº P

ublic

acio

nes

Figura 5: Distribución de los artículos por su fecha de publicación.

Fuente: Elaboración propia.

En los últimos cinco años (2004-2008), se publicaron más del 50% (523 artículos). En la Figura 6 se muestra la distribución temporal de los artículos por su temática (relativa al desarrollo de materiales para células solares y a sistemas fotovoltaicos). El 79.7% de los artículos tratan sobre el desarrollo de materiales y el 20.3% restante sobre siste-mas fotovoltaicos.

32

56

8795

72

107

1016 20 21

39

0

20

40

60

80

100

120

2004 2005 2006 2007 2008

Año

Nº P

ublic

acio

nes

Materiales Sistemas

Figura 6: Distribución temporal de los artículos por su temática.

Fuente: Elaboración propia.

Los artículos vinculados al desarrollo de materiales se subdividieron en los referidos a materiales para células fotovoltaicas de primera, segunda y tercera generación; y aquéllos para células fotovoltaicas de concentración (Figura 7). El elevado número de artículos publicados en 2008 sobre células de tercera generación, claramente indica que últimamente la investigación está enmarcada, fundamentalmente, hacia este tipo de células. Sin embargo, se va produciendo un cierto decrecimiento en las de segunda generación y la proporción de los de primera generación y los de células de concentra-ción, sufre pocas variaciones.

71

5 4

21 2329

20 18

30

4956

39

75

4 2 4 4 20

10

20

30

40

50

60

70

80

2004 2005 2006 2007 2008

Año

Nº P

ublic

acio

nes

1º Generación 2º Generación3º Generación De Concentración

Figura 7: Distribución temporal de los artículos sobre desarrollo de materiales.

Fuente: Elaboración propia.

33

En España existen más de 80 centros dedicados a la investigación sobre energía foto-voltaica, enmarcados fundamentalmente en el ámbito de la Investigación Pública (Ta-bla 14). El Instituto de Energía Solar ocupa una posición de liderazgo, correspondién-dole el 17,6% de las publicaciones. A continuación, se encuentra el CIEMAT (11,7%) seguido de la Univ. Jaume I (9,0%), la Univ. Autónoma de Madrid (8,8%), la Univ. Complutense de Madrid (6,7%) y la Univ. Politécnica de Cartagena (4,4%). Todos es-tos centros han ido y continúan acentuando su producción científica con el transcurso de los años. En cuanto a solicitudes y concesiones de patentes en los cinco últimos años cabe destacar como solicitantes predominantes a: la Universidad Politécnica de Madrid con 5 invenciones, el CSIC y el CIEMAT.

Analizando los autores de estas publicaciones, cabe destacar que son frecuentes los artículos con participación conjunta de alguno de estos centros, aunque son más nu-merosos los elaborados en colaboración con centros extranjeros. Las colaboraciones más significativas (entre centros con dos o más publicaciones en común) se muestran en la Figura 8. En ella se observa que el Instituto de Energía Solar (IES), el CIEMAT y las Universidades Jaume I, Castilla La Mancha, Complutense y Autónoma de Madrid son las que han colaborado con más centros. El Hahn Meitner Institut (Alemania), el Fraunhofer Institut (ISE, Alemania), el CNRS (Francia) y la Univ. London Imperial Co-llage Londres (Inglaterra) son las instituciones extranjeras que han colaborado con más centros españoles. Adicionalmente, cabe destacar que son muy numerosas las publicaciones entre un centro nacional y otro centro, nacional o extranjero. Este caso es muy habitual en instituciones como el IES, Isofotón, la Univ. Autónoma de Barcelo-na, el ICP (CSIC), la Univ. Jaume I, la Univ. Barcelona, la Univ. Complutense de Ma-drid y la Univ. Autónoma de Madrid, entre otros.

El análisis detallado de la temática de las publicaciones permite obtener una visión del área específica de actividad de cada uno de los centros. Así, en la Tabla 14 se mues-tran cuáles son los centros especializados en el desarrollo de los distintos tipos de ma-teriales para células de primera, segunda, tercera de generación, y de concentración; así como los centros con publicaciones sobre sistemas fotovoltaicos concretos (conec-tados a red y/ o autónomos). También se señalan los centros implicados en otros te-mas. En términos generales, cabe destacar la versatilidad de centros como el IES, el CIEMAT y las Universidades de Barcelona, Autónoma de Madrid, Politécnica de Cata-luña y Jaume I (Figura 8).

34

Univ. Castilla La Mancha

ICMA-CSICUniv. Neuchatel (CH)

Univ. Linkoping (SE)

Chalmers Univ. Technol. (SE)

ITQ-UPV/CSICUniv. Ottawa (CA)

Univ. Tohoku (JP)

Univ. Politécn. Valencia

Ctr. Tecnol. Ondas-UPV/CSIC

Univ. Autón. Barcelona

ICMAB-CSIC

Univ. La Habana (CU)

Univ. Osaka (JP)

Risso Natl. Lab. (DK)

Univ. Huelva

Univ. Málaga

Univ. Complutense Madrid

Univ. Erlangen Numberg (DE)

Clemson Univ. (US)

Univ. Notre Dame (US) Eindhoven Univ. Technol. (NL)

Univ. Oldenburg (DE)

IMDEA Nanociencia

ISMAC-CNR (IT)

Univ. Autónoma MadridUniv. Valladolid

Johannes Kepler Univ. (AT)

UPALM-IPN (MX)

INVESTAV-IPN (MX)

Moldavian Acad. Sci. (MO))

Escuela Sup. Fis & Mat.-IPN (MX)

IMM-CSIC

Inst. óptica-CSIC

ICIQ Swiss Fed Inst. Technol. Laussane (CH)

Univ. London Imperial College (GB)

ICFO

ICREAUniv. Korea

Univ. Jaume I

Bar IlanUniv. (IL)Moscow MW

Lomonosov StateUniv. (RU)

ICMOL-Univ. Valencia.

Univ. Islas Baleares

Univ. Munich (DE)

Energy Res. Ctr. Netherlands (NL) Univ. Politécn.

Madrid

Inst. Energía Solar

UNED

ICMM-CSIC

Fraunhofer Inst. (DE) ICP-CSIC

Univ. Glasgow (GB)Inspira SL

Univ. Alcalá Henares

Isofotón SA

CDER (DZ)

Univ. Publ. Navarra

Univ. La Laguna

Acciona Solar

Tel Aviv Univ. (IL)

CIEMAT

Univ. Sci. & Technol. Houari Boumedienne (DZ)

IMM-CNM-CSIC

EME-CSIC

Ctr. Univ. Medea (DZ)

Univ. Carlos III

Univ. Pablo Olavide

Royal Inst. GreatBritain (GB)

Hahn Meitner Inst. Berlin (DE)

LPICM-Ecole Polytecnique (FR)

Univ. Rovira & Virgili Univ. Cambridge (GB)Univ. British Columbia (CA)

Univ. Barcelona

Univ. Murcia

Univ. Valencia CALTECH (US)

Weizmann Inst. Sci. (IL)

ICMSE-Univ. Sevilla/CSIC

Univ. Politécn. CataluñaUniv. Alicante

Inst. Electroquímica-Univ. Alicante

CeRMAE-Univ. Barcelona CRIC

Univ. Vigo

ENEA-Frascati (IT)Univ. Politécn. Cartagena

ENSCP-CNRS (FR)

Univ. Castilla La Mancha

ICMA-CSICUniv. Neuchatel (CH)

Univ. Linkoping (SE)

Chalmers Univ. Technol. (SE)

ITQ-UPV/CSICUniv. Ottawa (CA)

Univ. Tohoku (JP)

Univ. Politécn. Valencia

Ctr. Tecnol. Ondas-UPV/CSIC

Univ. Autón. Barcelona

ICMAB-CSIC

Univ. La Habana (CU)

Univ. Osaka (JP)

Risso Natl. Lab. (DK)

Univ. Huelva

Univ. Málaga

Univ. Complutense Madrid

Univ. Erlangen Numberg (DE)

Clemson Univ. (US)

Univ. Notre Dame (US) Eindhoven Univ. Technol. (NL)

Univ. Oldenburg (DE)

IMDEA Nanociencia

ISMAC-CNR (IT)

Univ. Autónoma MadridUniv. Valladolid

Johannes Kepler Univ. (AT)

UPALM-IPN (MX)

INVESTAV-IPN (MX)

Moldavian Acad. Sci. (MO))

Escuela Sup. Fis & Mat.-IPN (MX)

IMM-CSIC

Inst. óptica-CSIC

ICIQ Swiss Fed Inst. Technol. Laussane (CH)

Univ. London Imperial College (GB)

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ICREAUniv. Korea

Univ. Jaume I

Bar IlanUniv. (IL)Moscow MW

Lomonosov StateUniv. (RU)

ICMOL-Univ. Valencia.

Univ. Islas Baleares

Univ. Munich (DE)

Energy Res. Ctr. Netherlands (NL) Univ. Politécn.

Madrid

Inst. Energía Solar

UNED

ICMM-CSIC

Fraunhofer Inst. (DE) ICP-CSIC

Univ. Glasgow (GB)Inspira SL

Univ. Alcalá Henares

Isofotón SA

CDER (DZ)

Univ. Publ. Navarra

Univ. La Laguna

Acciona Solar

Tel Aviv Univ. (IL)

CIEMAT

Univ. Sci. & Technol. Houari Boumedienne (DZ)

IMM-CNM-CSIC

EME-CSIC

Ctr. Univ. Medea (DZ)

Univ. Carlos III

Univ. Pablo Olavide

Royal Inst. GreatBritain (GB)

Hahn Meitner Inst. Berlin (DE)

LPICM-Ecole Polytecnique (FR)

Univ. Rovira & Virgili Univ. Cambridge (GB)Univ. British Columbia (CA)

Univ. Barcelona

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Weizmann Inst. Sci. (IL)

ICMSE-Univ. Sevilla/CSIC

Univ. Politécn. CataluñaUniv. Alicante

Inst. Electroquímica-Univ. Alicante

CeRMAE-Univ. Barcelona CRIC

Univ. Vigo

ENEA-Frascati (IT)Univ. Politécn. Cartagena

ENSCP-CNRS (FR)

Centros con 3 ó 4 publicaciones en común

Centro extranjero

Centro españolCentros con 2 publicaciones en común

Centros con más de 4 publicaciones en común

Centros con 3 ó 4 publicaciones en comúnCentro extranjero

Centro españolCentros con 2 publicaciones en común

Centro extranjero

Centro españolCentros con 2 publicaciones en común

Centros con más de 4 publicaciones en común

Figura 8: Colaboraciones entre centros españoles y extranjeros.

Fuente: Elaboración propia.

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Tabla 14: Distribución de las publicaciones en función de los centros a los que pertene-cen los autores y su año de publicación.

Entidad 2004 2005 2006 2007 2008 TotalAcciona Solar 2 2Cerámica Industrial. Montgatina, SL 1 1CeRMAE-Univ. Barcelona 3 3 1 3 10CIBER-BBN 1 1CIDETEC 1 1CIEMAT 12 14 17 10 8 61CIN2-ICN/CSIC 1 1Ctr. Tecnol. Ondas -UPV/CSIC 1 1 2CRIC 1 1 3 5DIPC 1 1 2Frita SL 1 1IBEC 1 1ICFO 2 1 3ICIQ 5 6 9 20ICMA-CSIC 1 1 1 1 4ICMAB-CSIC 1 3 4 2 4 14ICMM-CSIC 2 3 2 2 9ICMOL-Univ. Valencia 2 8 1 1 1 13ICMSE-Univ. Sevilla/CSIC 1 2 3 5 11ICP-CSIC 4 3 2 4 13ICREA 2 1 6 9ICTP-CSIC 1 1ICV-CSIC 1 1IEM-CSIC 1 1IKERLAN 1 1IMDEA-Nanociencia 1 2 3IMM-CNM-CSIC 1 1 1 1 1 5INAMOL-Univ. Castilla La Mancha 2 2Ingeteam SA 1 1Inspira SL 1 1 1 3Inst. Electroquímica-Univ. Alicante 1 2 1 4 8Inst. Empresa 1 1Inst. Energía Solar 12 20 22 14 24 92Inst. Óptica-CSIC 1 1 2 4Inst. Tecnol. Microelect.-Univ. País Vasco

1 1

INTA 1 1IQFR 1 1IQM-CSIC 1 1Isofotón SA 1 2 1 2 6ITER 1 1 2ITQ-UPV/CSIC 3 1 3 5 8 20LITEC-CSIC 1 1Parc Cient. Barcelona 1 1PSA-CIEMAT 1 1Robotiker Tecnalia Res. Ctr. 1 1 2SODEAN 1 1Trama Tecnoambiental 1 1UNED 1 4 1 6Univ. A Coruña 1 1Univ. Alcalá de Henares 1 1 1 3

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Univ. Alicante 2 2 4 8Univ. Autónoma Barcelona 2 4 3 1 10Univ. Autónoma Madrid 4 2 9 9 22 46Univ. Barcelona 3 3 4 2 6 18Univ. Cádiz 1 1 3 5Univ. Carlos III Madrid 2 1 2 1 6Univ. Castilla La Mancha 3 3 6 5 17Univ. Complutense Madrid 4 10 8 6 7 35Univ. Córdoba 3 3Univ. Extremadura 1 1Univ. Granada 1 2 3Univ. Huelva 1 2 3Univ. Islas Baleares 2 2Univ. Jaén 1 1 3 4 4 13Univ. Jaume I 7 8 11 5 16 47Univ. La Laguna 1 2 2 2 1 8Univ. Lleida 1 2 3Univ. Málaga 2 3 1 5 11Univ. Miguel Hernández 1 2 1 4Univ. Murcia 1 1 3 5Univ. Oviedo 1 1Univ. Pablo Olavide 1 3 1 5 10Univ. País Vasco 1 3 1 3 2 10Univ. Politecn. Cataluña 1 6 6 2 8 23Univ. Politecn. Cartagena 1 1 3 5Univ. Politecn. Madrid 3 4 1 3 4 15Univ. Politecn. Valencia 2 2 3 2 3 12Univ. Pontificia Comillas Madrid 1 1Univ. Publ. Navarra 1 1 3 3 8Univ. Rey Juan Carlos 1 1 2Univ. Rovira & Virgili 1 3 2 6Univ. Salamanca 1 1 2Univ. Sevilla 1 1 1 1 4Univ. Valencia 3 3 2 1 9Univ. Valladolid 3 1 2 1 7Univ. Vigo 1 1 1 3Univ. Zaragoza 2 2 1 5TOTAL 66 103 115 93 143 523

Fuente: Elaboración propia.

El Instituto de Energía Solar, IES, es el más antiguo de los existentes en España (1979) y desde él se creó la empresa Isofotón para fabricar las células bifaciales, re-cién inventadas en el IES. En este centro se desarrollan los siguientes programas: Es-tudios fundamentales, Tecnología de Silicio, Tecnología III-V. Concentradores y Equi-pos y Sistemas Fotovoltaicos. Se ocupa de promover las aplicaciones fotovoltaicas con la tecnología actual, mantener la competitividad de la industria actual y desarrollar tecnologías que puedan reducir significativamente el coste de la electricidad fotovoltai-ca, con el objetivo final de alcanzar costes inferiores a la electricidad convencional.

En el CIEMAT la investigación está enfocada hacía sistemas fotovoltaicos de lámina delgada basados en silicio amorfo y microcristalino y en materiales calcopiríticos para su incorporación a la fabricación de módulos fotovoltaicos de bajo coste, mayor rendi-miento y bajo consumo de material. Desarrollar las aplicaciones de integración fotovol-

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taica en edificios. Realizar modelos teóricos y estudios experimentales de comporta-miento de células solares de cualquier tecnología. Realizar programas de simulación, cálculo y dimensionado y de estimación de la producción de sistemas fotovoltaicos. Aumentar el rendimiento y la fiabilidad de los componentes FV (acumuladores, regula-dores, convertidores, lámparas, inversores, sistemas de bombeo de agua, cargas di-versas, etc.) en colaboración con los fabricantes. Participar en la ingeniería y la eva-luación de centrales FV a aisladas y conectadas a red, especialmente en proyectos de demostración.

En la Universidad de Barcelona, el Departamento de Física Aplicada y Óptica investi-gan en células de capas delgadas han desarrollado una técnica de deposición de sili-cio nanocristalino. Además cabe destacar su participación en el diseño de la instala-ción de la biblioteca de Mataró, la mayor instalación de España en un edifico conecta-da a la red e integrada en la fachada. La actividad de la Universidad Autónoma de Ma-drid dentro del campo de las células solares está dirigida sobre todo en la preparación de capas de silicio poroso para fabricar capas antirreflectantes. También se dedican del diseño, la síntesis y la caracterización física y estructural de materiales molecula-res y polímeros basados en derivados de ftalocianina con propiedades magnéticas, conductoras y ópticas, así como el estudio de sus aplicaciones en el área de los sen-sores y dispositivos fotovoltaicos. En la Universidad Politécnica de Cataluña la investi-gación va enfocada a la tecnología de dispositivos semiconductores. Investigación so-bre células que combinan el silicio cristalino y el silicio amorfo. En el desarrollo de componentes electrónicos y modelos que faciliten el uso más efectivo de la energía solar. En la fabricación y caracterización de células solares basadas en estructura ITP/Pedot-PSS/MDMO-PPV+PCBM/AI y en ITO/pentaceno/Al.

En la Universidad Jaume I, el grupo de física de materiales electroactivos desarrolla in-vestigaciones experimentales y teóricas en el campo de los materiales electroactivos y fotoactivos, particularmente en los semiconductores nanoestructurados, las células so-lares fotoelectroquímicas nanoestructuradas y los polímeros conductores electrónicos. En el campo de las células solares DSSC se han aplicado las técnicas de impudencia electroquímica, y además se han propuesto nuevas técnicas y herramientas de mode-laje para determinar los procesos de transporte, recombinación y fotovoltage.

2.4.1. Matriz actores vs. Tecnologías

El Anexo I resume las actividades de I+D+i de los principales actores tecnológicos de la industria solar fotovoltaica en España.

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3. MERCADO DE LA ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA

Entre todas las energías “verdes”, y debido principalmente a su alto potencial de explo-tación, generación energética descentralizada y bajo impacto ambiental, la energía so-lar fotovoltaica (FV) es una de las que más ha suscitado interés. Diversas proyeccio-nes de futuro -que tienen en cuenta la necesidad de reducir el impacto del cambio cli-mático- indican que la energía solar contribuirá en una parte substancial a resolver las futuras necesidades de energía. La Figura 9 ilustra una de las previsiones más citadas en la actualidad, elaborada por el German Advisory Council on Global Change, en el año 2003.

Figura 9: Previsiones de aplicación–expansión de las energías renovables, período 2000 - 2100.

Fuente: Scientific Advisory Board to the German Government on Global Change (2003). http://www.wbgu.de/

En los siguientes apartados se ofrecen datos e informaciones sobre el estado actual del mercado solar FV a escala mundial y para la industria española. Se trata de forma particular el mercado del polisilicio por considerarse la materia prima de primera nece-sidad en el sector, y se ofrece una breve descripción de las empresas líderes mundia-les para las diferentes aplicaciones FV.

3.1. Estado actual del mercado solar fotovoltaico

El mercado mundial de la energía solar fotovoltaica (FV) creció un 20% entre 1990 y 2000, en torno al 40% en 2005 y 2006, y hasta un 70% en 2007. En el año 2000 se su-peró la cifra de 1.000 MWp de potencia instalada acumulada en el mundo, en 2005 eran 5.253 y actualmente (2007) superan los 9.000 MWp y alcanza valores cercanos 13.000 € millones anuales -según datos de EPIA-. Otro ejemplo de este gran auge son las ventas de módulos FV: en el año 1984 las ventas mundiales alcanzaron los 25 MW y en el 2007 se reportaron ventas del orden de los 2.700 MW. Estos resultados han sido avalados por diversas casas y agencias consultoras, entre ellas Research & Ma-rkets, que reporta cifras similares en su informe (junio 2008) "Analyzing the Global So-lar Photovoltaics Industry".

Research and Markets, Synergyst, Renub Research y EPIA coinciden en que los paí-ses líderes en cuanto a capacidad FV instalada son: Alemania, España, Italia, Grecia, Francia, Portugal, EE.UU., China, Japón, Corea del Sur y la India. En 2007 la Unión Europea acumulaba más del 50% de esta capacidad instalada; España, Alemania, Ja-pón y EE.UU., acumulaban el 85% de la capacidad instalada a escala mundial en 2007; y al finalizar el 2008 España se ubicó en la primera posición con más de 2.600 MW instalados y una tasa de crecimiento anual superior al 300%.

En cuanto a la producción de células y módulos fotovoltaicos se han experimentado crecimientos globales superiores al 60%; en este segmento Europa tiene la segunda industria en cuanto a tasas de crecimiento y representa el 27% (2007) de la produc-ción mundial. China experimenta los mayores niveles de crecimiento, en 2006 su pro-ducción de celdas solares fue de 438 MWp (el 17,1% del total mundial) y en 2007 so-brepasó la producción de EE.UU y Japón y alcanzó la cifra de 1088 MWp, convirtién-dose en el mayor productor del mundo. China se ha centrado en el mercado de expor-tación y sólo destaca en la producción de módulos FV y no en el desarrollo de sus mercados locales. Los países líderes en la industria de producción de paneles no coin-ciden –en su totalidad- con los anteriormente citados, en este caso destacan (ordena-dos por nivel de producción en 2007): China, Alemania, Japón, Taiwán, EE.UU., India y Australia, seguidos de otros países europeos, entre ellos: España, Noruega, Francia, Holanda, Bélgica e Italia. En el apartado 2.3 ya se han comentado algunos datos de las empresas líderes de este sector (ver apartado 3.5.).

Con relación a las aplicaciones FV, el mercado mundial está dominado por las instala-ciones conectadas a la red que representan el 82% del total (2007), seguida de los sis-temas remotos en viviendas (aproximadamente el 8%), los remotos industriales (7%), otros sistemas remotos (2%) y por último los productos de consumo (1%) como relojes de pulsera, móviles, juguetes y calculadoras, o determinadas instalaciones como los rociadores de extinción de incendios, los sistemas de iluminación y las señales de ca-rretera.

Los sistemas FV a gran escala (> 1 MW) conectados a la red son el motor actual del auge de la energía FV. Cada vez hay más gobiernos que contemplan la energía FV como una tecnología importante para el futuro, y que han establecido programas de apoyo -para los sistemas conectados a la red- o están en vías de hacerlo, siguiendo los ejemplos exitosos de Alemania, España, Japón y EE.UU. Se prevé que estos pro-gramas sigan impulsando el crecimiento del mercado durante los próximos años, hasta que la energía FV pueda competir en precios con la electricidad residencial (el coste promedio actual por MWh FV generado varía entre 350 y 600 dólares). A continuación se indican algunas consideraciones de los expertos sobre la competitividad actual y fu-tura de la industria FV en función de sus costes.

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3.1.1. Consideraciones sobre los costes de la industria fotovoltaica

Uno de los principales argumentos que esgrimen los críticos de la electricidad solar es que los costes todavía no pueden competir con los de las fuentes de energía conven-cionales. Según los expertos este planteamiento es en parte verdadero pero también indican que en los análisis de costes y en las valoraciones de la competitividad de la energía fotovoltaica, no siempre se tienen en cuenta todas las consideraciones. A con-tinuación se comentan algunos elementos que destacan la validez de esta industria y su prometedor futuro.

Los expertos indican que para la valoración de la competitividad de la industria se de-ben tener en cuenta los siguientes parámetros:

El tipo de aplicación FV: conectada a la red, no conectada a la red o bienes de consumo.

¿Contra qué compite exactamente la energía FV? ¿Cuáles son las alternati-vas?

La situación geográfica, los costes de inversión iniciales y el tiempo de vida previsto del sistema.

El coste de generación real, sin olvidar que las fuentes convencionales reciben subsidios cuantiosos, y que no se tienen en cuenta sus costes “externos” en contaminación y otros efectos.

El progreso que se está realizando en la reducción del coste de la energía FV.

Sobre el tipo de aplicación FV, las aplicaciones de consumo no reciben ningún subsi-dio, y llevan mucho tiempo en el mercado. Estas ya han demostrado su competitividad y no solo proporcionan más comodidad, también sustituyen con frecuencia a las bate-rías peligrosas desde el punto de vista medioambiental. Por otra parte, la mayoría de las aplicaciones no conectadas a la red son ya rentables en comparación con las op-ciones alternativas, sin embargo a pesar de que los costes de explotación en el tiempo de vida útil de los sistemas FV no conectados a la red son muy inferiores a los de otras fuentes de energía, los costes de inversión iniciales pueden seguir representando un obstáculo para las personas con recursos económicos escasos.

Como elementos positivos de los sistemas no conectados pueden citarse los siguien-tes: la combinación de bajos costes de explotación y mantenimiento, la ausencia de gastos de combustible, el aumento de la fiabilidad y los tiempos de vida útil más lar-gos, así como su utilidad en la electrificación rural. La ampliación de la red eléctrica a zonas aisladas requiere una inversión considerable y en estos casos las aplicaciones no conectadas a la red suelen ser la opción más favorable.

Las aplicaciones conectadas a la red son en la actualidad el mayor sector del merca-do, y está previsto que sigan siéndolo en el futuro. Entre los elementos que se tienen en cuenta para optar por estimaciones optimistas para la industria FV se incluye la enorme variación en los precios de la electricidad convencional, la tendencia más re-ciente hacia el incremento continuo de estos, y la paulatina disminución de los costes de generación de energía FV.

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Las cifras del coste por kWh de los sistemas conectados a la red difieren con frecuen-cia, dependiendo de los supuestos que se consideren: los costes del sistema, la dispo-nibilidad de luz solar, el tiempo de vida del sistema y el tipo de financiación. En un es-tudio realizado por EPIA se indica que en Berlín (ciudad europea con pocas horas de sol) el precio por kWh se reducirá de 0,44 € en 2007 a 0,13 € en 2030 para pequeños sistemas de generación, en Madrid de 0,28 € a 0,08 €, y en Los Ángeles de 0,22 € a 0,07 € en 2030. De cumplirse estas previsiones (incremento de los costes de la gene-ración convencional y disminución de la FV) la energía solar FV sería mucho más competitiva que la convencional en todas sus aplicaciones. Se espera que la paridad de red (momento en que se equiparen los costes de la energía FV y los precios de la electricidad residencial) se alcance inicialmente en los países meridionales, y que se extienda sistemáticamente hacia el norte. La Figura 10 muestra los desarrollos históri-co y previsto de los costes de la electricidad solar FV en Europa.

Figura 10: Desarrollos histórico y previsto de la energía solar FV en Europa.

Fuente: Solar Photovoltaic market, cost and trends in EU. IEEJ. 2006. http://eneken.ieej.or.jp/data/pdf/1364.pdf

Las curvas descendentes muestran la reducción de los costes en la zona geográfica situada entre el centro de Europa, por ejemplo en el norte de Alemania (curva supe-rior) y el límite sur de Europa (curva inferior). Los precios de la electricidad suministra-da por las compañías eléctricas se dividen en: los precios de la energía de pico (que se aplican hacia la mitad del día) y los de la energía de base. En el sur de Europa, la electricidad solar será rentable con respecto a la energía de pico en los próximos años. Las zonas con menos irradiación, como Europa Central, seguirán la tendencia a lo largo del periodo hasta 2020.

Los sistemas FV a gran escala conectados a la red son mucho más competitivos que las restantes aplicaciones FV. Estos tienen la ventaja de que la compra de módulos FV y otros componentes en grandes cantidades reduce considerablemente el precio por Kw en comparación con los sistemas de tejado. En algunos países como EE.UU. y Ja-pón los precios de la electricidad son más sensibles a los picos de demanda y para es-

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tos casos -durante el día en las horas de mayor demanda y sobre todo en verano- la generación FV está siendo utilizada como alternativa más competitiva.

En relación al tema de “costes externos” de la generación de electricidad convencio-nal, un acreditado estudio europeo, el proyecto ‘Extern E’ ha hecho una evaluación de los mismos y ha establecido tres niveles: Bajo (4,3 $ por tonelada de CO2), Medio (de 20,7 $ a 52,9 $ por tonelada de CO2), y Alto (160 $ por tonelada de CO2). En este infor-me se indica que la energía FV reduce las emisiones de CO2 en una media de 0,6 kg/kWh y, por ende, el coste medio resultante evitado por cada kWh producido por la energía solar estaría en el intervalo de 0,25 a 9,6 cts. USD por kWh.

Por último, el coste de la producción de módulos fotovoltaicos y todos los demás com-ponentes del sistema se ha reducido drásticamente. Algunos de los principales facto-res responsables de esta reducción han sido:

Las innovaciones y los avances tecnológicos

El aumento de la tasa de rendimiento de la energía FV

La ampliación del tiempo de vida de los sistemas FV

Las economías de escala

Un estudio realizado por IEA Photovoltaic Power Systems Programme (PVPS) publica-do en diciembre del 2007, indica que en un periodo de 15 años el coste de desarrollo e instalación de sistemas fotovoltaicos ha disminuido –como valor promedio- de 16 $/W a 8 $/W. Estos resultados se obtuvieron del análisis de los datos históricos de 774 sis-temas fotovoltaicos conectados a la red eléctrica –de los cuales 527 contenían infor-mación económica útil para el estudio- desarrollados entre 1992 y el 2006. La Figura 11 muestra el resultado antes comentado.

Figura 11: Coste de los 527 sistemas fotovoltaicos conectados a la red y valores prome-dio en cada año, desde 1992 hasta 2006.

Fuente: Cost and performance trends in grid-connected photovoltaic systems and case studies. International Energy Agency. Photovoltaic Power Systems Programme. 2007. http://www.iea-

pvps-task2.org/public/download/T2_Cost_and_Performance.pdf

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La muestra evaluada en 2006 se considera poco significativa, pues sólo se analizaron los valores de cuatro de los sistemas instalados en ese año. Según los resultados del estudio del PVPS, los costes de los componentes también han disminuido, fundamen-talmente en el periodo 1997-2005. Los módulos son el componente más costoso y re-presenta el 55% -valor promedio- del coste de los sistemas, los inversores (convertido-res u onduladores electrónicos) representan aproximadamente el 10% y los costes co-nocidos como BOS (balance of systems) representan el 35%. En esta última partida se incluyen todos los gastos de diseño e ingeniería del proyecto, montaje de estructuras y cableado, y los costes laborales.

Un estudio aún más reciente publicado en febrero del 2008 -donde se estudian 37.000 sistemas conectados a la red en 12 estados de EE.UU. en el periodo 1998-2007- apor-ta datos más alentadores. El valor promedio disminuyó de: 10.50 $/W en 1998, a 7,60 $/W en 2007, equivalente a la reducción de 30 céntimos por año.

Como se ha comento, la calidad del sistema FV es también un parámetro que influye en el coste por kWh. La calidad del sistema se refleja en su tasa de rendimiento (tasa de electricidad medida en el lado de CA del contador de electricidad, en comparación con la cantidad de electricidad generada originalmente por los módulos FV), cuanto más alta es la tasa de rendimiento, menores son las pérdidas entre los módulos y el punto en que el sistema alimenta a la red. El intervalo previsto de tasas de rendimiento del sistema es del 70% al 85%, pero en los últimos años la tendencia ha sido hacia el límite superior de este intervalo. Esto significa que si se pudieran reducir más aún las pérdidas y los defectos de funcionamiento de los sistemas FV, el coste por kWh podría también ser más bajo.

El aumento del tiempo de vida del sistema tendrá un efecto positivo en los costes de producción de energía FV por kWh, ya que aumentará la generación de electricidad. Muchos productores ya ofrecen garantías de rendimiento de 25 años para los módu-los. En el estudio ‘EPIA Roadmap’ 2004 se prevé una ampliación del tiempo de vida a 35 años en 2010.

Por último, otro factor importante son las economías de escala. Mientras que hace tan solo una década las capacidades de las plantas de producción de células y módu-los eran de unos pocos MW, las primeras empresas del mercado tienen en la actuali-dad a su alcance plantas de 1 GW de capacidad. Este aumento de la capacidad redu-cirá previsiblemente los costes por unidad aproximadamente en un 20% cada vez que se duplique la producción de energía.

3.2. Mercado mundial del polisilicio

El silicio es el segundo metal más abundante del planeta y, sin embargo, el mercado de extracción y refinado de este elemento se enfrenta a un problema de escasez y unos elevados costes de procesado. El “boom” de la generación solar fotovoltaica ha provocado un rápido crecimiento de la demanda de este metal, un bien fundamental para la fabricación de las células solares.

Hasta hace tres años, la industria fotovoltaica se abastecía de los excedentes del sili-cio usado por el mercado informático, señalan fuentes de ASIF. En esas fechas, había tan sólo cinco plantas de refinado de polisilicio en el mundo y los precios rondaban los 25 dólares (19,3 €) por kilo de mineral. El auge de la industria fotovoltaica ha provoca-do una rápida revalorización del metal, hasta los 500 $/kg., en 2007. Esto sumado a la creciente demanda, ha generado la llamada “crisis del silicio”. No ha dado tiempo a

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crear fábricas que abasteciesen al sector fotovoltaico y se ha producido una gran infla-ción de precios.

Sin embargo, las perspectivas del mercado para principios de 2009 son buenas. Las previsiones de producción de polisilicio podrían pasar de 33.000 toneladas en 2007 a 125.000 toneladas en 2012, lo que abastecería a la industria fotovoltaica a medio pla-zo, aportando la seguridad necesaria para invertir en este sector. Además, gracias a las acciones de I+D, la cantidad de silicio necesario para cada célula solar a disminui-do de 15 g a 9 g, lo cual abarata el precio de la tecnología y reduce la dependencia a la extracción de este metal.

El consenso de los expertos sitúa el precio del polisilicio por debajo de los 100 $ por ki-logramo a finales de 2009 y entre 50 $ y 80 $ en 2010. El polisilicio cotiza actualmente en el entorno de los 200 $ y, como se ha comentado, llegó a dispararse en los últimos tres años hasta los 500 $. También se estima que mientras que el suministro global de polisilicio se duplicará en 2009, la demanda crecerá sólo un 34% como consecuencia de la restricción del crédito y el actual entorno económico desfavorable.

Aunque el abaratamiento de la materia prima es un factor positivo para gran parte de los fabricantes, es un factor negativo para aquellos que firmaron contratos a medio pla-zo con productores de polisilicio, a precios altos, para asegurarse el suministro. Más del 90% de la cadena de suministro de la industria se rige por acuerdos de suministro fijo. En España, fabricantes como Isofotón y Pevafersa ya están sufriendo las conse-cuencias y ambos anunciaron planes de reducción de plantillas.

A escala global se prevé una inversión (entre 2008 y 2010) de más de 4.100 € millones en ampliar las capacidades de producción de silicio. Entre los países con fuertes apuestas destaca Taiwán. Según un anuncio del Ministerio de Economía (noviembre 2008), las empresas taiwanesas iniciarán en breve la producción de grandes cantida-des de polisilicio con estimados de 140.000 toneladas de polisilicio en el 2010.

Con relación a los actores líderes, en 2007 el 90% del mercado estaba repartido entre siete compañías. Ahora, más de 60 empresas han anunciado planes para producir po-lisilicio durante 2009. Las siete multinacionales dedicadas al refinado de polisilicio que controlan el mercado son: las estadounidenses Hemlock y MEMC, la alemana Wacker, la firma noruega REC, y las japonesas Tokuyama, Mitsubishi y Sumimoto. La mayoría utiliza la tecnología de refino de Siemens. Dentro de la producción de lingotes o lámi-nas y/o de obleas, el 84% está en manos de 10 compañías, entre ellas: la alemana SolarWorld y la Japonesa Setek.

3.4. Mercado solar fotovoltaico en España: previsiones

Como se ha comentado, España ha sido el mayor mercado mundial fotovoltaico en 2008 con una potencia instalada de 2.661 MW (potencia que suman las 43.592 instala-ciones fotovoltaicas que existen en el país) con estimados no oficiales de 3.753 MW, según datos de la Comisión Nacional de la Energía (CNE). Este crecimiento del mer-cado FV (más del 300% de la cifra alcanzada en 2007) se debe principalmente a las altas subvenciones, al incremento de la producción mundial de silicio, sobre todo en China, a la aceleración de la ejecución de los proyectos antes del cambio de legisla-ción aprobado el pasado septiembre 2008 (ver apartado 4.1.), junto a un recurso solar abundante, según ASIF y el IDAE. Todo esto, unido por supuesto al empuje del merca-do fotovoltaico internacional, ha permitido unas reducciones sostenidas del precio del vatio instalado de un 5% anual aproximadamente. La industria solar en España se ha comprometido a que el kWh fotovoltaico iguale al kWh residencial antes de 2020.

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El cierre del año 2007 del mercado FV español se caracterizó por: el desarrollo de ins-talaciones sobre edificaciones y centrales sobre suelo generalmente de gran tamaño (94,88% en instalaciones conectadas a la red); el despegue comercial de las tecnolo-gías de concentración; el inicio de la introducción en el mercado de otras tecnologías diferentes al silicio; y la creación de las bases necesarias para que se cerrará la cade-na de valor del silicio, con la puesta en marcha en 2009 de plantas de producción de polisilicio. Según datos de la CNE, en 2007, más de 15.200 personas eran titulares de una instalación fotovoltaica, lo que suponía una media de 36 kWp/propietario.

En cuanto a las cifras de ocupación, se estima que la industria solar fotovoltaica pro-porcionaba empleo a más de 5.500 personas en 2004, entre puestos de trabajo direc-tos e indirectos. Según datos de ASIF en 2007 se han alcanzado más de 15.000 pues-tos directos y 8.503 empleos indirectos.

El tejido industrial FV español (datos del 2007) está formado por más de 400 empre-sas, parte importante de estas con más de 25 años de experiencia. La mayor parte de estas compañías se dedican al diseño de proyectos, la instalación y la distribución de paneles FV, mientras que la cantidad de fabricantes (12) es mucho menor. Los princi-pales fabricantes españoles son: Isofotón, BP Solar, Atersa, Siliken, Gamesa y Solaria. En 2006, Isofotón producía el 35% de los módulos solares, BP Solar el 19%, Atersa el 17%, y Siliken el 13%. En cuanto a capacidad instalada en parques FV destacan las empresas: T-Solar, Fotowatio, Renovalia y Solaria.

En la actualidad la industria FV española, tras experimentar un “boom” en la instala-ción de nueva potencia, se enfrenta en 2009 a una época de crisis, reflexión y fuerte competencia. Los expertos indican que el sector se ubica en un punto de inflexión y su principal freno es la nueva regulación fotovoltaica (Real Decreto 1578/2008) aprobada hace pocos meses (octubre, 2008). Esta norma, entre otros elementos, limita la capa-cidad de crecimiento orgánico de las compañías, fomenta las plantas de tejado frente a las de suelo y reduce las primas que reciben los productores de energía FV. Se apli-carán primas con recortes sustanciales -de 45 céntimos el kWh a 34 céntimos o me-nos- y se establecerán cupos en cuanto a las nuevas instalaciones que se puedan crear en España (en torno a 500 MW cada año entre 2009 y 2011). Estos nuevos acontecimientos provocarán importantes cambios en las tendencias de crecimiento y estructura del mercado, e incidirá inevitablemente en el cierre de empresas y en la dis-minución de los niveles de generación de empleo en el sector.

Los pronósticos de los expertos (Consultora Eclareon, EPIA, Revista Photon y Deuts-che Bank) indican que España perderá posiciones en el mercado FV mundial y pasará de ostentar un 20% de cuota de mercado mundial a controlar sólo el 12% en 2011. A escala nacional el volumen de mercado español caerá en un 67%, según datos de Eclareon, unos 1.000 MW menos a instalar este año, y la principal estrategia recomen-dada para las empresas es el inicio de acciones de internacionalización.

Nota - Dato relevante que denota la crisis actual: El Ministerio de Industria (enero 2009) ya ha recibido 891 peticiones para instalar plantas FV de suelo que entre todas suman una potencia de 780 MW, cifra muy superior al cupo establecido en la nueva regulación (500 MW en 2009).

Otro reto para España -ya mencionado- es la carencia de plantas de producción de po-lisilicio y la necesidad de importar el 100% del metal necesario proveniente de China, Japón y Taiwán (principales proveedores). Esta dificultad ya ha comenzado a afrontar-se y existen varios proyectos de construcción de factorías de polisilicio. El proyecto más destacado es el de Silicio Energía, empresa constituida por Endesa, la Junta de Andalucía, Isofotón, GEA 21 y el Banco Europeo de Finanzas, que está construyendo

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una de las plantas más avanzadas tecnológicamente -situada en el municipio de Los Barrios (Cádiz)- con una superficie de 60.000 m2, que supondrá una inversión de 250 € millones y tendrá una capacidad de producción anual de polisilicio grado solar de 2.500 toneladas. El inicio de la producción de la planta de Los Barrios está previsto para finales del 2009, principios de 2010. Igualmente, Siliken y Silicio Solar tienen pro-yectado sus respectivas factorías; y el Grupo Pevafersa tiene intención de poner en marcha su fábrica de silicio antes de finales de 2009, con una capacidad inicial de 1.000 toneladas.

3.5. Empresas líderes a escala mundial

El mercado fotovoltaico está dominado por grandes plantas FV centralizadas y la com-petencia entre los principales fabricantes se intensifica cada vez más, debido a la apa-rición de nuevos actores en el mercado. Un dato que corrobora esta tendencia es que en 2006, las 10 primeras empresas del ranking acumulaban cerca del 75% del merca-do de producción de células FV y en 2007, estas firmas acumulan poco más del 50%. En España existían -a finales del 2000- 33 empresas asociadas a ASIF, en enero de 2009 esta organización reporta que la cantidad de socios es de 525.

Las empresas líderes mundiales en la fase más avanzada de la cadena de valor de la industria solar FV –según diversas fuentes noticiosas e informes de casa consultoras- son: la alemana Q-Cells –mayor productor de células solares en 2007-, seguida de Sharp de Japón, Suntech Power de China y la nipona Kyocera. Según Photon Interna-cional las 10 empresas líderes en 2007 fueron las ya mencionadas seguidas de: First Solar (EE.UU.), Motech (Taiwán), SolarWorld (Alemania), Sanyo (Japón), Yingli (Chi-na) y Ja Solar (China). La Figura 12 muestra la distribución de las cuotas de mercado entre estas empresas.

Figura 12: Líderes del mercado de producción de células solares FV a escala mundial (2007).

Fuente: Photon International, marzo 2008. http://www.photon-magazine.com/

En los siguientes apartados se resume la información de mayor relevancia para las 10 firmas líderes –datos de mercado, productos en desarrollo y comercialización, datos de contacto, etc.-. En el Anexo II se presentan los datos de contacto y una breve des-

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cripción de 83 empresas del sector que han sido seleccionadas por su aparición en resúmenes de informes de mercado y estudios sectoriales generados por casas con-sultoras y entidades rectoras de elevado prestigio. No ha sido posible el acceso a un ranking de empresas específico para la industria solar FV, razón por la cual se escogió el método de identificación y selección indicado. Las Figuras 13 y 14 presentan la dis-tribución por países y las principales actividades desarrolladas por las 93 empresas (las 10 líderes + las 83 mencionadas en los estudios sectoriales).

EE.UU.41%

Alemania19%

India1%

Italia1%

Noruega1%

Suiza1%

Taiwán 1%

Canadá2%

Países Bajos2%

Reino Unido2%

Francia4%

Australia2%

España4%

China8% Japón

11%

Figura 13: Distribución de las empresas líderes del sector solas FV a escala mundial, te-niendo en cuenta el país en que se ubican sus oficinas centrales.

Fuente: Elaboración propia.

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Figura 14: Principales líneas de negocios de las empresas líderes de la industria solar FV a escala mundial.

Fuente: Elaboración propia.

Para la correcta comprensión de la Figura 14, es válido aclarar que en la línea de ne-gocios “Componentes” –en la que incursionan 14 empresas líderes- se incluye la fabri-cación y comercialización de inversores, sistemas de almacenamiento de energía, sis-temas de control y monitoreo, estructuras para el soporte de los paneles, entre mu-chos otros elementos. Los “módulos integrables” se relacionan directamente con los nuevos desarrollos para sistemas de iluminación, fachadas, techos y suelos emplea-dos en el sector de la construcción. Por último, las aplicaciones de consumo se rela-cionan con sistemas desarrollados específicamente para ser adaptados a equipos electrónicos (teléfonos, reproductores de audio) u otros sistemas. La Figura 14 se ob-tuvo del análisis de la información aportada por cada compañía analizada (Anexo II) y no se corresponde con una clasificación estándar por tipo de tecnología o aplicación, sino que ilustra todas las áreas de actividad de estas empresas. Como dato relevante se obtiene que las células de lámina delgada vayan ganando terreno y aparecen como área de actividad en más de 30 compañías, a pesar de que los volúmenes de produc-ción de estas son incomparables con los de la primera generación.

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3.5.1. Q-Cells AG – Alemania

Datos de contacto en Alemania: OT Thalheim, Guardians-trasse 16  06766  Bitterfeld-Wolfen. Tel.: +49 3494 6699 0. Fax.: +49 3494 6699 199. Email: s.dietrich@q-cells.com, q-cells@q-cells.com. Sitio Web: www.q-cells.com

Datos de contacto en España: No posee oficinas en España pero si acuerdos con las empresas españolas: Atersa, Cuantum Solar, Eurener y Siliken.

Q-Cells fue fundada en 1999 y su sede central se ubica en Bitterfeld-Wolfen (Alema-nia); además, posee oficinas en Hong Kong, China y Japón, y sus principales opera-ciones en Europa las realiza en Alemania, Francia, Italia y España. Tiene (2007) 1.800 empleados y sus ingresos en 2007 fueron de 858.9 € millones. Su línea de negocio más importante es la producción y comercialización de células FV. Su capacidad de producción (en 2007) se ubicó en 516 MWp y su producción real fue de 389,2 MWp (106 millones de unidades en 2007). El 39,3% de sus ventas se efectuó en Alemania, el 39,2% en otros países de Europa, un 8,9% en Asia, un 6,3% en África y un 6,2% en países de América. Sus firmas subsidiarias o adquiridas en sociedad son: Sontor GmbH, Calyxo GmbH, Solibro GmbH and VHF-Technologies SA (Flexcell); investmen-ts in CSG Solar AG, EverQ GmbH, Solaria Corporation y REC Renewable Energy Cor-poration ASA.

Desarrolla y comercializa células de silicio monocristalino y policristalino (con eficiencia superior al 17% y de 40 clases diferentes) y módulos FV de lámina delgada (CdTe/CdS, CIGS (Cu(In,Ga)Se2) y micromorfa (a-Si/µc-Si)). El desarrollo de módulos de lá-mina delgada lo realiza por mediación de su subsidiaria Calyxo GMBH. El objetivo de Q-Cells para 2010 es alcanzar niveles de producción superiores a 1 GWp de células de silicon-wafer, y entre 400 y 600 MWp en módulos FV de lámina delgada.

Para las actividades de I+D+i, Q-Cells cuenta con el apoyo de varios institutos, asocia-ciones e inversores en distintos países, entre ellos: Hahn Meitner Institute (HMI) en Berlín, Energy Research Centre of the Netherlands, Fraunhofer Institute of Solar Ener-gy Systems (ISE) en Freiburg, Hameln Institute of Solar Research (ISFH), University of Constance y Julich Research Centre-; proporciona empleo a cerca de 300 técnicos, científicos e ingenieros (cantidad que representa cerca del 10% de la cantidad total de empleados).

La compañía ha firmado contratos de abastecimiento de silicio metalúrgico (66.800 to-neladas) hasta el año 2018, con la empresa Elkem Solar AS. Los precios para los años 2008 y 2009 han sido fijados en la firma del contrato y para los años 2010 y 2011 se dividen en 50% precios fijos y 50% precios variables en función del mercado. Ade-más ha establecido un contrato de varios años de duración con LDK Solar para el su-ministro de 43.000 toneladas de silicio wafer hasta 2018.

Posee la titularidad de 11 patentes relacionadas con células solares en la Oficina Mun-dial de Propiedad Industrial.

3.5.2. Sharp Corporation – Japón

Datos de contacto en Japón: Tel.: +81 66621 4649. Fax: +81 66792 5993. Sitio Web: http://sharp-world.com/, http://sharp-world.com/solar/

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Datos de contacto en España: Sharp Electrónica España, S.A. C/ Sena, Nº 808174 San Cugat (Barcelona). Tel.: 93 581 97 00. Fax: 936 754 611. Email: jmcano@-sees.sharp-eu.com. Sitio Web: www.sharp.es, www.sharp.eu

Sharp Corporation es una empresa de producción de equipos electrónicos fundada en 1912. Destaca en varias líneas de negocios, entre ellas: semiconductores, paneles so-lares, teléfonos móviles, equipos de entretenimiento audio-visual, paneles LCD, pro-yectores, fotocopiadoras, microondas, cajas registradoras, entre otros productos. La Corporación cuenta con 46.600 trabajadores, tiene 64 sedes en 30 países y sus pro-ductos se distribuyen en 164 países de Europa, Asia, Norteamérica, Oceanía, Oriente Medio y África. Sus ingresos globales en 2006 fueron superiores a 24 mil millones de dólares.

Sharp comenzó su compromiso con la investigación y el desarrollo de células fotovol-taicas en 1959. Sus células solares han sido utilizadas en una amplia gama de aplica-ciones: satélites lanzados al espacio, sistemas de iluminación y aplicaciones de consu-mo (calculadoras y televisores alimentados con energía solar), industriales y residen-ciales. Los módulos FV de Sharp están instalados en más de 130 satélites y en más de 1.200 faros. Desarrolla células solares de silicio amorfo, monocristalino y policrista-lino, y módulos FV de lámina delgada; posee una tecnología propia para el reciclaje de módulos fotovoltaicos usados. Su capacidad de producción en 2005 era de 400 MWp.

Recientemente (enero, 2009) la división solar de Sharp en Europa -Sharp Energy So-lution Europe (SESE)- ha anunciado que sus principales apuestas en Europa son los mercados de Alemania, España, Francia y Grecia. En octubre de 2008, la compañía puso en marcha una segunda línea de producción en la fábrica japonesa de Katsuragi, ampliando la capacidad de producción de células de lámina delgada de 34 a 160 MW. En esta misma línea ha anunciado que en 2010 pondrá en marcha la primera fábrica de células de gigavatios del mundo, con una producción inicial de 480 MW. En esta planta se fabricarán células solares microamorfas de lámina delgada. Sharp posee la titularidad de 3 patentes, sobre células solares, en la Oficina Mundial de Propiedad In-dustrial.

3.5.3. Suntech Power Holding Co. Ltd. – China

Datos de contacto en China: 17-6 Chang Jiang South Road,   214028   New District, Wuxi Jiangsu Province. Tel.: +86 510 8531 8668. Fax: +86 510 8534 3321. Email: hollywu@suntech-power.com. Sitio Web: www.suntech-power.com

Datos de contacto en España: no posee oficinas en España

Suntech Power es una de las compañías líderes en la fabricación de células solares FV para los sectores: comercial, industrial, residencial y de servicios públicos. Posee cerca de 8.000 empleados a escala global y tiene cuatro plantas de producción ubica-das en: Wuxi, Luoyang, Qinghai y Shanghai. Su cifra de ingresos en 2006 fue de 598 millones de dólares.

Desarrolla células solares FV de silicio monocristalino y policristalino, y comercializa una amplia gama de módulos integrables a edificios de oficinas y residenciales, con di-versas funcionalidades de diseño. Recientemente ha desarrollado una nueva tecnolo-gía conocida como Pluto que permite la consecución de una eficiencia del 18% para células de silicio monocristalino y del 17% para el policristalino, con el objetivo de lle-gar al 20% en los dos próximos años. Destaca además en la coordinación de proyec-

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tos para el desarrollo e instalación de parques FV de más de 10 MW. Posee sedes re-gionales en China, Japón, Suiza, Australia y EE.UU. Ha trabajado de conjunto con Atersa para el desarrollo de parques FV en la región de Extremadura.

Las actividades de I+D de la empresa se focalizan en la investigación de nuevos mate-riales para las células, tales como: metallurgical silicon, EVA, glass y module backs-heets; el desarrollo de nuevos diseños de los módulos para el trabajo de arquitectos y constructores; y la producción de módulos de lámina delgada (en esta línea producen 50 MWp anualmente). A la empresa le han concedido la propiedad de 4 patentes, so-bre células solares, en la Oficina Mundial de Propiedad Industrial; además es titular de 11 patentes concedidas por la Oficina China de Propiedad Industrial, estas últimas re-lacionadas con la tecnología de lámina delgada.

3.5.4. Kyocera Solar Corporation – Japón

Datos de contacto en Japón: 6 Takeda Tobadono-cho, Fus-himi-ku, Kyoto 612-8501. Tel.: +81 75 604 3412. Sitio Web: http://global.kyocera.com/

Datos de contacto en España: aunque no posee oficinas en el país, le ha concedido el derecho de representar la marca y distribuir sus paneles solares a la empresa españo-la: JHRoerden. Avda. Alberto Alcocer, 38 -7º izq, 28016 Madrid. Tel.: 91 457 9128, 91 458 6831. Fax: 91 458 6046. E-mail: contacto@jhroerden.com, roerden@bitmailer.net. Sitio Web: http://www.jhroerden.com/. La empresa JHRoerden también comercializa los módulos solares FV de las empresas SolarWorld, Uni-solar y Würth Solar, en el te-rritorio español.

Kyocera es una compañía japonesa con sede en Kyoto, fundada en 1959. Posee va-rias líneas de negocios, agrupadas en divisiones: Equipos de impresión, Sistemas de imágenes digitales, Equipos electrónicos, Equipos de telecomunicaciones, Componen-tes semiconductores y Productos cerámicos con diversas aplicaciones. En la última di-visión se incluye la línea de negocios “solar” dedicada al desarrollo y fabricación de sistemas solares térmicos y FV. La cantidad total de empleados de la empresa es 67.224, y su cifra de ingresos en 2007 fue de 12,82 mil millones de dólares.

Kyocera es pionera en el mercado de la energía solar y desde el año 1975 desarrolla células solares. Kyocera Solar posee delegaciones regionales en: Europa (sede situa-da en Alemania), Asia, Oriente Medio, África, Oceanía y Norte Centro y Sur de Améri-ca. Comercializa sistemas FV de diferente tipo: residenciales conectados a la red, de gran escala conectados a la red, industriales remotos, y para electrificación rural. Entre las aplicaciones industriales remotas se incluyen las fuentes de energía para equipos de telecomunicaciones y las aplicaciones para petróleo y gas. En la electrificación rural cubren una gran variedad de aplicaciones: sanitarias como los sistemas de refrigera-ción de vacunas, sistemas de bombeo a pequeña escala, alumbrado público, y siste-mas solares domésticos independientes (SHS). Kyocera también ofrece sistemas sola-res completos, llave en mano: controla todas las fases de producción, desde la fabrica-ción de paneles y células, hasta el montaje de módulos. Como dato curioso es válido señalar la aplicación de los paneles solares de Kyocera en uno de los nuevos modelos de los vehículos híbridos de Toyota de la serie Toyota Prius.

La tecnología empleada por Kyocera en todos sus paneles FV comerciales es de “pri-mera generación” desarrollados a partir de silicio policristalino. Sus módulos solares

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policristalinos se comercializan en un rango de 43 Wp y 200 Wp. Su producto más mo-derno es el módulo fotovoltaico de alto rendimiento policristalino KD210GH-2P de la nueva serie de módulos KD que reemplaza la antigua KC. Esta serie se distingue por una mayor potencia de salida y una gran confiabilidad: la tolerancia de la potencia no-minal pudo reducirse a ±5% y se incrementó la eficiencia de conversión hasta el 18,5%. Para alcanzar este nivel de eficiencia se utilizó un procedimiento patentado por Kyocera conocido como “d.Blue“, que aumenta la absorción de energía solar mediante una reducción de la reflexión. Este nivel de eficiencia en módulos policristalinos es considerado un record mundial.

La empresa posee la titularidad de 22 patentes protegidas, relacionadas con células o módulos solares, en la Oficina Mundial de Propiedad Industrial. La producción de ener-gía solar FV de Kyocera en 2007 fue de 207 MWp y prevé alcanzar los 500 MW en el año 2010.

En España, Kyocera ha desarrollado de conjunto con la empresa española Avanzalia una gran planta solar conectada a red, en la provincia española de Salamanca (de 13,8 MW de potencia). En la actualidad está en marcha el desarrollo –entre ambas empresas- de otra gran instalación en la provincia de Cuenca (Castilla-La Mancha) con una potencia instalada de 18 MW para el suministro de energía a más de 9.200 hoga-res, ocupando una superficie de 80 hectáreas.

3.5.5. First Solar, Inc. – EE.UU

Datos de contacto en EE.UU: 350 West Washington Street, Suite 600 Tempe, Arizona 85281-1244. Tel.: +01 602 414 9300. Fax: +01 602 414 9400. Si-tio Web: www.firstsolar.com/

Datos de contacto en España: Spain Marketing & Business Development First Solar. Avda. de Brasil 6, 1a Planta, 28020 Madrid. Tel.: 91 417 15 10. Fax: 91 417 15 25.

First Solar, es una compañía pública de EE.UU dedicada exclusivamente al desarrollo y comercialización de soluciones para las energías renovables, particularmente la so-lar. Se fundó en 1999 y sus primeros productos comerciales se lanzaron al mercado en el año 2002. Su sede central se ubica en Phoenix, Arizona (EE.UU), sus plantas de fabricación se ubican en EE.UU., Alemania y Malasia. Posee oficinas de ventas en Mainz (Alemania) y representantes en Madrid (España), Bruselas (Bélgica), Ámster-dam (Holanda) y París (Francia). Su cifra de ingresos en 2007 fue de 638 millones de dólares.

Se ha especializado en la fabricación de módulos solares de segunda generación con tecnología de lámina delgada basada en CdTe, con una eficiencia de conversión del 10,7% y un precio medio de 1.08 $/W (considerado entre los precios más competitivos del mercado). Su producción en 2008 fue de aproximadamente 735 MW y tiene planes de alcanzar la cifra de 1GW a finales del 2009. Sus actividades se centran en la insta-lación de parques solares de gran escala. Entre sus soluciones se incluye un progra-ma para el reciclaje y la recolección de módulos solares.

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En Europa la empresa ha firmado –recientemente- nuevos acuerdos a largo plazo con Sorgenia Solar, desarrollador de centrales de energía solar a gran escala conectadas a la red eléctrica en Italia. También ha ampliado los acuerdos de suministro de módu-los con varios de los clientes existentes, incluidos EDF Energies Nouvelles, Ecos-tream, Juwi y Phoenix Solar AG. Estos nuevos acuerdos amplían el volumen de módu-los contratados a un total de 525MW, lo que permite ventas adicionales de aproxima-damente 800 millones en el periodo 2009-2013. Posee la titularidad de 16 patentes protegidas, relacionadas con células solares, en la Oficina Mundial de Propiedad In-dustrial.

3.5.6. Motech Industries, Inc. – Taiwán

Datos de contacto en Taiwán: Tainan Science-Base Indus-trial Park, No. 3, Da-Shun 9th Road, Hsin-Shi, Tainan 74145. Tel.: +886 65050789. Fax: +886 65051789. E-mail: solar@motech.com.tw. Sitio Web: www.motechind.com/

Datos de contacto en España: no posee oficinas en España.

Motech Industries, es una empresa con sede en Tainan, Taiwán, fundada en 1981. En-tre sus líneas de negocios se incluyen las células solares FV, diversos instrumentos de prueba y medición, los convertidores, los controladores de carga eléctrica y los siste-mas solares. Desarrolla células, módulos solares y sistemas remotos y conectados a la red. En correspondencia con estas líneas de negocios se ha estructurado en tres divisiones: Motech solar, Motech Instruments y Motech Power (dedicado al desarrollo de instalaciones solares FV de gran escala conectadas a la red). Se ha especializado en la investigación, desarrollo, producción y comercialización de células solares de sili-cio monocristalinas y policristalinas. Su producción en 2007 fue de 176 MW, posee plantas de producción en Taiwán y en China; tiene 1.014 empleados. No se registra ninguna patente con titularidad asignada a Motech, en la Oficina Mundial de Propiedad Industrial.

3.5.7. SolarWorld AG – Alemania

Datos de contacto en Alemania: Kurt-Schumacher-Str. 12 - 14  53113  Bonn. Tel.: +49 22855920451. Fax.: +49 2285592099. Email: service@sola-rworld.de. Sitio Web: www.solarworld.de/,

Datos de contacto en España: SolarWorld Ibérica. P.I. C/La Granja, 15-Edif. B-1°B, 28108 Alcobendas, Madrid. Tel.: 91 490 5999. Fax: 91 657 4968. Email: info@sola-rworld.es. Sitio Web: http://www.solarworld.es/

Entre sus distribuidores en España se incluye la empresa JHRoerden. Avda. Alberto Alcocer, 38 -7º izq, 28016 Madrid. Tel.: 91 457 9128, 91 458 6831. Fax: 91 458 6046.

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E-mail: contacto@jhroerden.com, roerden@bitmailer.net. Sitio Web: http://www.jhroer-den.com/

El grupo SolarWorld AG es una empresa alemana fundada en 1988, con sede central en Bonn. Sus ingresos en 2006 fueron de 679,7 millones de dólares, posee 2.095 em-pleados y cuenta con cinco subsidiarias: SolarWorld Innovations GMBH, Sunicon AG, Deutsche Solar AG, Deutsche Cell GMBH y Solar Factory GMBH. La actividad del grupo se centra exclusivamente en la tecnología para la generación de energía solar, y cubre todas las etapas de la cadena de valor añadido, desde el silicio como materia prima hasta los sistemas de energía solar listos para ser operados.

La empresa cuenta con centros de producción en Alemania, Suecia y Estados Unidos. En Estados Unidos, California, concentra la mayor fabricación de módulos solares, mientras que en Oregon se realiza la mayor producción de células solares. En la ciu-dad alemana de Freiberg, en Sajonia, el grupo opera una de las plantas de manufactu-ra solar más modernas e integradas del mundo. Entre los principales mercados en los que actúa se incluyen: Alemania, los Estados Unidos y especialmente España, dentro del resto de Europa. Las oficinas de distribución en Alemania, España, California, Su-dáfrica y Singapur brindan sus servicios a los mercados internacionales de energía so-lar. Además de productos de energía solar acoplados a redes, el grupo SolarWorld ofrece a nivel internacional cada vez más soluciones de energía solar para aplicacio-nes rurales.

Desarrolla y comercializa obleas, células y módulos de silicio monocristalino y policris-talino para una amplia gama de aplicaciones. La eficiencia de las células policristalinas oscila entre el 14 y el 20%, y las monocristalinas entre el 14 y el 17%. SolarWorld po-see la titularidad de 23 patentes protegidas en la Oficina Mundial de Propiedad Indus-trial, dos de ellas directamente relacionadas con células o módulos solares FV.

3.5.8. Sanyo Electric Co., Ltd. – Japón

Datos de contacto en Japón: 5-5 Keihan-Hondori, 2-chomeMoriguchi, Osaka 570-8677. Sitio Web: www.sanyo.com/

Datos de contacto en España: SANYO España, S.A.U. Casal de Santa Coloma, 6, Polígono Industrial Santita 08210. Barberà del Vallès, Barcelona. Tel.: 93 718 20 00. Fax: 93 719 14 05. Email: webmaster@sanyo.es. Sitio Web: www.sanyo.es/, http://www.sanyo-solar.eu/es/

Sanyo Electric es una compañía japonesa cuyo sede central se localiza en Moriguchi, Prefectura de Osaka. Fue fundada en 1947 como fabricante de lámparas para bicicle-tas y en la actualidad desarrolla y comercializa una amplia gama de productos electró-nicos de consumo. Además de los aparatos de televisión y grabadores de vídeo, San-yo es bien conocida por sus radio-casetes, vídeo-cámaras digitales, teléfonos móviles, aire acondicionados, lavadoras, etc. También comercializa equipos médicos, capacita-res, motores, baterías recargables, sistemas de navegación para vehículos y sistemas fotovoltaicos, entre otros. Sus ventas globales en 2008 fueron de 21.447 mil millones de dólares y la cantidad de empleados era de 99.875.

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Las células solares desarrolladas y comercializadas por Sanyo, en la actualidad, se basan en una tecnología híbrida de segunda generación conocida como HIT (Hetero-junction with Intrinsic Thin-layer) formada por la integración de obleas de silicio crista-lino y capas ultra finas de silicio amorfo. La empresa tiene planes de alcanzar una cuo-ta de mercado del 10% en el 2010 con un volumen de producción de 600 MW y alcan-zar el 15% del mercado mundial en 2020 con una producción superior a 4 GW. Posee la titularidad de 25 patentes protegidas en la Oficina Mundial de Propiedad Industrial, relacionadas con células o módulos solares FV.

En España inició sus actividades en 1969 y cuenta con dos oficinas comerciales en Barcelona (oficina comercial central) y en Madrid (delegación comercial) y una sede social y plataforma logística ubicada en Tudela (Navarra).

3.5.9. Yingli Green Energy Holding Co., Ltd. – China

Datos de contacto en China: No.3055 Fuxing Middle Road, Baoding China  071051  Baoding. Tel.: +86 312 8929803. Fax.: +86 312 3151881. Email: commerce@yinglisolar.com. Sitio Web: www.yinglisolar.com

Datos de contacto en España: Yingli Solar Spain S.L. Miniparc III, Edificio G - 2a plan-ta. Calle Caléndula 93, Urb. El Soto 28109 Alcobendas, Madrid. Tel.: 676 459 543, Fax: 916 509 039. Email: fcalisalvo@yinglisolar.com. Sitio Web: www.yinglisolar.com

Yingli es una empresa con sede en Hebei fundada en 1998. Actualmente es uno de los principales fabricantes de productos fotovoltaicos en China, que integra verticalmente todo el negocio fotovoltaico, desde la purificación del silicio, a la producción de células y el montaje de módulos. La empresa diseña, comercializa, ensambla, suministra e instala sistemas solares en China y otros países, entre ellos: Alemania, España, Corea del Sur, Italia, Bélgica, Francia y EE.UU. Durante el 2008 tuvo una capacidad de pro-ducción anual de 200 MW en lingotes de polisilicio y obleas, 200 MW en células foto-voltaicas y 200 MW en módulos fotovoltaicos. Su cifra de ingresos en 2007 fue de 556.5 millones de dólares, y posee 2.748 empleados.

Entre sus proyectos se incluyen parques FV conectados a la red en Munich (Alema-nia), Moan (Portugal) y Navarra (España). En 2008 construyó sistemas FV de cone-xión a la red en la cadena de tiendas Wal-Mart y en los grandes almacenes Kohl's, en EE.UU. Recientemente ha firmado acuerdos con IBC Solar AG, para la instalación de 91 MW en módulos FV en el periodo diciembre 2008 – diciembre 2009. Para la pro-ducción de sus obleas, células y módulos FV emplea tecnologías de “primera genera-ción” basadas en silicio policristalino.

No se registra ninguna patente en la Oficina Mundial con titularidad asignada a esta empresa. Posee una patente relacionada con módulos solares concedida por la Ofici-na de Propiedad Industrial de China.

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3.5.10. Ja Solar Holding Co., Ltd. – China

Datos de contacto en China: No.36, Jiang Chang San Road, ZhaBei, Shanghai, 200436. Tel.: +86 21 60955999 / +86 21 60955888. Fax: +86 21 60955858. Email: Sales@jasolar.com / Market@jasolar.com. Sitio Web: www.jaso-lar.com

Datos de contacto en España: No posee oficinas en España.

JA Solar es una compañía con sede en Ningjin fundada en 2005, creada como resulta-do de una joint venture entre las empresas: JingLong Industry & Commerce Group Co., Ltd. (JingLong Group), Australia PV Science & Engineering Company y Australia Solar Development Company. Se ha especializado en el diseño, producción y comer-cialización de células solares FV de silicio monocristalino y obleas de silicio policrista-lino. También abarca la producción de módulos y la instalación de sistemas FV. Ade-más de China, opera en los mercados de: Alemania, Italia, Suecia, España, Corea del Sur y EE.UU. Posee 1.465 empleados y su cifra de ingresos en 2007 fue de 369,3 mi-llones de dólares.

No se registra ninguna patente con titularidad asignada a esta empresa, en la Oficina Mundial de Propiedad Industrial.

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4. POLÍTICAS, AMBIENTE REGULATORIO Y SUBVENCIONES

En la actualidad, los programas de apoyo a las energías renovables están experimen-tado crecimientos agigantados: los expertos plantean que las inversiones actuales son cinco veces mayores que hace sólo tres años. Un estudio reciente del Programa de Naciones Unidas para el Medioambiente (UNEP, por sus siglas en inglés) indica, que las inversiones en energías renovables sobrepasaron los 200.000 millones de dólares en 2007, un 60% más que el año anterior; y añade que desde 2007 hasta 2030, alcan-zarán los 450.000 millones de dólares para el 2012 y aumentarán a más de 600.000 millones anuales en el 2020. Aunque la mayoría de las inversiones se dirigen hacia los países desarrollados, fundamentalmente en Europa, Japón y Estados Unidos, las na-ciones en vías de desarrollo cada vez juegan un papel más importante: China, India y Brasil acumularon en 2007 el 22% del aumento de la inversión (26.000 millones de dó-lares) y hace sólo cuatro años representaban el 12% (1.800 millones de dólares).

La inversión en energía solar aumenta desde 2004 a un ritmo anual del 254% y experi-mentó un fuerte impulso en 2007 sumando nuevas inversiones por valor de 28.600 mi-llones de dólares. Un estudio de la consultora New Energy Finance (2008) refleja que en 2007 la energía solar fotovoltaica incrementó sus inversiones un 82%, hasta los 4.000 millones de dólares, debido principalmente a las grandes plantas fotovoltaicas de España e Italia.

Entre los hitos (planes, programas, iniciativas, fondos, etc.) mundiales de mayor con-notación, en la industria energética, se incluyen: el Protocolo de Kyoto; el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente con diversas iniciativas y fondos, entre ellos: el Fondo para el Medio Ambiente Mundial (FMAM), la Iniciativa para la Construc-ción Sostenible, la Iniciativa para la Financiación de la Energía Sostenible y el Progra-ma de Préstamos para la Energía Solar; el Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD); y el Fondo Mundial para la Eficiencia Energética y las Energías Renovables propuesto por la Comisión Europea.

A escala mundial uno de los órganos rectores más importantes es la Agencia Interna-cional de la Energía (IEA, por sus siglas en inglés), que lleva a cabo amplios progra-mas de cooperación energética entre sus 26 estados miembros, entre los que se inclu-ye España. En la industria FV el programa mundial de mayor relevancia es “IEA Photo-voltaic Power Systems Programme (PVPS)”, vigente desde 1993. Los países miem-bros de este programa son: Alemania, Austria, Canadá, Comisión Europea, Asociación Europea de la Industria Fotovoltaica, Francia, Italia, Japón, Suecia, Suiza, Reino Uni-do, Estados Unidos de América y Polonia, en calidad de observador.

El Banco Mundial también coordina acciones y subvenciona proyectos para el desarro-llo de las energías renovables. Recientemente –enero 2009- lanzó sus primeros “bo-nos verdes” destinados a generar fondos adicionales para proyectos o programas que apoyan las actividades de baja emisión de carbono en países clientes.

En la industria fotovoltaica las inversiones se destinan principalmente al desarrollo de nuevas instalaciones de producción y tecnologías. A la vez, el apoyo político al desa-rrollo de la electricidad solar, ha promovido la implantación de marcos promocionales de largo alcance en numerosos países. El cambio que se observa en las aplicaciones (sistemas FV autónomos hacia conectados a red) ha sido motivado, en gran medida, por los programas de promoción e incentivos que han implementado algunos gobier-nos, entre los que destacan: Alemania, EE.UU., Japón y España. Entre las característi-cas de dichos programas se encuentran: el impulso al desarrollo y al liderazgo tecnoló-

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gico de sus industrias, el fomento a la creación de empleos, el fomento al cuidado del medio ambiente y la búsqueda de alternativas energéticas que ayuden a disminuir la gran dependencia a los combustibles fósiles.

Entre los incentivos económicos que han propiciado la instalación masiva de los siste-mas fotovoltaicos se pueden mencionar: el subsidio directo a la compra e instalación de los sistemas FV, los préstamos sin interés o a intereses muy bajos, las tarifas prefe-renciales para la electricidad que se aporta a la red y los sistemas de primas para los productores de electricidad FV. La Tabla 15 resume los principales incentivos guberna-mentales.

Tabla 15: Principales regulaciones e incentivos aplicados para la promoción de la indus-tria FV.

Acciones – Medidas -Sub-venciones

Países que la utilizan Tipo de acción o medida

Tarifas preferenciales Alemania, Australia, Canadá, Corea del Sur, España, Francia, Italia, Portugal, Suiza.

Incentivo por kWh

Subvenciones: Capital directo Alemania, Australia, Austria, Corea del Sur, EE.UU., España, Francia, Italia, Ja-pón, Reino Unido, Suecia, Suiza.

Incentivo por kWh o coste

Créditos fiscales Canadá, EE.UU., Francia, Japón, Portu-gal, Reino Unido, Suiza.

Incentivo por kWh o coste

Regímenes especiales de electricidad verde

Alemania, Australia, Austria, Canadá, EE.UU., Italia, Japón, Reino Unido, Sue-cia.

Incentivo por kWh o valor

Normas especiales para energías renovables

Australia, EE.UU., Japón, Reino Unido, Suecia.

Regulación

Requerimientos especiales para construcciones sosteni-bles

Alemania, Australia, Canadá, Corea del Sur, EE.UU., España,Portugal, Suiza.

Regulación

Fuente: información extraída de “Trends in photovoltaic applications” (2008). http://www.iea-pvps.org/trends/6EP.2.2%20%5BKompatibilit-344tsmodus%5D.pdf

Situación en Europa

En Europa existen varias directrices que regulan el punto de partida y el despliegue esperado de las energías renovables en la región, estas son:

Protocolo de Kyoto y el compromiso comunitario en las negociaciones interna-cionales. La UE firmó el Protocolo de Kyoto en 1998 y su compromiso es redu-cir las emisiones de gases de efecto invernadero en un 20% como mínimo en 2020.

Política Energética Común con un paquete de medidas que refuerzan el com-promiso anterior. El tercer paquete energético favorece al sector FV y se rela-ciona con la liberalización del mercado de la electricidad, facilita las inversiones e infraestructuras transfronterizas y reduce la fragmentación de los mercados nacionales o regionales.

Libro Verde hacia una Estrategia Europea para un Suministro de Energía Fia-ble.

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Libro Blanco para una Estrategia Común y un Plan de Acción. Entre sus objeti-vos se incluye alcanzar los 3 GWp de capacidad fotovoltaica instalada en 2014.

Plan de Energía Renovable aprobado el 10 de enero de 2007. El objetivo para 2010 es obtener un 12% de electricidad a partir de energías renovables; y un 20 % en 2020.

Directiva 2001/77/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, relativa a la pro-moción de la electricidad generada a partir de fuentes de energía renovables en el mercado interior de la electricidad.

Plan Estratégico de Tecnología Energética (SET Plan). Entre las seis iniciativas industriales europeas propuestas se encuentra la iniciativa Solar Europe, que se orienta a la energía FV y a la concentración solar; la ratificación oficial de las iniciativas industriales, por los jefes de estado, está prevista en la primavera de 2009.

Programa de Energía inteligente – Europa: este programa garantiza la continui-dad del programa similar que finalizó el 31 de diciembre de 2006.

Directiva sobre el Rendimiento Energético de los Edificios (EPBD). Está previs-ta una reforma de esta directiva en 2009 y se prevé que aporte nuevas oportu-nidades para reforzar la promoción de los sistemas FV integrados e instalados en los edificios.

Entre las iniciativas europeas también destaca el sistema de primas (feed-in tariff) que es considerado, por algunos expertos, el impulsor de la historia de éxito de la energía solar en Europa. El sistema de primas consiste en que los productores de electricidad solar tienen derecho a suministrar electricidad a la red pública y reciben una prima por kWh generado –durante un periodo de tiempo fijo-. Este sistema inicialmente aplicado en Alemania, se ha extendido a un grupo importante de estados miembros, la Tabla 16 resume las tarifas fijadas en algunos de los países que la aplican.

Tabla 16: Primas otorgadas a los productores de energía solar FV en algunos países

europeos.

Fuente: Información extraída de “Visión de la Tecnología FV en España”. http://www.pv-era .net/doc upload/documents/211_0073VisionPlataformaTecnologicaFotovoltaicaEspanola.-

pdf

La Unión Europea ha subvencionado investigaciones sobre energía fotovoltaica desde los años setenta. Estos programas han dispuesto de una financiación media de aproxi-

País Prima €Ct /kWh Duración (años)Alemania 43 - 60 20Austria 47 - 60 20Bélgica 15 - 45 20España 22 - 40 25Francia 15 - 30 20Grecia 0,7 -Holanda 6,8 -Italia 44 - 49 20Luxemburgo 25 - 45Portugal 22 - 44 -

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madamente 18 M€/año, aunque los presupuestos de cada uno de los Programas han fluctuado periódicamente. Durante el Sexto Programa Marco (6PM) (2002-2006) se in-virtieron 810 € millones en sistemas sostenibles de energía, 107,5 de los cuales se de-dicaron a la investigación de tecnologías fotovoltaicas. La Figura 15 resume los princi-pales temas que han sido objeto de financiación dentro del 6º Programa Marco.

Figura 15: Relación de temas de I+D fotovoltaicos financiados por la Comisión Europea en el 6º Programa Marco.

Fuente: Visión de la Tecnología FV en España. http://www.pv-era.net/doc _upload/docu-ments/211_0073VisionPlataformaTecnologicaFotovoltaicaEspanola.pdf

En la actualidad, la investigación sobre tecnologías fotovoltaicas -en Europa- está fi-nanciada por 27 programas nacionales, así como por las Direcciones Generales de In-vestigación (DG-IDT) y de Energía y Transporte (DG-TREN). Durante el Séptimo Pro-grama Marco (7PM), desde el 2007 hasta el 2013, la Comisión Europea espera lograr mejoras sustanciales en el coste de los módulos, el desarrollo de nuevos materiales y el fomento de la difusión en el mercado. Además durante este periodo se creó la Plata-forma Tecnológica de Energía Fotovoltaica “PV Technology Platform” con el fin de acelerar el desarrollo de esta industria en la región. En la Tabla 17 se presentan los primeros proyectos FV financiados en el 7PM.

Tabla 17: Proyectos financiados durante el 7PM.

Acrónimo Título Año comienzo / Duración Coordinador

APPOLON

Multi-approach for high effi-ciency integrated and intelligent concentrating PV modules (sys-tems)

2008/60 meses CESI Ricerca Spa (Italia)

HETSI Heterojunction Solar cells based on a-Si c-Si 2008/36 meses

Commissariat à l´Energie Atomique –CEA- (Francia)

HIGH-EF

Large grained, low tress multi-crystaline silicon thin film solar process on glass by a novel combined diode laser and solid phase crustallisation process

2008/36 mesesInstitute of Photonic Technology, e.V. (Alemania)

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IBPOWER

Intermediate Band Materials and Solar cells for Photovoltaics with High Efficiency and re-duced Cost

2008/48 mesesUniversidad Politécni-ca de Madrid (Espa-ña)

ROBUST DCS

Dye Sensitised Solar Cells (DSC) 2008 /36 meses

Energy Research Centre of the Nether-lands –ECN- (Países Bajos)

SOLASYSNext generation Solar Cells and Module Laser Processing Sys-tems

-/36 meses

ULTIMATEUltra Thin Solar Cells for Mod-ule Assembly-Tough and Effi-cient

-/36 meses

Fuente: PV status report 2008. http://sunbird.jrc.it/refsys/pdf/PV%20Report%202008.pdf

4.1. Regulaciones y Subvenciones de mayor relevancia en el territorio español

El marco legislativo en que se basa la introducción, desarrollo y despliegue de la ener-gía solar FV en España, se sustenta en las siguientes leyes y regulaciones:

Ley 54/1997 del Sector Eléctrico. 

Real Decreto 2019/1997, por el que se organiza y regula el mercado de pro-ducción de energía eléctrica.

Real Decreto 2818/1998, sobre producción de energía eléctrica por instalacio-nes abastecidas por recursos o fuentes de energía renovables, residuos y co-generación.

Real Decreto 1663/2000, sobre conexión de instalaciones fotovoltaicas a la red de baja tensión.

Real Decreto 436/2004, a través de esta resolución el gobierno español eliminó las barreras económicas para la conexión de las energías renovables a la red eléctrica e iguala las condiciones para la producción a gran escala de energía solar térmica y fotovoltaica y garantiza su venta por la aplicación de “feed-in ta-riffs”.

Código Técnico de la Edificación (CTE) – 2006. Supuso la incorporación de nuevas exigencias en edificios de nueva construcción o rehabilitados para con-seguir un uso racional de la energía, reduciendo su consumo y utilizando fuen-tes de energía renovables. Regula cuatro exigencias básicas: limitación de la demanda energética; eficiencia energética de las instalaciones de iluminación; la exigencia relativa a la contribución solar mínima de agua caliente sanitaria -entre un 30% y un 70% en función del volumen diario-; y la contribución fotovol-taica mínima de energía eléctrica, que establece que en los nuevos edificios del sector terciario de una determinada superficie una parte de las necesidades eléctricas sean cubiertas por energía solar generada por una instalación foto-voltaica.

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Ley 17/2007 del Sector Eléctrico, que modifica a la Ley 54/97 para adaptarla a lo dispuesto en la Directiva 2003/54/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, sobre normas comunes para el mercado interior de la electricidad.

Real Decreto 661/2007, que regula la actividad de producción de energía eléc-trica en Régimen Especial, incluyendo el nuevo régimen retributivo de primas, que sustituye al RD 436/2004.

Resolución de 27 de septiembre de 2007, por la que se establece el plazo de mantenimiento de la tarifa regulada para la tecnología fotovoltaica, en virtud de lo establecido en el artículo 22 del Real Decreto 661/2007, de 25 de mayo.

Real Decreto 1578/2008, de retribución de la actividad de producción de ener-gía eléctrica mediante tecnología solar fotovoltaica para instalaciones posterio-res a la fecha límite de mantenimiento de la retribución del Real Decreto 661/2007. La nueva normativa limita las instalaciones a 1.500 MW de potencia nueva en los próximos tres años hasta alcanzar unos 3.000 MW en 2010 y al-rededor de 10.000 MW en 2020. También reduce las primas que reciben los productores de energía fotovoltaica (de 45 céntimos el kWh a 34 céntimos o menos).

Registro de Preasignación de Retribución (RPR). Creación de un nuevo regis-tro administrativo (RPR), cuya inscripción es preceptiva para tener derecho a la retribución que la nueva normativa (Real Decreto 1578/2008) regula.

Adicionalmente existe el Plan de Energías Renovables (PER) 2005-2010, y el Progra-ma Nacional de Energía, que forma parte del Plan Nacional de I+D+i. El gobierno es-pañol elaborará un nuevo PER 2011-2020 con el objetivo de fijar metas más ambicio-sas en diferentes sectores, entre ellos en la industria FV, pues el objetivo fijado por el PER 2005-2010 -de 400 MW FV instalados- se ha cumplido desde finales de 2007.

Por su parte, el Programa Nacional de Energía, contribuye a una política de crecimien-to sostenible a través de la financiación de actividades y proyectos relacionados con las energías renovables. En el caso concreto de la energía solar fotovoltaica, las activi-dades prioritarias dentro del Plan son las siguientes:

Materiales fotovoltaicos: investigación, desarrollo y caracterización de materia-les fotovoltaicos orientado a la reducción de costes específicos, en los campos de materiales de grado solar, la lámina delgada, etc.

Células fotovoltaicas: mejoras en las tecnologías y optimización de procesos de fabricación de células fotovoltaicas, mejoras y modernización de sistemas de fabricación orientados a la reducción de costes específicos. Nuevos conceptos que consuman menor cantidad de material y aprovechen mejor el espectro

Módulos fotovoltaicos: investigación, desarrollo e innovación en módulos foto-voltaicos en los campos de fabricación y homologación, integración arquitectó-nica, sistemas de concentración y nuevos conceptos

Sistemas fotovoltaicos: investigación y demostración tendentes a mejorar el ba-lance del sistema, desarrollo de nuevas aplicaciones y aspectos de diseño, sis-temas de seguimiento solar, monitorización y telegestión y mejora de la calidad de servicio.

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Acoplamiento a redes: investigación y desarrollo de tecnologías para la mejora de la calidad de onda y seguridad de conexión a la red. Optimización de inver-sores. Desarrollo de normativas y herramientas de homologación y caracteriza-ción de inversores y componentes

En materia de subvenciones, en la industria FV española destacan tres tipos principa-les: subvenciones a fondo perdido para la instalación de equipos, primas subvenciona-das por la venta de electricidad, y financiación especial con intereses muy bajos. El pri-mer caso está dirigido a particulares y pequeñas empresas que pueden optar por sub-vencionar parte del coste de los sistemas FV que desee integrar en su vivienda u ofici-na, y la cuantía dependerá de la localidad donde se realice la instalación. Las primas son iguales para cualquier región de España y son las más estables y efectivas, ante-riormente se ha comentado el nuevo Real Decreto 1578/2008 que regula su comporta-miento a partir de 2009. Por último, los sistemas de financiación con bajos intereses son apoyados por entidades comprometidas con importantes objetivos sociales y me-dioambientales, tales como las cajas de ahorro y la banca ética.

Entre las subvenciones estatales se incluyen las facilitadas por el IDEA, que tiene una línea de ayuda específica para sistemas FV conectados a red entre 5 y 100 kWp. La inversión máxima financiables es de 7€/Wp (20% en ayuda a fondo perdido y 70% en créditos de bajo interés). A continuación se indican las principales subvenciones apli-cadas en las comunidades autónomas españolas:

Andalucía – SODEAN: Sociedad para el Desarrollo Energético de Andalucía, Programa Prosol. La ayuda asciende al 40% bruto del coste de inversión sub-vencionable, de acuerdo a los precios de referencia según el tipo de instala-ción, además de créditos a bajo interés.

Aragón - Departamento de Industria, Comercio y Turismo. Subvenciones para la instalación de sistemas FV aislados en medios rurales o industrias agrope-cuarias, hasta un máximo del 40% del coste elegible de la inversión. Además se ofrece subvención a sistemas conectados a red hasta un máximo del 25% del coste elegible de instalación.

Asturias – FAEN: Fundación Asturiana de la Energía. Subvención a instalacio-nes conectadas a red hasta 1€/Wp.

Baleares – Dirección General de Energía. La cuantía de la subvención no po-drá superar el 30% del coste de la instalación. En sistemas conectados a red su subvenciona a razón de 0,9€/Wp.

Canarias - Instituto Tecnológico de Canarias. Subvenciones para instalaciones FV aisladas que permitan la electrificación rural, hasta 10 kW de potencia total, hasta un 60% de la inversión elegible, con un máximo de €3.000.

Cantabria - SODERCAN: Sociedad para el Desarrollo Regional de Cantabria. La subvención para proyectos de energía solar no podrá superar el 50% de los costes subvencionables.

Castilla La Mancha - Consejería de Industria y Trabajo. Subvención de siste-mas FV aislados a razón de 7 €/Wp. Para sistemas conectados a red se sub-vencionan a razón de 3,60€/Wp para sistemas con potencia inferior a 100 kWp.

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Castilla León - Ente Regional de la Energía (EREN). Subvención para el desa-rrollo de sistemas FV aislados que pueden llegar hasta el 100% de la inversión en caso de solicitudes procedentes de titulares de viviendas.

Cataluña - Instituto Catalán de la Energía (ICAEN) / Generalitat de Catalunya. Subvenciones de 3,8 €/Wp para sistemas conectados a red

Extremadura – Las ayudas no podrán superar el 40% del coste subvencionable y un máximo de 30.000 € por proyecto.

Galicia – INEGA: Instituto   Energético de Galicia . Subvención de sistemas FV aislados a razón de 9 €/Wp. Para sistemas conectados a red 4 €/Wp.

La Rioja – ADER: Agencia de Desarrollo Económico de La Rioja. Subvenciones para la electrificación autónoma de núcleos rurales aislados. En caso de resi-dentes permanentes puede facilitarse hasta el 80% de la inversión con un lími-te máximo de €3.606,07. Para titulares de viviendas rehabilitadas: hasta el 50% de la inversión con un límite máximo de 1.202,02 €. Para titulares de ermitas o edificios de interés cultural: hasta el 70% de la inversión con un límite máximo de 2.103,54 €.

Madrid - CAEM: Centro de Ahorro y Eficiencia Energética de Madrid. Subven-ción de instalaciones aislada a razón de 1 €/Wp.

Madrid – Consejería de Economía e Innovación Tecnológica. Subvención de sistemas FV conectados a red a razón de 2 €/Wp.

Murcia - Agencia de gestión de la energía de la región de Murcia. Ayudas a empresas, familias e instituciones sin fines de lucro, para la ejecución y explo-tación de proyectos de instalaciones de aprovechamiento de recursos energéti-cos renovables. Subvenciones de 12.000 € máximo por instalación conectada a red.

Navarra - Departamento de Industria de Navarra. Subvención del 405 del coste de instalaciones conectadas a red.

País Vasco - EVE: Ente Vasco de la Energía. Subvenciones a fondo perdido hasta el 40% del coste de la instalación, con un máximo de 36.000 € por insta-lación y 60.000 € para un mismo beneficiario. Para instalaciones conectadas a red: hasta 2,5 €/Wp. Además ofrecen

Valencia - AVEN: Agencia Valencia de la Energía. Subvención a fondo perdido de hasta el 55% del coste elegible del proyecto, tanto para sistemas aislado como conectados a red.

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5. PREVISIONES FUTURAS PARA LA INDUSTRIA SOLAR FOTOVOLTAICA

Según los pronósticos del Banco Mundial, en el año 2017 el volumen de mercado para los sistemas de energía solar superará los 100 mil millones de dólares, en el 2020 el mercado FV superará los 30.000 MWp y se estima que cada 20 años este mercado sea 140 veces mayor. Se prevé que este crecimiento no se deba sólo al desarrollo en países industrializados (como ha ocurrido hasta la actualidad), sino que también estará formado por la creciente electrificación solar de los países en vías de desarrollo, con un componente importante de aplicación en zonas rurales (cerca de 1.700 millones de personas en todo el mundo viven en la actualidad sin servicios de energía básicos y el 80% de ellas vive en áreas rurales). La Figura 16 muestra las estimaciones de EPIA hasta el año 2011.

Figura 16: Instalaciones solares fotovoltaicas a escala mundial: previsiones hasta el año 2012.

Fuente: European Photovoltaic Industry Association. http://www.epia.org/

En el estudio Solar Generation V, de EPIA, se contemplan dos escenarios para el aná-lisis prospectivo (horizonte temporal 2030) del mercado solar FV. Los resultados para el escenario más optimista, en el 2030, son los siguientes: la energía solar FV aportará entre el 8.9% y el 13,8% de la electricidad generada a escala mundial, la capacidad acumulada de los sistemas FV será de 1.864 GW, se producirán 2.646 TWh de electri-cidad, existirán 1.280 millones de clientes con conexión a la red (cerca del 14% de la población mundial), el potencial de creación de empleo acumulado se ubicará en 10 millones de puestos de trabajo, la reducción acumulada de emisiones de CO2 será de 8.953 millones de toneladas de CO2, el coste de la electricidad solar oscilará entre 7 y 13 € por kWh, y el valor del mercado será de 454.000 millones € al año.

Aunque se prevé que los sistemas conectados a la red sigan ocupando las mayores cuotas de mercado (cerca del 60% en 2030), las tendencias tecnológicas indican im-portantes incrementos de las prestaciones de la energía solar. En la amplia gama de aplicaciones en desarrollo y expansión destacan algunas aplicaciones industriales, ta-

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les como: los sistemas de calefacción y control del aire acondicionado en los coches; el uso por los arquitectos y constructores como material decorativo, envolvente y/o útil en edificaciones “sostenibles”; los sistemas y bombas de purificación y tratamiento de agua; los mástiles y equipos repetidores de telefonía móvil; las plantas de desaliniza-ción; los monitores meteorológicos o de contaminación; los sistemas de iluminación a distancia en carretera y en la navegación marítima, entre otros. La Figura 17 muestra las estimaciones hasta 2030 para las aplicaciones FV.

Figura 17: Instalaciones solares fotovoltaicas en el horizonte temporal 2007 – 2030.

Fuente: Solar Generation V- 2008. European Photovoltaic Industry Association. http://www.e-pia.org/

Los avances futuros de la energía fotovoltaica requieren importantes esfuerzos de in-vestigación y desarrollos para conseguir materiales y sistemas con mejores rendimien-tos a menor coste, sin olvidar los apoyos normativos. En la Figura 18, hoja de ruta ela-borada en Japón, se puede observar que para llegar a alcanzar estos retos se debe fo-mentar la innovación tecnológica mediante actividades de colaboración entre los cen-tros de investigación y la industria, con el apoyo del gobierno.

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Figura 18: Esquema del desarrollo futuro en I+D.

Fuente: NEDO PV Roadmap Toward 2030. http://www.nedo.go.jp/english/archives/161027/pv2030roadmap.pdf

En el ámbito tecnológico, el mercado actual está dominado por la tecnología de silicio cristalino con cuotas superiores al 90%, seguido del silicio amorfo (aproximadamente el 5%), el teluro de cadmio (4%), el cobre selenio indio (0,5%) y otras tecnologías (2,3%). Las previsiones futuras indican cambios paulatinos de este escenario: en el corto plazo estará caracterizado por la creciente penetración de la tecnología de lámi-na delgada, y en el mediano plazo por la obtención de células solares de tercera gene-ración con mayor atractivo comercial que las actuales.

El Departamento de Energía de EE.UU (DOE) calcula que la tecnología de lámina del-gada alcance –en 2010- una producción total de 1.727 MW y se prevé que en el corto plazo tenga costes inferiores a la 1ra, con rendimientos iguales o ligeramente superio-res. Se espera que la “tercera generación” ofrezca mayores rendimientos a costes más bajos: 50% superiores al actual y costes de 0,4 $/W instalado. La Figura 19 muestra los estimados de la Universidad de New South Wales (Australia), en relación al coste-eficiencia de cada tecnología.

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Figura 19: Relación eficiencia-coste de las celdas solares de 1ra, 2da y 3ra generación.

Fuente Células fotovoltaicas: Segunda y Tercera generación. http://www.madrimasd.org/citme/Informes/default.aspx

Las previsiones tecnológicas futuras auguran un papel importante tanto para las tecno-logías de lámina delgada, como para los conceptos emergentes, de manera que en 2030 cada clase cubrirá un tercio de un mercado mayor que el actual en varios órde-nes de magnitud. La Figura 20 resume los planteamientos anteriores por mediación de las estimaciones realizadas por la European Photovoltaic Technology Platform.

Figura 20: Desarrollos tecnológicos previstos en tecnologías FV.

Fuente: European Photovoltaic Technology Platform. http://www.eupvplatform.org/

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6. BIBLIOGRAFÍA

Referencias bibliográficas del Apartado 2.

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41. Solar Generation V – 2008. European Photovoltaic Industry Association. http://www.epia.org/fileadmin/EPIA_docs/documents/EPIA_SG_V_ESPANOL_COMPLETO_Sept2008.pdf

42. Reflexión sobre el presente y el futuro de la tecnología fotovoltaica. Consejo Asesor de Investigación Tecnológica Fotovoltaica (CAITF). http://ec.europa.eu/research/energy/pdf/2004_1705_summary_pv_vision_es.pdf

43. La energía solar fotovoltaica será competitiva sin ayudas hacia 2015. Asocia-ción de la Industria Fotovoltaica, Asociación de Productores de Energías Reno-vables. http://www.solaer.net/img/archivos/ASIF-APPA.pdf

44. EPIA Roadmap. European Photovoltaic Industry Association. http://www.e-pia.org/fileadmin/EPIA_docs/publications/epia/EPIAroadmap.PDF

45. Overview of “PV Roadmap Toward 2030. New Energy and Industrial Techno-logy Development Organization (NEDO). 2004. http://www.epia.org/fileadmin/EPIA_docs/publications/roadmap/Roadmap_JAP.pdf

46. European Roadmap for PV R&D.” Arnulf Jäger-Waldau. 2004. http://www.epia.org/fileadmin/EPIA_docs/publications/roadmap/Roadmap_PVNET.pdf

47. Roadmap_NASNET. 2004. http://www.epia.org/fileadmin/EPIA_docs/publica-tions/roadmap/Roadmap_NASNET.pdf

48. Tecnología Fotovoltaica: Presente y Futuro. Javier de la Lastra Olano, SunTe-chnics Cantabria Energía Solar, S.L. http://www.diee.unican.es/pdf/cd-energias%20renovables/SunTechnincs/Tecnolog%C3%ADa%20fotovoltaica_UC_050221.pdf

49. Boletín IIE Tendencias tecnológicas: Tecnología Fotovoltaica. Jaime Agredano Díaz. 2008. http://www.iie.org.mx/boletin022008/tenden02.pdf

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54. Distributed Photovoltaics: Utility Integration Issues and Opportunities. 2008. Electric Power Research Institute (EPRI). An EPRI Technology Innovation White Paper. http://www.epri.com

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56. PHOTON International. The Photovoltaic Magazine. http://www.photon-magazi-ne.com/

57. Sitio Web de EPIA: European Photovoltaic Industry Association. http://www.e-pia.org/

58. Sitio Web de ASIF: Asociación Española de la Industria Fotovoltaica. http://www.asif.org/

59. Overview of European PV support schemes. European Photovoltaic Industry Association. Diciembre 2008. http://www.epia.org/fileadmin/EPIA_docs/docu-ments/20081215_EPIA_EU_support_schemes_overview-PUBLIC.pdf

60. Overview of “PV Roadmap Toward 2030” PV2030. New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO). 2004. http://www.nedo.go.jp/english/archives/161027/pv2030roadmap.pdf

61. New Berkeley Lab Report Shows Significant Historical Reductions in the In-stalled Costs of Solar Photovoltaic Systems in the U.S. (2009). http://newscen-ter.lbl.gov/press-releases/2009/02/19/solar-system-cost-report/print/

62. Visión de la Tecnología FV en España. Plataforma Tecnológica Fotovoltaica Española (PTFV). 2006. http://www.pv-era.net/doc_upload/documents/211_0073VisionPlataformaTecnologicaFotovoltaicaEspanola.pdf

63. Trends in photovoltaic applications. Photovoltaic Power Systems Programme. 2008. http://www.iea-pvps.org/trends/6EP.2.2%20%5BKompatibilit-344tsmodus%5D.pdf

74

7. ANEXOS

7.1. Anexo I. Especialización tecnológica de los centros españoles según la temática de sus publicaciones

Materiales Sistemas FV OtrosPrimera gene-

ración1Segunda generación2 Tercera generación3 Células de con-

centraciónConvencionales De concentra-

ciónCeram. Ind. Montgatina

c-Si

CeRMAE-Univ. Barcelona

c-Si:H/ wafer, a-Si:H/ c-Si:H, Si/stamped polymers

-Reflector Ag/ZnO:Al/PEN (polyethylene naphthalate)

CuInSe2, CuInS2

CIBER BBN Cu2-xTe/Cu sustratoCIDETEC - ETA solar cells

(PEDOT:PSS)CIEMAT-PSA GaAs (tests de

células solares)Sistemas fotoca-talíticos-fotovol-taicos

- Uso de célu-las fotovoltai-cas de concen-tración

CIN2-ICN/CSIC ZnO (nanoestructuras)Ctr. Tecnol. Ondas-UPV/CSIC

Células fotoelectroquímicas (DSSC5-cristales fotónicos)TiO2 (photonic sponge)

CRIC CuInS, CuInSe2DIPC Nanoclústers ZniXi, x=S,Te,

i=1-9Modeliza-ción de procesos de transfe-rencia de carga

Frita SL CuInSe2/Mo/sustrato cerámico

IBEC Cu2-xTe/Cu sustratoMateriales Sistemas FV Otros

Primera gene-ración1

Segunda generación2 Tercera genera-ción3

Células de con-centración

Convencionales De concentra-ción

CIEMAT TiO2/sc-Si - c-Si, a-Si, mc-Si, TCO4 (SnO2, ITO, ZnO, ZnO:Al)/a-Si layer, B-doped a-Si, B-doped- c-Si, Al/n-μc-Si:H/i-a-Si:H/p-μc-Si:H/SnO2- Layer/sc-Si, hybrid silicon/Cz-Si (heterojunctions)

- ETA solar cells (TiO2/In(OH)(x)S-y/PbS/PEDOT:PSS/Au)

- Composites polii-mida-ITO

- QD-IBSC

- Modelización sistemas autóno-mos

- Sistemas autó-nomos (PV-FC- electrolizador, PV pumping)

- Sistemas co-nectados a red

- Uso de célu-las fotovoltai-cas de concen-tración

Caracteri-zación y evaluación de módu-los FV

- Estudios económi-cos siste-mas FV

- CIGS, CdTe, CdS/CuInSe2, ZnSe/CuInS2, CuInS2, Cu-GaS2, GaAs, β-In2S3, β-GaS, β-In2S3 + β-GaS - ZnO/ln2S3/CuInS2, ZnO/bu-ffe (ZnS-In2S3)/CuInS2, ZnO/Zn(Se,O)/CuInS2, CuInSe2/Mo/sustrato cerámico, CuIn-Se2/Mo/SiO2/sustrato metálico (Al, Ni-alloys, acero inox. , Ti), CuInSe2/Mo/vidrio, CuInSe2/Mo, CuInSe2/(SiO2)/SnO2/vi-drio/SiO2, ZnO/CdS/CIS- ZnO, ZnS, ZnTe, ZnSe (bu-ffer layer), pc-ITO/vidrio, ITO/polímero, ITO/ZnO- Window layers: TCO (ZnO, ITO)/CdS, In(OH)xS-y, ZnSe

ICFO metal films depositions (Al, Ti, Cr)

Fibras poliméricas de perilenodimida

Materiales Sistemas FV OtrosPrimera gene- Segunda genera- Tercera generación3 Células de con- Convencionales De concentra-

ración1 ción2 centración ciónICIQ an-Si:H - DSSC (electrolitos sólidos

y líquidos) (Ru-ftalocianina/TiO2) (TiO2/Al2O3)- Polímeros orgánicos con fullerenos (truxeno-C60)

Sistemas conec-tados a red

ICMA -CSIC CIS - Fullerenos- Fullerenos + ferrocenos (fullereno-ferroceno-cianobifenilo (cristal líquido), p.e.)

ICMAB-CSIC ZnO/ SnO2:F, CuInx-Ga1-xSe2

- Células solares híbridas (óxido de Nb-polímero, MEH-PPV/TiO2, Nb2O5, ZnO, CeO2, CeO2-TiO2, DIP-F16CuPc)- DSSC (Cu2O/TiO2)- ETA solar cells (CeO2/TiO2, Cu2O/TiO2)- TiO2/ITO, TiO2/ SnO2:F para ETA solar cells y DSSC- Nanocompuestos de polímeros orgánicos + nanotubos de carbono-Polímeros orgánicos (C60-TTF-C60)- TiO2-CuO (Deposición CuO sobre TiO2)

ICMM -CSIC sc-Si, mc-Si (PS layers)

CdTe/GaAs, Pt-InSe, ZnO, CdTe, CdXHg1-xTe (1- x 0.1)

-Tratamiento de SubAPS con BF3

Materiales Sistemas FV OtrosPrimera gene-

ración1Segunda genera-

ción2Tercera generación3 Células de con-

centraciónConvencionales De concentra-

ción

ICMOL-Univ. Valencia.

- DSSC (Ti-ftalocianina/TiO2) (electrolitos sólidos y líquidos) (ZnCyt-c/TiO2, SnO2, TiO2, complejos de Ru, alúmina/TiO2)- Sistemas híbridos orgáni-cos-inorgánicos (poliarila-midas + clúster Mn-12)- Polímeros orgánicos (P3HT:PCBM)

ICMSE –Univ. Sevilla/CSIC

SiO2/wafer (Si, vidrio, etc.)

-Células fotoelectroquímicas (DSSC-cristales fotónicos)- Nanopartículas TiO2

- ZnS- CdS/CdTe, ZnO, Ag, TiO2- Al-ZnO (TCO)- ZnO/ZnS

ICP-CSIC - nc-(Ti,V,Cr,Mn)CuGaS2, TixGa1-xP, TiGa3As4, TiGa3P4 (IBSC)- DSSC (TiO2/FTO/vidrio, electrolito líquido)-SWNT (single-walled car-bon nanotubes)

Sistemas autóno-mos (PV-FC- electrolizador)

Modeliza-ción DSSC

ICREA metal films deposi-tions (Al, Ti, Cr)

- Fibras poliméricas de peri-lenodiimida- DSSC (complejos de Ru/TiO2) , TiO2/Al2O3)- nanoestructuras ZnO

Materiales Sistemas FV OtrosPrimera gene-

ración1Segunda genera-

ción2Tercera generación3 Células de con-

centraciónConvencionales De concentra-

ciónICTP-CSIC Composites poliimida-ITOICV -CSIC Sistemas TiO2-RuO2

(DSCC)

IEM -CSIC a-Si:H, nc-Si films DSSC (TiO2/FTO, electrolito líquido)

IKERLAN IK4 - P3HT:PCBM-AlIMDEA-Nano-ciencia

- Células solares orgánicas. Polímeros con pequeña Band Gap-Wire moléculas p-phenyle-neethynylene

IMM-CNM-CSIC

Bi-CdTe, β-In2S3, CdTe nanowires

GaAs/GaP (QD-IBSC)GaAs/GaP (QD-IBSC)

Ingeteam SA - Sistemas co-nectados a red (solar tracking, etc)

Inspira SL - “Overview” de la tecnología- Concentrador PV-FIBRE

Inst. Ciencia Mat.

CuInS2, Pt-InSe, InSe

Inst. Electro-química-Univ. Alicante

- Células solares QD (CdSe)- Láminas nanoporosas deTiO2

Sistemas PV (de-salación de agua)

Inst. Empresa Estudios tecnoeco-nómicos

Materiales Sistemas FV OtrosPrimera gene-

ración1Segunda genera-

ción2Tercera generación3 Células de con-

centraciónConvencionales De concentra-

ción

Inst. Energía Solar

- Cz-Si, sc-Simc-Si

- Cz-Si (bifacial solar cells)

- Si wafer/Al back layer

Si thin films - nc-(Ti)CuGaS2, CuGaS (Ti, V, Cr, Mn), Cr-GaN, Ga4P3Ti, Ga4As3Ti, Tix-Ga1-xP, TiGa3As4, Ti-Ga3P4, Ga32P31Cr, Ga31-P32Cr, Ga31P32Fe, S32Z-n31Cr, Cr-ZnSe, Cr-ZnS , InAs, InAs/GaSb, GanAs-mTi, GanPmTi (IBSC)

- X108Zn107M donde X = S, Te y M = Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu; InAs QD, GaAs/GaP (QD-IBSC)

- Monounión (GaAsZn, GaIn-PZn, etc.)- Multiunión (GaAs, GaInP, Al-Ga-As, GaInP/Ga(In)As/Ge, etc.)- III-V high-con-centration solar cells- Si solar concen-trating cells (Ta2O5, ZnS, Al2O3, MgF2/Zns, MgF2/Al2O3/ZnS antireflective coa-tings)

- Sistemas autó-nomos- Sistemas co-nectados a red (algunos con so-lar tracking)

- Estudios irradia-ción solar me-diante redes neu-ronales

- Sistemas PV de concentra-ción

- Concentrador PV-FIBRE

Propieda-des físicas

Caracteri-zación y evaluación módulos FV

Modeliza-ción

Monolithic tandem solar cells

Estudios económi-cos módu-los FV

MgF2/ZnS (antireflec-tion coating)/AlGaAs/GaAs

Inst. Óptica-CSIC

- Ag1-xCuxInSe2, CdTe, CdxHg1-xTe- a-Si:H, nc-Si films- CuIn3Se5, CuIn5-Se8

INTA c-SiIQFR Fullerenos

IQM-CSIC Estudios Sobre axially fluo-ro-substituted subazapor-phyrins

Materiales Sistemas FV OtrosPrimera gene-

ración1Segunda generación2 Tercera generación3 Células de

concentraciónConvencionales De concentra-

ciónIsofotón SA Cz-Si Si solar concen- Sistemas conec-

trating cells tados a redITER PSLS/Ru (porous silicon

layers)Si solar concen-trating cells

ITQ-UPV/CSIC - MOFs (ZnPor/Py-SWNT, ZnPor/ Py-C60, etc)- Polímeros orgánicos-CeO2- Células fotoelectroquími-cas (DSSC-cristales fotóni-cos)- Clusters TiO2-(sales de pirilio, Ru)-zeolitas- Nanotubos de carbono funcionarizados, SWNTs (n-pentilésteres-SWNTs)- TiO2 (photonic sponge)

LITEC-CSIC -Estudios sobre la distribu-ción geo-gráfica FV

Parc. Cient. Barcelona

Fibras poliméricas de peri-lenodiimida

Materiales Sistemas FV OtrosPrimera gene-

ración1Segunda generación2 Tercera generación3 Células de

concentraciónConvencionales De concentra-

ciónPSA-CIEMAT GaAs (tests de

células solares)Sistemas fotoca-talíticos-fotovol-taicos

- Uso de célu-las fotovoltai-cas de concen-tración

Robotiker Tec- Sistemas conec-

nalia Res. Ctr. tados a red

SODEAN Sistemas PV (para hoteles)

Trama Tec-noambiental

Sistemas autóno-mos (sistemas al-macenamiento energético, etc.)

UNED CuGaS (Ti, V, Cr, Mn) (IBSC)

- Sistemas co-nectados a red (edificios, p.e)- Prospectiva- Producción de hidrógeno solar (electrólisis foto-voltaica)

Modeliza-ción siste-mas PV

Univ. A Coru-ña

Polímeros orgánicos hete-roatómicos

Univ. Alcalá de Henares

Quantum Dot Intermediate Band Solar Cells (QD-IBSC)

Sistemas autóno-mos

Materiales Sistemas FV OtrosPrimera ge-neración1

Segunda generación2 Tercera generación3 Células de concentración

Convencionales De concentra-ción

Univ. Alicante DSSC (TiO2 nanowires/ vidrio, TiO2 nanoparticles, TiO2 films, sc-TiO2)- Células solares QD (CdSe)- Láminas nanoporosas deTiO2

Sistemas PV (de-salación de agua)

Modeliza-ción DSSC

Univ. Autóno-ma Barcelona

ZnO/SnO2:F - Células fotoelectroquímicas(TiO2/vidrio, TiO2/ITO/vidrio, TiO2/ SnO2:F/vidrio)- DSSC (con complejos de Ru, Cu2O/TiO2)-TiO2/CuO- Fibras poliméricas de perile-nodiimida- ETA solar cells (Cu2O/TiO2)

Univ. Autóno-ma Madrid

- mc-Si (con PS antireflec-tive layers)

- sc-Si (con PS antireflec-tive layers)

Si1-xGex/ sc-Si, SiNx/ sc-Si, sc-Si (porous silicon layers)

- DSSC (Ti-ftalocianina/TiO2, Ru-ftalocianina/TiO2)- Fullerenos (fatlocianina-ful-lereno, polinorbornenos-ftalo-cianina-fullerenos, Zn-ftalo-cianina-C60)- Polímeros orgánicos (ftalo-cianina-antraquinona, politio-feno-ftalocianina)- Nanotubos de carbono funcionarizados, SWNTs (ftalocianinass)

- NiS2, Bi-CdTe, CdTe,CdS/CdTc:Bi, Cu-In-Te, CdTe/GaAs, ac-CuIn5Se8, FeS2, PdS, CoS2, CIS, pirita thim films- CdTe dopado con Bi- CdXHg1-xTe (1- x 0.1), CuInxGa1-xSe2 (x=0.25-0.75), CuInSe2, CuIn2Se3.5/ CuInSe2, Mo/CuInSe2/CuIn2Se3.5/CdS/ITO - PdS/Pd

Materiales Sistemas FV OtrosPrimera gene-

ración1Segunda genera-

ción2Tercera generación3 Células de con-

centraciónConvencionales De concentra-

ciónUniv. Barcelo-na

a-SiCx:H/ c-Si, an-Si:H/ wafer, a-Si:H/ c-Si:H, μc-Si:H/wafer, P doped-μc-Si:H/wafer, nc-SiCx:H/ Si wafer, p-i-n a-Si solar cells, p-i-n μc-Si solar cells

- DSSC (Co-III/Fe-II)

- Semiconductores orgánicos tipo-n (C60 y PTCDA) y tipo-p (CuPc y pentaceno)

- nc-Si

- Sistemas híbri-dos térmicos-PV conectados a red (edificios)

CuInSe2, CuInS2, CuInS2/Mo/vidrio, Cu2-xTe/Cu

Univ. Cádiz InP, InP/Si, CdTe, In-GaP single junction)/GaAs

- InAsP/InP, AlGaAs/GaAs, (QWSC)- GaAs/GaP (QD-IBSC)- Materiales Porosos

Estudios -análisis de propieda-des super-ficiales SC

Univ. Carlos III Madrid

- Sistemas autó-nomos (power-point tracking)- Sistemas co-nectados a red

Materiales Sistemas FV OtrosPrimera gene-

ración1Segunda generación2 Tercera generación3 Células de con-

centraciónConvencionales De concentra-

ciónUniv. Castilla La Mancha

- MOFs (ZnPor/Py-SWNT, ZnPor/ Py-C60, etc.)

- Polímeros orgánicos con fullerenos (fullereno-porfirina, TTF-C60-TTF, polifluoreno- derivado de C70, APFO Green I -me-tanofullereno PCBM, APFO Green I-BTPF70,

Sistemas conec-tados a red

Estudios tecnoeco-nómicos

fuellerenos- ferrocenos, fullerenos-anilina, fullere-nos-alcoxifenilo, fullere-nos-APFO Green II, pyra-zolino[60] fullerenos, deri-vados de fullerenopirroli-dinas y fullerenopirazoli-nas con unidades oligofe-nilenovinileno, fenilenovi-nileno-fullerenos, N-deri-vados del (2,4-dinitrofe-nil)-2-pirazotino[60]fulle-reno)

- Nanotubos de carbono funcionalizados, SWNTs (n-pentilésteres-SWNTs, híbridos de nanotubos de carbono y porfirinas).

Materiales Sistemas FV OtrosPrimera gene-

ración1Segunda genera-

ción2Tercera generación3 Células de con-

centraciónConvencionales De concentra-

ciónUniv. Complu-tense Madrid

sc-CdTe - Polímeros orgánicos/orga-nometálicos con fullerenos (exTTF-BN-C60, ZnP-BN-C60, fatlocianina-fullereno, porfirina-C60, truxeno-C60, poly(3-hexylthiophene)-tetra-fullereno, difenilmetanofulle-renos, TTFs, TTF/C60, polí-meros con DPM12, fenileno-vinileno-fullerenos, etc.)- Otros polímeros orgánicos (polialquiltiofenos, ftalociani-na-antraquinona, poliéster de

Sistemas autóno-mos (modeliza-ción sistemas al-macenamiento energético)

TCAQ, polialquiltiofeno- an-traquinona, poli(fluoreno-alt-fenileno)-perilenodiimidas, PDI-EDOT, politiofeno-TCAQ, TCAQ-MDMO_PPV, oligoari-lenos funcionarizados, etc.)- QWSC

Univ. Córdoba Sistemas FV Almacena-miento de energía

Univ. Extrema-dura

- Pumping PV- Estudios irradia-ción solar me-diante redes neu-ronales

Materiales Sistemas FV OtrosPrimera gene-

ración1Segunda genera-

ción2Tercera generación3 Células de con-

centraciónConvencionales De concentra-

ciónUniv. Granada

- Medición de irradiación solar

Modelos para se-leccionar la ubica-ción ópti-ma de centrales fotovoltai-cas conec-tadas a red

Univ. Huelva Sistemas PV

Univ. Islas Ba-leares

- DSSC (TiO2/vidrio, TiO2/FTO/vidrio)- DSSC (electrolito líquido)

Univ. Jaén - Sistemas autó-nomos- Sistemas co-nectados a red (edificios, p.e., análisis económi-cos, etc.) - Estudios irra-diación solar me-diante redes neu-ronales

- Modeli-zación sis-temas PV

Materiales Sistemas FV OtrosPrimera gene-

ración1Segunda generación2 Tercera generación3 Células de con-

centraciónConvencionales De concentra-

ciónUniv. Jaume I a-Si:H buffer layers (het-

erojunction silicon solar cells)

- DSSC (electrolitos sóli-dos y líquidos)- DSSC (TiO2/vidrio, TiO2/FTO, TiO2/FTO/vi-drio, AlO3/complejos de Ru, complejos de Ru, alú-mina/TiO2)- ETA solar cells (TiO2/In(OH)(x) S-y/PEDOT, nanowire ZnO/CdSe/ CuSCN)- TiO2 QD- CdSe QD/TiO2- Polímeros orgánicos (P3HT:PCBM) - Sistemas nanoestructu-rados

Modeliza-ción pro-cesos transferen-cia de car-ga (DSSC)

CuInS2, CdS/CdTe CuInS2/In2S3

Univ. La Lagu- sc-Si, mc-Si Si1-xGex/sc-Si, SiNx/sc- Propieda-

na (con PS antire-flective layers), sc-Si (con PS antireflective layers)

Si des físicas SC

Univ. Lleida - Modelización sistemas PV

Estudios Tecnoeco-nómicos Sistemas FV

Materiales Sistemas FV OtrosPrimera gene-

ración1Segunda generación2 Tercera generación3 Células de con-

centraciónConvencionales De concentra-

ciónUniv. Málaga sc-Si (TiO2-

SiO2-Si)ZnO, ZnO/ZnS - Sistemas autó-

nomos- Sistemas co-nectados a red

Caracteri-zación propieda-des super-ficiales

Univ. Málaga. (Lab. Mat. & Superficie, Unidad Aso-ciada CSIC)

n-(ZnO/c-Si)/sc-Si, ZnO-SiZnS, In-ZnO, ZnO

Univ. Miguel Hernández

Polímeros orgánicos (PPV)

Sistemas PV

Univ. Murcia Polímeros orgánicos (P3OT+ nanopartículas de grafito)

- Sistemas co-nectados a red- Integración de sistemas para la generación de hi-drógeno

Univ. Oviedo Sistemas PVUniv. Pablo Olavide

DSSC (TiO2, ZrO2, HfO2)Nanoestructuras de óxi-

dos metálicos

Modelos cluster (microes-tructuras de materiales porosos)

Materiales Sistemas FV OtrosPrimera gene-ración1

Segunda generación2 Tercera generación3 Células de con-centración

Convencionales De concentra-ción

Univ. País Vasco

Si wafer/Al back layer

- Clusters ZniOi, i=1-15- Clusters CdiXi, X = S, Se, Te, i ≤ 16 (QD)- Clusters ZniSi, i=1-9- DSSC- ETA solar cells (PEDOT:PSS)

Modeliza-ción pro-cesos transferen-cia de car-ga

Univ. País Vasco (TIM)

mc-Si, Cz-Si (B emitters)

Modeliza-ción

UPC - c-Si

- F-polysilicon contacts/Si

a-Si:H/ c-Si:H, a-SiCx:H/ c-Si, a-SiCxNy:H/ c-Si, P doped-a-SiCx:H/ c-Si, (a-Si:H) buffer layers (heterojunction silicon solar cells), SiCx layers/ c-Si, nc- Si:H/ Si wafer

- Semiconductores orgá-nicos tipo-n (C60 y PTC-DA) y tipo-p (CuPc y pen-taceno)

- Células solares híbridas (vidrio/SnO/pentaceno/Al, vidrio/ZnO:Al/pentaceno/Au)

- Sistemas co-nectados a red- Sistemas autó-nomos (modeli-zación sistemas almacenamiento energético)- photovoltaic mi-narais- Integración de sistemas para la generación de hi-drógeno

Univ. Politéc-nica Cartage-na

Polímeros orgánicos (P3OT+ nanopartículas de grafito)

Univ. Politéc-nica Madrid (Ctr. Láser)

a-SiITO

Materiales Sistemas FV OtrosPrimera gene-

ración1Segunda generación2 Tercera generación3 Células de con-

centraciónConvencionales De concentra-

ciónUniv. Politéc-nica Madrid

a-Si1-xGex, Si1-xGex/sc-Si

- CuGaS (Ti, V, Cr, Mn), Ga3As4Ti, Ga4As3Ti, Ga4P3Ti, GanAsmTi, GanPmTi (IBSC) - InGaAs/GaAs (QWSC)

- Sistemas autó-nomos (Pumping PV, refrigeración, etc.)

- Modelización células solares de concentra-ción

GaAs, AlxGa1-xAs

Univ. Politéc-nica Valencia

Porous Si la-yers

CdS/CdTe, CdTe - Clústers TiO2-zeolitas- Células fotoelectroquímicas-DSSC(TiO2/vidrio, TiO2/ITO/vidrio, TiO2/ SnO2:F/vidrio)- nc-ZnO/sc-GaN, nc-ZnO/ vidrio (absorbente para células solares)

Univ. Politéc-nica Valencia-ICMM

DSSC

Univ. Pontifi-cia Comillas Madrid

Integración de sistemas a red

Univ. Pública Navarra

- Sistemas autó-nomos (Pumping PV, refrigeración, etc.)- Sistemas co-nectados a red

Modeliza-ción siste-mas/ mó-dulosfotovoltai-cos

Univ. Rey Juan Carlos

c-TiO2 c-TiO2

Materiales Sistemas FV OtrosPrimera gene-

ración1Segunda generación2 Tercera generación3 Células de con-

centraciónConvencionales De concentra-

ciónUniv. Rovira & Virgili

SiCx layers/ c-Si, a-Si:H/ c-Si, a-SiCx:H/c-Si, pin a-SiC:H/c-Si heterojunction solar cells

- Sistemas FV (power-point tracking)- Sistemas co-nectados a red

Propieda-des físicas SC

Univ. Sala-manca

Modeliza-ción pro-cesos transferen-cia de car-ga

Univ. Sevilla SiO2/wafer (Si, vidrio, etc.)

Integración de sistemas a red

Sistemas de rastreo de ra-diación solar

Univ. Valencia CdTe/GaAs, CdTe/ vidrio ETA solar cells (ZnO na-nowires/CdSe/CuSCN, nanocolumna sc-ZnO /CdTe/CuSCN, CdTe/ZnO columnar composite fil-ms)

Sistemas FV

Univ. Vallado-lid

a-Si1-xGex Polímeros orgánicos (pe-rilenotetracarboxilidiimi-das)

GaAsN, InGaAsN para (InGaP/GaAs/InGaAsN/Ge)

Sistemas FV

- CdTe, Bi-CdTe, β-In2S3−3xO3x,- ZnSe (window layer)- ZnSe/SnO2/vidrio

Materiales Sistemas FV Otros

Primera gene-ración1

Segunda generación2 Tercera generación3 Células de con-centración

Convencionales De concentra-ción

Univ. Vigo a-SiGeC:H/Si , a-SiGeC:H, a-SiGe:H, mc-SiGe, (layer)/Corning, nc-SiGeC:H/ wafer

Univ. Zarago-za

Sistemas fotovol-taicos híbridosintegrados

Univ. Zarago-za (Fdn. CIR-CE)

Integración de sistemas para desalación

1 Silicon wafers (sc-Si, mc-Si)

2 Láminas delgadas

3 Células fotoelectroquímicas, poliméricas, híbridas (organometálicas), nanocristalinas y cristales fotónicos; Quantum Dot Solar Cells (QDSC); Quantum Well Solar Cells (QWSC); Extremely Thin Absorber (ETA) solar cells; Intermediate Band Solar Cells (IBSC)

4 Transparent Conductive Oxides

5 Dye Sensitised Solar Cells

Fuente: Elaboración propia.

7.2. Anexo II. Otras empresas líderes a escala mundial en la industria solar fotovoltaica

País Empresa Sitio Web Actividad

Ale

man

ia

Aleo Solar AG www.aleo-solar.es

Empresa dedicada a la producción de módulos solares a partir de silicio y a la investiga-ción-desarrollo de células solares de lámina delgada. Su cifra de ingresos en 2008 fue de € 158,6 millones. Su capacidad de producción a finales de 2008 fue de 179 MW. En sep-tiembre de 2005 creó su filial en España: Aleo solar España SL. Es miembro de ASIF y de EPIA.

Avancis GmbH & Co. KG www.avancis.de

Empresa especializada en el diseño, desarrollo y comercialización de células y módulos FV de segunda generación: células de capa fina CIS (Seleniuro de Cobre e Indio). Es miembro de EPIA.

Concentrix Solar GmbH www.concentrix-solar.de

Empresa spin-off del Instituto Fraunhofer para Sistemas de Energía Solar (ISE, Fraunho-fer-Institut für Solare Energiesysteme). Se ha especializado en la tecnología fotovoltaica de concentración. Bajo la denominación FLATCON® ofrece comercialmente plantas foto-voltaicas de concentración completas y servicios llave en mano. Abengoa Solar, una em-presa española líder a nivel mundial en el desarrollo y construcción de plantas energéti-cas solares, es desde 2007 inversora en Concentrix Solar. Concentrix Iberia es una joint venture formado en 2008 con la empresa Abengoa Solar para la introducción de la tecno-logía FLATCON® en el mercado español y portugués.

Conergy AG http://www.conergy.com, www.conergy.es

El grupo Conergy está presente ya en 26 países con sedes propias y tiene más de 2.300 empleados, 150 de ellos en España. Su principal línea de negocio es la energía solar FV, aunque incursiona en otros segmentos de las energías renovables, tales como: la solar térmica, la eólica y la bioenergía. Se ha especializado en el desarrollo y comercialización de diferentes equipos para la industria FV: módulos FV, sistemas de seguimiento solar, inversores, sistemas de monitorización y diagnóstico, cajas de conexión, estructuras para el soporte de los módulos, reguladores de carga, baterías, bombas solares, etc. La factu-ración actual de la empresa supera los € 500 millones. Es miembro de EPIA y de ASIF.

ersol Solar Energy AG www.ersol.de

Grupo alemán perteneciente a la empresa Robert Bosch GmbH, dedicado al desarrollo, producción y comercialización de polisilicio, obleas de silicio, células y módulos FV de si-licio mono y policristalino. En 2008 su cifra de ingresos superó los € 300 millones. A futu-ro planea comercializar células de lámina delgada. Es miembro de EPIA.

País Empresa Sitio Web Actividad

Ale

man

iaHeliatek GmbH www.heliatek.com Empresa dedicada al desarrollo de células solares orgánicas. Ha recibido varios aportes

(inversiones) para el desarrollo de su tecnología.

Johanna Solar Tech-nology GmbH www.johanna-solar.com

Empresa especializada en el desarrollo de células solares mediante el empleo de la tec-nología de lámina delgada Sigse. La capacidad de producción actual de esta empresa es de 30 MW.

Odersun AG www.odersun.de

Empresa dedicada al desarrollo y fabricación de células solares de lámina delgada y utili-zan como material semiconductor al cobre-indio-disulfuro (CISCuT). Posee una patente sobre esta nueva tecnología ya aplicada en varias instalaciones residenciales, comercia-les y de consumo.

Schott Solar GmbH www.schottsolar.comEmpresa con más de 40 años de experiencia en la industria solar FV. Dedicada a la pro-ducción de obleas, células y módulos. Posee cerca de 900 empleados. Sus principales mercados son Alemania, EE.UU., y la República Checa. Es miembro de EPIA.

Siemens AG. Auto-mation and Drives Systems Engineer-ing

www.siemens.com/sin-vert

Empresa multinacional con varias líneas de negocios: telecomunicaciones, transporte, iluminación, medicina, financiamiento y energía, entre otras áreas. Posee más de 480.000 empleados y su cifra de ingresos en 2007 se sitúo en € 87.325 millones. Es una de las compañías líderes en las tecnologías aplicadas para el desarrollo de inversores FV. También destaca en el desarrollo de soluciones de control remoto, monitoreo, diag-nóstico y optimización de los sistemas o instalaciones FV. Es miembro de EPIA.

Solon SE www.solon.com

Empresa productora de módulos solares FV. Posee 850 empleados y 8 subsidiarias ubi-cadas en: Alemania, Austria, Italia, Suiza y EE.UU. Su capacidad de producción a finales del 2008 era de 500 MWp. Es miembro de EPIA.

Sulfurcell Solartech-nik GmbH www.sulfurcell.de

Empresa dedicada al desarrollo de la tecnología de lámina delgada CIS creada por el Hahn-Meitner Institute de Berlín, en la década de los 90. Es miembro de EPIA.

Sunways AG www.sunways.de, www.sunways.es

Empresa dedicada al desarrollo y fabricación de diversos componentes avanzados para instalaciones fotovoltaicas (células, módulos, inversores). Fueron los creadores de las primeras células solares FV transparentes cristalinas, sus innovaciones se enfocan en lo-grar células con mayor eficiencia, menor coste y mejores características para el diseño. Es miembro de EPIA y de ASIF.

Wacker Chemie AG www.wacker.com Empresa productora de polisilicio para la industria FV. Es miembro de EPIA.

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Ale

man

ia

Würth Solar GmbH + Co. KG www.wuerth-solar.com

Empresa líder en la tecnología de lámina delgada CIS (CuInSe2) con una producción anual de 15 MW (15.000 módulos mensuales)en 2007 y 30 MW en 2008. La empresa matriz a la que pertenece (Grupo Würth) ha invertido € 55 millones en el desarrollo de la planta de producción para esta tecnología. Estos módulos se emplean en diversas insta-laciones conectadas a red o aisladas: tejados, fachadas, bombas de agua, sistemas de iluminación, etc.

Ale

man

ia -

Suec

ia Solibro GMBH www.solibro-solar.deSolibro GmbH es una joint venture entre las empresas Q-Cells SE (Alemania) y Solibro AB (Suecia) creada con el objetivo de llevar al mercado módulos solares de lámina del-gada (tecnología CIGS).

Aus

tral

ia Dyesol Limited www.dyesol.com

Fabricante líder en la tecnología conocida como "Dye solar cell" (DSC), se dedica al de-sarrollo y producción de equipos, componentes y materiales para esta tecnología. Es miembro de EPIA.

Latronics Sunpower Pty Ltd www.latronics.com

Empresa dedicada a la fabricación de inversores de potencia DC para aplicaciones do-mésticas, industriales y para el mercado de las energías renovables. En la industria solar FV se ha especializado en las aplicaciones residenciales (casas y edificios de viviendas), con soluciones que resaltan por sus buenas propiedades arquitectónicas.

Can

adá

Canadian Solar, Inc. (CSI) www.csisolar.com

Empresa vertical insertada en el mercado FV desde el desarrollo y la comercialización de células y módulos FV, hasta la instalación de diversos tipos de sistemas. Posee una sub-sidiaria en China encargada de la producción de obleas de silicio, células y módulos FV y oficinas en Alemania. Sus ingresos en 2007 fueron de 302,8 millones de dólares. Es con-siderada una de las empresas de la industria con más rápido crecimiento. Es miembro de EPIA.

Xantrex Technology Inc www.xantrex.com

Filial de Schneider Electric, líder mundial en electrónica de potencia avanzada. La empre-sa desarrolla, fabrica y vende productos electrónicos para los mercados de distribución y energía portátil. La sede principal está ubicada en Vancouver y cuenta con instalaciones en Estados Unidos, España, Alemania y una joint venture en China. Xantrex viene desa-rrollando sistemas electrónicos avanzados de conversión de energía desde 1983. Es considerado uno de los proveedores líderes de componentes y sistemas de energía reno-vable (solar FV), móvil, y de respaldo.

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Chi

naLDK Solar Co Ltd www.ldksolar.com

Fabricante dedicado exclusivamente al diseño, desarrollo, fabricación y distribución de obleas y lingotes de silicio multicristalino. Su capacidad de producción anual es de 400 MW.

NingBo Solar Elec-tric Power www.nbsolar.com Empresa dedicada a la producción y comercialización de células y módulos FV de silicio.

Solarfun Power Holdings Co. Ltd. www.solarfun.com.cn

Fabricante de células y módulos FV. Su capacidad de producción en 2008 fue de 360 MW con posibilidades de llegar a 420 MW en 2009. Tiene filial en España.

Trina Solar Limited www.trinasolar.com

Empresa con un modelo de negocio vertical dentro de la industria solar FV. Se dedica al desarrollo y fabricación de obleas, células y módulos de silicio monocristalino e intervie-nen el diseño e instalación de los sistemas. Sus principales mercados son: China, Alema-nia, Suiza e Italia. Es miembro de EPIA.

EE.U

U.

Amonix www.amonix.com

Empresa californiana líder en la tecnología de células de concentración. Recientemente ha creado una nueva empresa mediante una joint venture con la empresa española Guascor para introducir su tecnología en Europa.

Ascent Solar Tech-nologies (AST), Inc. www.ascentsolar.com Empresa creada por ITN Energy Systems, dedicada a la fabricación de módulos flexibles

de lámina delgada de tecnología CIGS.

ASE Americas, Inc. www.asepv.comEmpresa dedicada a la fabricación de células y módulos FV, propietaria de las tecnolo-gías: Edge-Defined y Film-Fed Growth (EFG).

Atlantis Energy Sys-tems, Inc www.atlantisenergy.org

Empresa dedicada a la producción y comercialización células y módulos FV para diver-sas aplicaciones, entre sus productos se incluyen los suelos solares eléctricos.

AVA Solar, Inc. www.avasolar.com Empresa dedicada a la fabricación de módulos solares FV de lámina delgada de CdTe.

Beacon Power www.beaconpower.comEmpresa dedicada al desarrollo de convertidores para los sistemas solares FV y solucio-nes de almacenamiento de energía como los volantes de inercia.

DayStar Technolo-gies www.daystartech.com

Empresa especializada en el desarrollo y fabricación de células y módulos de la tecnolo-gía de lámina delgada CIGS. En la actualidad ultima la puesta a punto de su línea de pro-ducción con una capacidad de 25 MW.

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EE.U

U.

Entech Solar Inc www.entechsolar.com

Proveedor líder de células solares térmicas y FV de concentración para diversas aplica-ciones comerciales e industriales. Entre sus líneas de negocios se incluye el diseño e ins-talación de sistemas solares (vertical). Entre sus clientes figuran: U.S. Department of En-ergy, National Renewable Energy Laboratory, NASA, Pacific Gas & Electric Company, Sandia National Laboratories, Jet Propulsion Laboratory, Bechtel Corporation, Texas Util-ities Company, Northern States Power Company, The Boeing Company, y American Electric Power Company.

Evergreen Solar Inc. www.evergreensolar.-com

Empresa estadounidense multinacional dedicada a la producción de obleas, células y módulos FV de silicio cristalino. Tiene una filial en Alemania (Evergreen Solar GmbH). Es miembro de EPIA.

GE Energy www.gepower.comEmpresa eléctrica multinacional presente en más de 120 países, con una capacidad ins-talada total que supera el millón de MW. Entre sus líneas de negocios se incluye la co-mercialización de células de silicio policristalino. Es miembro de EPIA

Global Solar Energy, Inc www.globalsolar.com

Empresa especializada en el desarrollo y fabricación de células solares de tecnología CIGS (Copper Indium Gallium DiSelenide). Comercializa estas células, además de carga-dores solares portátiles y módulos de vidrio. Posee fábricas en EE.UU. y Alemania.

GT Solar, Inc. www.gtsolar.com

Empresas dedicada a la fabricación y comercialización de diversos productos para la in-dustria solar FV: obleas mono y multicristalinas, células, módulos, equipos de fabricación de células y módulos FV y reactores de producción de polisilicio. Se dedica además al di-seño y coordinación de proyectos de instalación de sistemas aislados y conectados a red.

HelioVolt www.heliovolt.net

Empresa especializada en el desarrollo y fabricación de células solares de lámina delga-da CIGS, con la aplicación de la tecnología conocida como HelioVolt’s FASST™. Sus procesos de innovación se enfocan en la obtención de módulos con óptimas cualidades para ser integrados en edificios comerciales o residenciales.

Hoku Scientific, Inc www.hokuscientific.com

Compañía con tres líneas de negocios: Hoku Materials, Hoku Solar y Hoku Fuel Cells. Hoku Materials se dedica a la producción y comercialización de polisilicio. Hoku Solar se especializa en diseño e instalación de sistemas FV; Hoku Fuel Cell se ha especializado en el desarrollo de soluciones de almacenamiento de energía para diversos sectores en-tre ellos la industria solar FV.

Innergy Power Cor-poration www.innergypower.com

Empresa especializada en el desarrollo de soluciones solares FV para los sectores: ilumi-nación, kit de emergencias en casos de catástrofes, baterías solares para productos de consumo (teléfonos móviles, ordenadores portátiles), sistemas de recarga de baterías en altamar, entre otros.

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EE.U

U.

Innovalight, Inc. www.innovalight.comEmpresa financiada con capital de riesgo con sede en Silicon Valley. Se ha especializado en el desarrollo de módulos solares integrables en residencias y edificios a partir de una tecnología propia que permite la obtención de obleas de silicio cristalino ultrafinas.

Konarka Technolo-gies, Inc. www.konarka.com

Empresa especializada en el desarrollo de células FV de tercera generación derivadas de la combinación de la química orgánica, la Nanotecnología y la Electrónica. Entre sus lí-neas de negocios principales se incluyen las aplicaciones de consumo, tales como: telé-fonos móviles, reproductores de música, entre otros, aunque también incursiona en las aplicaciones residenciales y comerciales, principalmente con el fin de obtener células con buenas características para diversos diseños. Su sede central se ubica en Massachuse-tts, posee una filial en Nurnberg (Alemania) para atender el mercado europeo y tiene ins-talaciones de I+D en: Linz (Austria) y Lausana (Suiza).

Magnetek, Inc. www.magnetek.com

Empresa especializada en el desarrollo, fabricación y comercialización de sistemas digi-tales de control de movimiento y acondicionadores de potencia para sistemas de almace-namiento de energía. Entre las aplicaciones de estos productos se incluyen los sistemas FV.

Miasolé www.miasole.com Empresa pionera en el desarrollo y fabricación de células solares de segunda generación (lámina delgada): Copper Indium Gallium Selenide (CIGS).

Nanosolar, Inc. www.nanosolar.comEmpresa especializada en el desarrollo de células solares de tercera generación, con plantas de producción en California y Alemania. Su primer producto comercial es: Nano-solar Utility Panel™, basado en la aplicación de las Nanotecnología.

Pacific SolarTech, Inc.

www.pacificsolartech.-com/ Empresa especializada en el desarrollo de sistemas solares FV de concentración.

Plextronics, Inc. www.plextronics.com

Empresa spin-off de la Carnegie Mellon University, dedicada al desarrollo de materiales para células solares orgánicas de alta eficiencia y diodos emisores de luz orgánica (Orga-nic Light Emitting Diode - OLED). Sus tres productos comerciales son: Plexcore® OC or-ganic conductive inks, Plexcore® OS organic semiconductive polymers y Plexcore® PV organic photovoltaic ink systems.

PowerLight Corpora-tion www.powerlight.com

Empresa líder dedicada al diseño, instalación, operación y mantenimiento de parques so-lares, incluyendo algunos de los mayores del mundo. Es una filial de SunPower Corpora-tion desde enero 2007, con sede central en California, y oficinas en Ginebra, Madrid, Frankfurt y Seúl. En España existen varios proyectos de gran envergadura, terminados y en desarrollo. Es miembro de ASIF.

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EE.U

U.

PrimeStar Solar www.primestarsolar.com

Empresa especializada en el desarrollo de células solares de segunda generación (pe-lículas delgadas de CdTe). Ha firmado un acuerdo de investigación cooperativa con cuer-do con el U.S. Department of Energy’s National Renewable Energy Laboratory (NREL). En junio de 2007 recibió 3 $ millones por parte del U.S Energy Department. En la actuali-dad se ultiman las pruebas de laboratorio para dar paso a la fase de producción de las células y módulos que podrán ser aplicados en sistemas aislados y conectados red.

PV Powered, Inc. www.pvpowered.comEmpresa dedicada al diseño y coordinación de proyectos para el desarrollo de sistemas FV. Además produce y comercializa inversores y sistemas de control y monitoreo para instalaciones FV.

SatCon Technolo-gies Corporation www.satcon.com

Empresa que incursiona en varios sectores: aplicaciones electrónicas avanzadas, maqui-naria eléctrica, microelectrónica, circuitos eléctricos y sistemas de soporte de redes de transmisión y distribución para ámbitos como defensa, comunicaciones y aeroespacial. En 2009 tendrá una filial propia en España y una red de centros de servicios en toda la región europea, para esta actividad ha elegido a la firma española International Master Technologies (Imastec) como socio estratégico y está en negociaciones con los grandes grupos energéticos nacionales para abordar proyectos en el país, en Europa y en Oriente Medio. Su actividad en la industria FV se centra en grandes proyectos con firmas indus-triales y comerciales, para la instalación tanto de techos, como de huertos solares, sus instalaciones oscilan entre una producción mínima de 100 kW a un máximo de 2,4 MW.

Signet Solar, Inc. www.signetsolar.comEmpresa californiana dedicada al desarrollo de células y módulos FV de silicio de segun-da generación (lámina delgada) para diversas aplicaciones entre ellas los módulos inte-grables. Entre sus principales mercados figuran: EE.UU, Alemania y la India.

Solar Integrated Te-chnologies

www.solarintegrated.-com/

Empresa especializada en el desarrollo de células y módulos FV de lámina delgada inte-grables en residencias y edificios. Entre sus clientes figuran: Boeing, Coca-Cola, Frito-Lay, GE, ProLogis, US Air Force y Wal-Mart.

Solarmer Energy, Inc. www.solarmer.com Empresa especializada en el desarrollo de células solares FV orgánicas, flexibles y tras-

lúcidas (tecnología OPV).

Solectria Renewa-bles LLC www.solren.com

Empresa spin-off de Solectria Corporation. Ofrece varias soluciones dentro del gran sec-tor de las energías renovables, entre ellas se incluyen los inversores FV y los sistemas de almacenamiento de energía

Solyndra Inc. www.solyndra.com Empresa especializada en el desarrolló de módulos FV integrables (aplicados principal-mente en techos y fachadas). Es miembro de EPIA

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EE.U

U.

SpectraWatt, Inc. www.spectrawatt.com

Empresa de reciente creación, fundada por Intel Corporation, Cogentrix Energy, PCG Clean Energy and Technology Fund y Solon AG. Se especializa en el desarrollo de célu-las solares avanzadas y centrará su atención en el estudio de los procesos de fabricación y en la reducción del coste de las células. Deliver solar energy at grid parity through product and manufacturing technology innovation

Spire Corporation www.spirecorp.com

Empresa dedicada al desarrollo, fabricación y comercialización de productos de ingenie-ría para diversos sectores, entre ellos: equipos de energía, dispositivos biomédicos y componentes optoelectrónicos. También destaca en la producción de células y módulos solares de lámina delgada y en el diseño de proyectos para su instalación.

SunPower Corpora-tion www.sunpowercorp.com

Empresas dedicada a la producción de células y módulos solares multicristalinos para di-versas aplicaciones aisladas y conectadas a red. Destaca por sus módulos integrables de color negro. Es miembro de EPIA y ASIF.

TerraSolar Inc www.terrasolar.com

Empresa dedicada al desarrollo, producción y comercialización de células y módulos de lámina delgada a partir de silicio amorfo (a-Si) y indium gallium diselenide (CIGS). Se es-pecializa además en servicios “llave en mano” para en desarrollo de instalaciones FV de todo tipo.

United Solar Ovonic LLC (US). www.uni-solar.com

Empresa con más de 30 años de experiencia en la industria solar FV, posee 335 paten-tes en EE.UU. y 590 extranjeras. Su capacidad de producción anual –en 2006- era de 30 MWp y su meta para 2010 es 300 MW. Se ha especializado en el desarrollo de células de lámina delgada flexibles triple unión a partir de silicio amorfo, para diversas aplicacio-nes, entre ellas la integración en residencias y edificios. Es miembro de EPIA.

Espa

ña

Aplicaciones Técni-cas de las Energía (ATERSA)

www.atersa.com

Empresa que ofrece varios productos/servicios, dentro de la industria FV: diseño y fabri-cación de módulos fotovoltaicos de silicio mono y policristalino, equipos electrónicos y maquinaria para la fabricación de módulos; servicios de ingeniería de sistemas; instala-ciones “llave en mano”. Cuenta con oficinas en Valencia, Madrid y Córdoba. Su capaci-dad de producción actual es de 90 MWp/año, con la previsión de llegar a 216MWp/año en 2009. Es miembro de ASIF y de EPIA.

BP Solar España S.A. www.bpsolar.com

Empresa multinacional presente en los mercados de más de 160 países y con plantas de producción en EE.UU, España, India, China y Australia. En Europa tiene oficinas en Ale-mania, Italia, Grecia, España y Francia. En 2007 superó la cifra de producción de 300 MW en sus plantas españolas. Se dedica a la producción de paneles FV con células de silicio mono y policristalino; y al desarrollo y operación de instalaciones FV conectadas a la red. Posee 2.200 empleados. Es miembro de EPIA.

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Espa

ña

Isofotón S.A. www.isofoton.com

Empresa líder en España en inversión e innovación tecnológica en energía solar, tanto fotovoltaica como térmica. Su principal línea de negocio es el desarrollo de módulos FV y su meta es lograr que los módulos fotovoltaicos generen kWh al mismo coste que las energías fósiles. Está presente en más de 60 países, tiene nueve filiales distribuidas por los cinco continentes, en los que trabajan más de un centenar de personas. En 2007 inauguró un centro de producción en China. Su actividad no sólo se limita al desarrollo de módulos FV, también realizan proyecto “llave en mano”, en los que la compañía desarro-lla toda la cadena de valor, desde la producción de células de silicio monocristalino (ade-más de seguidores, inversores, reguladores, luminarias, baterías, equipos de bombeo, captadores, acumuladores, grupos hidráulicos, sistemas de control, depósitos integrados y estructuras) hasta el desarrollo técnico, diseño e instalación. Su producción FV en 2007 fue de 85 MW y su capacidad instalada acumulada es de 135 MW. Su facturación en 2007 fue de 297 € millones.

Solartech Energías Renovables, SL www.solartechsl.com

Empresa dedicada a la promoción e ingeniería de proyectos de energías renovables (so-lar fotovoltaico, térmico y termoeléctrico, eólica y minihidráulica). Actualmente desarrolla más de 100 proyectos distribuidos principalmente por Andalucía y Murcia, con una previ-sión de potencia instalada de 70 MW para los próximos 2 años. Entre sus productos y servicios se incluyen la promoción e ingeniería de proyectos; los proyectos "llave en mano" para el desarrollo de instalaciones FV.

Fran

cia

Akuo Energy www.akuoenergy.comGrupo dedicado a desarrollar, operar e invertir en plantas de generación de energía a partir de fuentes renovables. Entre sus líneas de negocio se incluye la energía solar FV. Tiene oficinas en Francia, Turquía, EE.UU, Uruguay, Polonia, India y Bulgaria.

Photowatt Technolo-gies www.photowatt.com

Empresa con más de 25 años de experiencia en el mercado solar FV, desarrolla y comer-cializa obleas, células multicristalinas y módulos FV, e interviene en el diseño e instala-ción de sistemas FV con o sin conexión a la red. Se ha especializado en las aplicaciones rurales. Es miembro de EPIA.

Solaire Direct www.solairedirect.frEmpresa dedicada a la producción de electricidad a partir de energía solar. Diseña, insta-la y explota infraestructuras FV de diverso tipo (de 2 kW a 12 MW o más) . Su sede se ubica en París. Es miembro de EPIA

Tenesol www.tenesol.com

Empresa dedicada al diseño y fabricación de módulos, inversores y sistemas de control FV. Interviene en el diseño de sistemas integrados en todos los ámbitos de aplicación de la tecnología fotovoltaica (aislada y conectada a red) y ofrece servicios “llave en mano” que incluye el mantenimiento de las instalaciones. Es miembro de EPIA.

País Empresa Sitio Web Actividad

Indi

a TITAN Energy Syste-ms Ltd. www.titansolar.com

Empresa dedicada a la exportación de módulos FV con más de 18 años en los mercados de: Europa, EE.UU., África, Asia y Australia. Fabrica y comercializa módulos de diversas tecnologías: silicio cristalino, silicio amorfo y CIGS. Su capacidad de producción actual es de 100 MW.

Italia EniPower S.p.A. www.enipower.it

Compañía que opera 7 plantas de producción de electricidad con una capacidad instala-da de 4.500 MW. Tiene una fábrica llamada Neptuno de células solares de silicio mono y policristalino. Es miembro de EPIA

Japó

n

Fuji Electric Systems Co., Ltd. www.fesys.co.jp/

Empresa multinacional con una amplia gama de líneas de negocios, entre las que se in-cluyen las plantas de producción de electricidad. Se especializa en el desarrollo de célu-las solares de silicio amorfo. Su meta es alcanzar en 2009 una capacidad de producción de 40 MW.

Hitachi, Ltd. www.hitachi.com

Empresa productora para una gran variedad de sectores: Sistemas de Información y Te-lecomunicaciones; Equipos Electrónicos; Energía y Sistemas Industriales; Medios Digita-les y Productos de Consumo, etc. Ha desarrollado la tecnología conocida como: bi-facial photovoltaic solar cell.

Honda Soltec Co., Ltd.

http://world.honda.com/Hon-daSoltec/

Filial del fabricante japonés de automóviles Honda, dedicada a la comercialización de los paneles solares fabricados por Honda Engineering. Los paneles utilizan una membrana compuesta de cobre, indio, galio y selenio. Su capacidad de producción en 2009 será de 27,5 MW, con el fin de expandir las ventas de este tipo de dispositivos energéticos en todo Japón. Para la puesta en marcha de esta filial y la construcción de una planta en Ku-mamoto, Honda dedicó 24,5 € millones.

Kaneka Solartech www.kaneka.co.jp/ka-neka-e/index.html

Empresa con varias líneas de negocios: PVC and Caustic soda, Specialty Plastics, Plastics Products, Foodstuffs, Pharmaceuticals, Electrical and Electronic Materials, Syn-thetic Fibers. Se ha especializado en el desarrollo de módulos integrables para residen-cies rurales.

Matsushita Battery Industrial Co., Ltd. www.panasonic.co.jp Empresa con varias líneas de negocios entre ellas la producción de paneles de silicio

monocristalino y policristalino.

Mitsubishi Electric Corporation

www.mitsubishielectri-c.es

Empresa dedicada a la producción y comercialización de equipos electrónicos y sistemas FV (células de silicio policristalino, módulos e inversores) en Japón, Europa y otros paí-ses. Tiene una oficina en España de su filial europea situada en Alemania "Mitsubishi Electric Europe B.V.". Es miembro de ASIF y de EPIA.

País Empresa Sitio Web Actividad

Japó

n Mitsubishi Heavy In-dustries www.mhi.co.jp/en

Mitsubishi es una de las mayores compañías de Japón y del mundo. Mitsubishi Heavy In-dustries engloba las actividades industriales del grupo y se divide a su vez en: Mitsubishi Motors, Mitsubishi Atomic Industry, Mitsubishi Chemical, Mitsubishi Electric, Mitsubishi Precision y Nikon. Entre sus líneas de negocios se incluye el desarrollo de módulos FV de lámina delgada de silicio amorfo. Es miembro de ASIF y de EPIA.

Nor

uega Renewable Energy

Corporation ASA www.recgroup.com

Empresa productora de polvo, lingotes y obleas de silicio monocristalino y multicristalino. La división REC Solar se dedica a la producción de células y módulos FV, su capacidad de producción en 2007 era de 135 MW en células y 100 MW en módulos. Es miembro de EPIA.

País

es B

ajos AES Solar Energy

BV www.aes-solar.com

Empresa creada en marzo del 2008 como resultado de un joint venture entre AES Corpo-ration y Riverstone Holdings LLC. Se dedica al desarrollo y operación de instalaciones FV de gran escala. Su primer proyecto lo desarrollo en Andalucía (España) donde instaló pa-neles FV formado por células de lámina delgada CdTe, con una capacidad total de 5.78 MWp. Es miembro de EPIA.

Scheuten Solar Sys-tems BV www.scheuten.com

Empresa creada para la producción de vidrio, en la actualidad produce células y módulos FV e interviene en el diseño e instalación de sistemas aislados y grandes parques FV co-nectados a la red. Es miembro de EPIA

Rei

no U

nido

G24 Innovations http://www.g24i.com Empresa especializada en las aplicaciones de la Nanotecnología en la industria solar FV. Propietaria de la tecnología Dye Sensitised Thin Film (DSTF).

Romag Ltd. www.romag.co.ukEmpresa especializada en la producción de paneles FV para su aplicación en sistemas de iluminación y el recubrimiento de fachadas (módulos de vidrio laminado)

Suiz

a

Flisom www.flisom.ch Empresa fundada en 2005, spjn-off de la compañía ETH Zurich. Se dedica al desarrollo y producción de células FV flexibles de lámina delgada, de bajo coste (tecnología CIGS).

Fuente: Elaboración propia.