Energía solar

Durante la fabricación de obleas se sierran en primer lugar ‘ingots’ cristalinos para obtener bloques y, seguidamente, finas láminas, conocidas como obleas. Foto: SCHOTT/J. Meyer
Vera von Keller

Del silicio al módulo

Gracias a la ‘Joint Venture’ con WACKER Chemie AG, SCHOTT está excelentemente posicionada a lo largo de toda la cadena de creación de valor solar.

La tecnología solar es considerada clave en el siglo XXI. El silicio urgentemente necesario para su uso es, desde hace años, una de las materias primas más buscadas del mundo. Pero este material es escaso, porque la creación de capacidades de producción de silicio de la máxima pureza no ha podido seguir el ritmo de la demanda, que vive un crecimiento desenfrenado en todo el mundo. Las empresas solares que no se han asegurado suministros de silicio a largo plazo ya tienen hoy en día problemas para cumplir sus objetivos de crecimiento. Y los analistas del sector esperan que la situación se agudice todavía más. Al fin y al cabo, las capacidades de producción de células solares y módulos crecen de forma vertiginosa, sobre todo en Asia.
La tecnología solar es considerada clave en el siglo XXI. El silicio urgentemente necesario para su uso es, desde hace años, una de las materias primas más buscadas del mundo. Pero este material es escaso, porque la creación de capacidades de producción de silicio de la máxima pureza no ha podido seguir el ritmo de la demanda, que vive un crecimiento desenfrenado en todo el mundo. Las empresas solares que no se han asegurado suministros de silicio a largo plazo ya tienen hoy en día problemas para cumplir sus objetivos de crecimiento. Y los analistas del sector esperan que la situación se agudice todavía más. Al fin y al cabo, las capacidades de producción de células solares y módulos crecen de forma vertiginosa, sobre todo en Asia. SCHOTT Solar lo ha previsto perfectamente. El abastecimiento de las sedes de producción de células y módulos solares cristalinos de Alemania, la República Checa y los EE.UU. está asegurado y no hay nada que impida que sus capacidades de producción sigan siendo ampliadas con fuerza.

El proveedor de obleas, unos discos finísimos de silicio policristalino, el preproducto de todas esas células solares de un brillante color azul, es desde la primavera WACKER SCHOTT Solar GmbH, con sede Jena, una población del land de Turingia, en el este de Alemania, con una larga tradición industrial. La ‘Joint venture’ de SCHOTT Solar y WACKER Chemie, el segundo mayor fabricante de silicio de máxima pureza del mundo, combina los puntos fuertes de dos empresas líderes del mercado: WACKER Chemie, como especialista líder en el ámbito del silicio de máxima pureza, se encarga de asegurar el abastecimiento de esta materia prima escasa. SCHOTT Solar es uno de los líderes tecnológicos en células y módulos.

El Prof. Dr.-Ing. Udo Ungeheuer, Presidente del Consejo de Dirección de SCHOTT AG, comenta al respecto: “Si abordamos conjuntamente el eslabón ‘obleas’ de la cadena de creación de valor del mercado de la fotovoltaica, que es muy dinámico, con tasas de crecimiento del 20 - 30% anual, somos más fuertes que la mayoría de nuestros competidores. La ‘Joint venture’ contribuirá en gran medida a reforzar y mejorar la posición de SCHOTT Solar como uno de los principales fabricantes de componentes fotovoltaicos del mundo.” Está previsto aumentar la capacidad de producción de células solares y módulos de silicio cristalino de SCHOTT Solar desde los 130 MW actuales hasta los 450 MW en 2010.
Tras la cristalización los ‘ingots’ son transformados en prismas rectangulares de hasta 300 kg de peso, mediante un proceso conocido como ‘squaring’. Foto: SCHOTT/J. Meyer
También el Dr. Peter-Alexander Wacker, Presidente del Consejo de Dirección de WACKER Chemie AG, ve la asociación temporal de empresas como un reto estratégico: “La integración hacia delante en la producción de obleas solares junto con un socio fuerte es un paso consecuente para seguir ampliando nuestra cadena de creación de valor en un segmento en crecimiento como el de la fotovoltaica.” WACKER SCHOTT Solar ofrece las condiciones óptimas: unos puntos de apoyo tecnológicos idóneos en los departamentos de I+D de SCHOTT Solar, una buena infraestructura, suficiente espacio para crear nuevas instalaciones de producción y, algo no menos importante, un amplio soporte por parte del estamento político. Jürgen Reinholz, Ministro de Economía de Turingia, se alegra de esta esperanzadora iniciativa: “Con esta gran inversión, Turingia recibe un refuerzo enorme como centro puntero de la industria solar en Europa.”

El objetivo común es la fabricación y comercialización de obleas de la máxima calidad. “Está previsto que la capacidad de producción alcance unos 120 MW/año a finales de 2008 y que ésta crezca hasta aprox. 1 GW/año en 2012”, comenta el Dr. Patrick Markschläger, Gerente de WACKER SCHOTT Solar. Junto con su co-Gerente, Axel Schmidt, ha impulsado inversiones por unos 50 millones de € para la primera fase de estas instalaciones de producción con orientación de futuro.
WACKER SCHOTT Solar GmbH está construyendo en Jena unas instalaciones de producción de obleas de silicio policristalino para la fabricación de células solares. Fotos: SCHOTT/J. Meyer
La cadena de creación de valor completa,
bajo control


De las obleas de máxima calidad se beneficiarán en primera instancia las propias fábricas de células y módulos de SCHOTT. No obstante, en 2008 se están estableciendo ya relaciones comerciales de larga duración para la comercialización de las obleas. “SCHOTT Solar es actualmente nuestro principal cliente, pero a lo largo de los próximos años seguiremos ampliando nuestra clientela. Los usuarios de las células solares basadas en obleas se benefician de la estrecha colaboración entre WACKER y SCHOTT. “SCHOTT tiene bajo control la cadena de creación de valor completa, desde el silicio hasta el módulo”, comenta el Dr. Patrick Markschläger. “Esto nos permite ahorrar costes y seguir mejorando la calidad de las células a partir de las obleas.” Así, los clientes reciben módulos en los que no sólo las células, sino ya también las obleas, presentan el máximo nivel tecnológico en cuanto a seguridad frente a las roturas y eficiencia.

WACKER SCHOTT Solar se respalda para ello en una tecnología probada y desarrollada por SCHOTT. La planta piloto lleva funcionando ya desde hace casi 2 años. En la misma se funden primero trozos de silicio de máxima pureza a unos 1400 °C, hasta que se obtiene una masa viscosa, que luego se enfría de forma controlada, para que la estructura cristalina de los prismas rectangulares de silicio, de hasta 300 kg de peso, conocidos como ‘ingots’, sea óptima para las aplicaciones fotovoltaicas. Estos bloques de silicio policristalino son serrados a continuación en las instalaciones de fabricación propias de WACKER SCHOTT Solar, para obtener discos finísimos, pero aun así sólidos, conocidos como obleas. La ‘Joint venture’ aplica asimismo para la fabricación de las obleas el avanzado método EFG®, patentado por SCHOTT. Consiste en estirar a partir del silicio fluido tubos octogonales de lámina, cuyos lados se corresponden con el lado de una oblea. Después de enfriarse, los tubos son cortados en obleas individuales con ayuda de láseres. Mientras que en los métodos convencionales con sierra de alambre aprox. la mitad del material empleado para la fabricación de las obleas se pierde en forma de retal, con el método EFG® no llega al 10%, con el correspondiente ahorro de recursos. “Esto nos abre grandes expectativas”, señala Markschläger, que ve una buena base para nuevas innovaciones en esta ‘Joint venture’.