Gadir Solar pronto iniciará la producción de paneles fotovoltaicos de silicio amorfo y microcristalino de bajo coste

El consejero de Gobernación, Luis Pizarro, visitó las obras de la futura fábrica de Gadir Solar, que se está construyendo en el término municipal de Puerto Real, y valoró que esta iniciativa supondrá “el fortalecimiento del tejido productivo de la Bahía de Cádiz”.

Esta empresa, que producirá paneles solares fotovoltaicos de bajo coste hechos con láminas finas de silicio, generará 209 puestos de trabajo, dando empleo a un centenar de ex trabajadores de Delphi.

Luis Pizarro recorrió las obras acompañado por el delegado del Gobierno de la Junta en Cádiz, Gabriel Almagro; la delegada provincial de Innovación, Ciencia y Empresa, Angelines Ortiz del Río; y representantes de la empresa. El titular de Gobernación valoró la iniciativa, que supondrá el fortalecimiento del tejido productivo de la Bahía de Cádiz.

Según destacó el representante autonómico, en esta empresa “se suman el componente tecnológico y las energías renovables, dos elementos prioritarios en las políticas de desarrollo económico para la Junta de Andalucía”.

La factoría, que se está construyendo en el Polígono Bajo de la Cabezuela, en el Parque Industrial Tecnobahía de Puerto Real, producirá paneles fotovoltaicos de última generación con un coste de producción casi un 50 por ciento inferior al de los convencionales.

Los paneles estarán hechos de silicio amorfo y película fina en sustitución del silicio cristalino que se emplea habitualmente en la fabricación de paneles solares, ya que este nuevo producto tiene una mayor eficiencia en la generación de energía y además ofrecerá nuevas posibilidades de integración en los edificios.

La planta ocupará una superficie de 20.000 metros cuadrados y tendrá una capacidad de producción anual de 40 MWp (megavatios en pico de potencia), que sería ampliable a 60 MWp y el proyecto supondrá una inversión cuya cuantía supera los 100 millones de euros.

La Agencia IDEA, dependiente de la Consejería de Innovación, ha respaldado esta iniciativa con un incentivo de 16,32 millones de euros.

El avance de estos trabajos se hacen fundamentales con vista al acuerdo alcanzado por la Junta de Andalucía y los sindicatos para la recolocación de los ex trabajadores de Delphi. La factoría que se levanta en Puerto Real absorberá a un centenar de estos operarios que, según el acuerdo firmado, se tendrán que incorporar antes de que concluya el mes de julio.

Gadir Solar intenta en Cádiz dar respuesta a los dos grandes retos de la energía solar fotovoltaica: mayor eficiencia con menores costes. La empresa invertirá 176 millones de euros en los próximos cinco años, en dos fases, en construir una fábrica de placas solares con una novedosa tecnología, llamada de silicio amorfo. Prevé tener la planta en marcha entre octubre y noviembre, a un ritmo de producción máximo de 40 MW al año.

El silicio amorfo es una tecnología con la que se fabrica paneles fotovoltaicos más baratos que los realizados con el silicio cristalino, más común actualmente pero con menor eficiencia en la generación de electricidad. 

Gadir Solar prevé invertir 10 millones en investigación y seis millones en equipamiento, de los 176 previstos, para cambiar esta tecnología por la de silicio micromorfo. Combinando ambas estructuras, creen que es factible, después del tiempo de I+D necesario, llegar a un 13% de eficiencia. Así se habrían conseguido eficiencias cercanas a las de los módulos cristalinos con unos costes de producción que son un 60% menores, explican desde la empresa.

David Naranjo, director general de Gadir Solar, valora que, tras la transición del silicio amorfo al silicio micromorfo, "podremos pasar de fabricar 40 MW a 60 MW sin aumentar el número de paneles fabricados por año gracias a la mayor eficiencia". La instalación implicará emplear a 210 personas en la bahía de Cádiz.

De momento, toda la producción servirá para abastecer a otras empresas del grupo. Gadir Solar pertenece al 100% a Cadmos, promotora de proyectos fotovoltaicos. Esta empresa es propiedad en un 70% del grupo Aurantia, de la familia Naranjo. 

Cadmos ya tiene ocho MW instalados en parques fotovoltaicos en España. Su cartera de proyectos para 2010 abarca 30 MW adicionales en España e Italia. "Prácticamente toda la producción de Gadir del año que viene está comprometida con los proyectos de Cadmos", afirma Naranjo. El directivo estima que la facturación de Gadir Solar al cierre del año será de 90 millones de euros.

Junto a los 10 MW que, a través de Cadmos, la empresa Gadir Solar pretende instalar en Italia, la compañía ya está abriendo nuevos mercados para sus placas. "Ya tenemos varios socios locales en Italia y acabamos de crear una sociedad conjunta en Turquía", afirma Naranjo. El objetivo además es alcanzar el mercado estadounidense de la mano de un socio local, como en el resto de los países en los que entran. "Estamos en el proceso de búsqueda y selección de este socio en EE UU", explica el responsable. Naranjo estima que podrán iniciar su andadura allí "hacia finales de 2009".

Cadmos Energías Renovables es una empresa dedicada la cadena completa de valor de la Energía Fotovoltaica, especializa en la explotación del recurso energético más abundante, el sol. Su objetivo es colaborar al desarrollo de la industria fotovoltaica facilitando el suministrar energía eléctrica de origen solar a precios competitivos.

Para ello, Cadmos, a través de su filial Gadir Solar, está construyendo una planta de fabricación de paneles fotovoltaicos de capa fina de silicio amorfo, con una capacidad inicial de producción anual de 40 MW (medio millón de paneles al año), que entrará en funcionamiento en otoño de 2009.

Las actividades de Cadmos cubren la totalidad del proceso fotovoltaico, fabrica paneles, proyecta instalaciones, construye parques fotovoltaicos, explota y mantiene los parques y gestiona el negocio eléctrico asociado, realizando estas actividades tanto para plantas de su propiedad como para terceros.

Actualmente tienen tres parques en explotación:
*Parque de Écija en Sevilla, de 1,5 MW , con tecnología de concentración y seguidores a dos ejes.

*Parque de El Puerto de Santa María en Cádiz, de 3,6 MW con tecnología de seguidores a dos ejes.

*Parque de Sanlúcar de Barrameda en Cádiz, de 1,8 MW, con tecnología de seguidores a dos ejes.

Gadir Solar lleva a cabo una intensa labor de I+D, como motor natural que le permite mantenerse a la cabeza de las tecnologías fotovoltaicas, tanto de desarrollo interno – a través de medios humanos y materiales propios – como en colaboración con diversas instituciones de reconocido prestigio.

Cabe destacar el acuerdo de desarrollo suscrito entre Gadir Solar y la Universidad de Neuchatel (Suiza) precursora de los avances científicos en las tecnologías de capa fina de silicio y titular de las más importantes patentes de la tecnología de silicio micromorfo.

Gadir Solar tiene suscrito un acuerdo con el Instituto de Estudios solares (IES) para el estudio conjunto y validación del comportamiento de nuestros sistemas industriales y está ultimando acuerdos de colaboración con la Universidad de Cádiz dirigidos a establecer un control de rendimiento y prestaciones de los módulos en condiciones de funcionamiento a la intemperie.

Trabaja en estas líneas:
*Mejora de rendimiento Estudios sobre el comportamiento del silicio amorfo con la temperatura y la luz difusa.

*Nuevos soportes Estudio de la aplicación de soportes flexibles y de menor peso.

*Usos en arquitectura Aplicación de los paneles de silicio amorfo a la construcción de muros pantalla, fachadas ventiladas, etc.

*Menor coste Introducción de nuevos materiales que permitan, manteniendo la calidad, disminuir el coste de construcción de las instalaciones fotovoltaicas.

*Usos no industriales Implantación de sistemas domésticos, sociales, comerciales que permitan aprovechamientos más cercanos a las necesidades cotidianas.

Su socio tecnológico es Solkraft Energy.

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About Gadir Solar

Gadir Solar is part of a vertically integrated PV group, whose main objective is to reduce the production costs of PV electricity and achieve convergence with grid prices before 2013. Gadir Solar will produce, in a first stage, a 40 MW line of thin film silicon based modules, with the intention of scaling the line into a 65 MW micromorph modules in 2010.

The first stage of Gadir Solar’s thin film site in Cadiz, Spain will enable the production of over 300.000 panels per year, subsequent expansion steps are already planned. In addition to the complete a-Si production line Gadir will also receive a R&D-line for the next generation Oerlikon Solar micromorph® technology.

Gadir Solar intends to double capacity and convert their a-Si line to higher efficiency micromorph® in the near future. "Oerlikon Solar has proven they are the leader in the thin film silicon PV market, both in terms of their production experience and their unparalleled technology. We have no doubt that we have chosen the right partner to ensure on time production of our thin film silicon modules and realize our growth and cost strategy by leveraging the industries most advanced thin film silicon technology", says David Naranjo Villalonga, CEO of Gadir Solar.

Gadir Photovoltaic Modules Factory

The project involves the construction and operation of a thin-film photovoltaic modules factory in Cadiz, during the 2008-2010 period.

The project concerns the construction of a new factory to produce solar PV modules. The new factory will consist of a production line with an annual nominal capacity of initially 40 MWp to be increased to 60MWp with a product technology upgrade in a second phase, which is a small-to-medium level factory size in the EU market. The promoter already plans a later plant extension to 120 MWp.

The technology supplier is Oerlikon S.A., a company based in Switzerland, who is the leading supplier of equipment for the production of photovoltaic modules based on amorphous silicon thin-film technology (in the future to include micro crystalline silicon). The Gadir project and a plant being built in Germany at present are likely to be the first ones to feature this technology on an industrial level. This technology has the potential of providing cost advantages in panel production versus other technologies.

Silicon thin-film cell

A silicon thin-film cell is thin-film cell that uses amorphous (a-Si or a-Si:H), protocrystalline, nanocrystalline (nc-Si or nc-Si:H) or black silicon.

The silicon is mainly deposited by chemical vapor deposition, typically plasma-enhanced (PE-CVD), from silane gas and hydrogen gas. Other deposition techniques being investigated include sputtering, hot wire techniques, and Ultrasonic Nozzles.

The silicon is deposited on glass, plastic or metal which has been coated with a layer of transparent conducting oxide (TCO).

A p-i-n structure is usually used, as opposed to an n-i-p structure. This is because the mobility of electrons in a-Si:H is roughly 1 or 2 orders of magnitude larger than that of holes, and thus the collection rate of electrons moving from the p- to n-type contact is better than holes moving from p- to n-type contact. Therefore, the p-type layer should be placed at the top where the light intensity is stronger, so that the majority of the charge carriers crossing the junction would be electrons.

Micromorph: No material such as micromorphous silicon exists. But there is a way, which combines two different types of silicon, microcrystalline and amorphous, in a photovoltaic cell in order to fabricate micromorph solar modules. The advantage of such a tandem structure is higher conversion efficiencies for silicon thin-film solar modules.

These types of silicon present dangling and twisted bonds, which results in deep defects (energy levels in the bandgap) as well as deformation of the valence and conduction bands (band tails). The solar cells made from these materials tend to have lower energy conversion efficiency than bulk silicon (also called crystalline or wafer silicon), but are also less expensive to produce. The quantum efficiency of thin-film solar cells is also lower due to reduced number of collected charge carriers per incident photon.

Amorphous silicon has a higher bandgap (1.7 eV) than crystalline silicon (c-Si) (1.1 eV), which means it absorbs the visible part of the solar spectrum more strongly than the infrared portion of the spectrum. As nc-Si has about the same bandgap as c-Si, the nc-Si and a-Si can advantageously be combined in thin layers, creating a layered cell called a tandem cell. The top cell in a-Si absorbs the visible light and leaves the infrared part of the spectrum for the bottom cell in nanocrystalline Si. Experts in the USA often call the same material nanocrystalline Si which in Europe is called microcrystalline Si. Experts of Japan often call the micromorph tandem solar cell hybrid solar cell but both mean the same.

Recently, solutions to overcome the limitations of thin-film silicon have been developed. Light trapping schemes where the incoming light is obliquely coupled into the silicon and the light traverses the film several times enhance the absorption of sunlight in the films. Thermal processing techniques enhance the crystallinity of the silicon and pacify electronic defects.

A silicon thin film technology is being developed for building integrated photovoltaics (BIPV) in the form of semitransparent solar cells which can be applied as window glazing. These cells function as window tinting while generating electricity.

www.gadirsolar.es/

www.norsksolkraft.com/

www.cadmos.es/documentos-cadmos/modulo-gadir-solar.pdf

www.gadirsolar.es/documentos-cadmos/Garrigues%20MA_Consideraciones%20acerca%20de%20la%20financiabilidad%20de%20la%20tecnolog%C3%ADa%20de%20silicio%20amorfo.pdf