Los paneles solares de poli-si, también conocidos como paneles solares de polisilicio, son una opción popular en el entorno de la energía renovable. En este artículo, exploraremos qué son exactamente los paneles solares de poli-si, cómo se fabrican y algunos temas relacionados con su producción. También discutiremos las tendencias recientes en la industria del polisilicio y las preocupaciones sobre las prácticas laborales en China. ¡Sigue leyendo para obtener más información!
¿Qué es el polisilicio?
El polisilicio es una forma de silicio de alta pureza que desempeña un papel fundamental en la cadena de suministro de energía fotovoltaica solar. Se utiliza como materia prima para fabricar paneles solares. Para producir módulos solares, el polisilicio se funde a altas temperaturas para formar lingotes, que luego se cortan en obleas y se procesan en células solares y módulos solares.
Existen tres tecnologías principales para producir polisilicio. El proceso Siemens modificado es actualmente la tecnología dominante en China. Este proceso implica la producción de triclorosilano (TCS) utilizando silicio metalúrgico de grado inferior (con una pureza del 95 al 99%) y cloro líquido. El TCS se purifica mediante destilación, se vaporiza y se mezcla con gas hidrógeno. En un reactor de deposición, se calientan barras delgadas de silicio hasta alcanzar los 100 °C, y el paso de la mezcla de gases resulta en la deposición de silicio de alta pureza en la superficie de las barras. Este proceso continúa hasta alcanzar un diámetro determinado (normalmente de 150 a 200 mm).
Otras dos tecnologías utilizadas para producir polisilicio son el proceso de reactor de lecho fluidizado (FBR, por sus siglas en inglés) y el proceso de silicio metalúrgico mejorado (UMG, por sus siglas en inglés). El FBR utiliza menos electricidad y tiene una mayor tasa de conversión, ya que utiliza partículas de semilla de silicio en lugar de barras de silicio. Sin embargo, es una tecnología menos madura y solo algunos fabricantes de polisilicio la utilizan en algunas de sus plantas. Por otro lado, el proceso UMG utiliza métodos físicos para extraer impurezas directamente del metal de silicio en lugar de procesos químicos, lo que reduce el consumo de energía. Sin embargo, el silicio producido con UMG no tiene la misma pureza que los otros dos métodos y, por lo tanto, no se utiliza ampliamente.
Tendencias recientes en la industria del polisilicio
La industria del polisilicio ha experimentado una creciente consolidación, con las cinco principales empresas que representan el 73% de la producción mundial en 2020, en comparación con el 60% en 2017, según BNEF. Esto se debe principalmente al cierre de capacidades por parte de varias empresas en los últimos años, después de un período de exceso de capacidad. Estas empresas no pudieron competir con los productores de bajo costo que tienen una mayor escala y eficiencias en un entorno de precios bajos.
Además, China impuso aranceles a las importaciones de polisilicio, lo que benefició a los productores locales que ya tenían una ventaja de costos en comparación con sus competidores internacionales. China representó el 77% de la producción mundial de polisilicio en 2020. La fabricación se lleva a cabo principalmente en Xinjiang, Yunnan o Sichuan, donde la electricidad es más barata y la materia prima está cerca.
Después de que las interrupciones en la cadena de suministro provocaran precios más altos del polisilicio en el tercer trimestre de 2020, los precios han aumentado significativamente desde principios de 2021 debido a la escasez en el mercado.
En previsión de una fuerte demanda (se espera que la instalación de paneles solares aumente un 15% al año durante los próximos tres años, según BNEF), las empresas de obleas aumentaron su capacidad en un 45% en 2020.
Esta creciente demanda de las empresas de obleas, que utilizan polisilicio para fabricar obleas, ha creado un desequilibrio entre la oferta y la demanda. Un productor espera que la oferta siga siendo limitada hasta mediados de 2022, cuando se espera que entre en funcionamiento nueva capacidad.
¿Qué hay de las prácticas laborales en China?
En junio de 2021, la Oficina de Aduanas y Protección Fronteriza de Estados Unidos emitió una orden de retención de envíos dirigida a un importante proveedor de polvo de silicio metalúrgico por presuntas prácticas laborales forzadas. La aplicación de esta orden probablemente recaerá en las empresas a las que este proveedor vende. Esto podría retrasar los envíos hacia Estados Unidos hasta que se aclare la fuente de la cadena de suministro.
Sin embargo, dado que Estados Unidos representa menos del 2% de las exportaciones de paneles solares fotovoltaicos de China continental (promedio en los últimos tres años), creemos que las empresas locales pueden aprovechar las plantas de fabricación fuera de Xinjiang, donde se encuentra este importante proveedor, para atender al mercado estadounidense.
Por separado, Estados Unidos incluyó en su lista negra a otras empresas chinas que, según afirmó, estaban involucradas en violaciones de derechos humanos en Xinjiang. Al menos algunas de las empresas mencionadas por el Departamento de Comercio son importantes fabricantes de silicio monocristalino y polisilicio que se utilizan en la producción de paneles solares.
Un posible impacto en el mercado podría ser un mayor ajuste en el mercado del polisilicio, especialmente si surge una prima por el polisilicio obtenido fuera de Xinjiang, que es una región de bajo costo debido a sus bajos costos de electricidad. Esto podría provocar un aumento en los precios del polisilicio y mantenerlos en niveles más altos. Los costos para los fabricantes de módulos podrían aumentar, ya que tendrían que demostrar el rastro de auditoría de su cadena de suministro.
Consultas habituales sobre los paneles solares de poli-si
- ¿Qué es el polisilicio?
El polisilicio es una forma de silicio de alta pureza que se utiliza como materia prima para fabricar paneles solares.
- ¿Cómo se fabrican los paneles solares de poli-si?
El polisilicio se funde a altas temperaturas para formar lingotes, que luego se cortan en obleas y se procesan en células solares y módulos solares.
- ¿Cuáles son las tecnologías utilizadas para producir polisilicio?
Existen tres tecnologías principales: el proceso Siemens modificado, el proceso de reactor de lecho fluidizado (FBR) y el proceso de silicio metalúrgico mejorado (UMG).
- ¿Cuáles son las tendencias recientes en la industria del polisilicio?
La industria del polisilicio ha experimentado una consolidación y los precios han aumentado debido a la escasez en el mercado y a los aranceles impuestos por China.
- ¿Existen preocupaciones sobre las prácticas laborales en China?
Sí, ha habido preocupaciones sobre las prácticas laborales en China, especialmente en la región de Xinjiang.
Los paneles solares de poli-si son una opción popular en la industria de la energía solar. El polisilicio, como materia prima clave, se utiliza para fabricar paneles solares mediante un proceso de fundición y corte de lingotes. La industria del polisilicio ha experimentado cambios en los últimos años, con una mayor consolidación y precios más altos debido a la escasez en el mercado. Además, ha habido preocupaciones sobre las prácticas laborales en China, lo que podría tener un impacto en el mercado del polisilicio. En general, los paneles solares de poli-si siguen siendo una opción confiable y eficiente para aprovechar la energía solar.