La integración de la tecnología OLED en HD Hyundai Energy Solution: El verdadero significado de una eficiencia del 28.7% en celdas solares de próxima generación
Editor
Se ha informado que HD Hyundai Energy Solution, en colaboración con el Instituto Coreano de Investigación Química, ha alcanzado una eficiencia del 28.7% en celdas solares tándem de silicio-perovskita. Al principio, pensé que era “otra noticia más sobre mejora de eficiencia”, pero al examinarlo más de cerca, me di cuenta de que no se trata de un simple juego de números. La clave es que han integrado procesos OLED en las celdas solares, y vamos a ver por qué esto es importante.
En el mercado solar actual, se sabe que el límite teórico de eficiencia de una celda de silicio única es de aproximadamente 29%. Los productos comerciales suelen estar en el rango del 20-22%. Sin embargo, con una estructura tándem, teóricamente es posible alcanzar hasta un 43%. El 28.7% logrado por HD Hyundai es más del 30% superior al de las celdas de silicio comerciales actuales. Pero lo realmente importante aquí no es la eficiencia en sí, sino cómo se ha logrado.
Hasta ahora, el 99% del campo de las celdas solares de perovskita ha utilizado el “proceso de solución húmeda”. Este método implica disolver el material de perovskita en una solución para recubrirlo, lo cual da buenos resultados en el laboratorio, pero presenta muchas limitaciones para la producción en masa. La solución no se distribuye uniformemente, lo que dificulta la producción a gran escala, y es sensible a la humedad y la temperatura, lo que afecta su estabilidad. De hecho, empresas solares globales como First Solar (FSLR) o JinkoSolar (JKS) han pospuesto la comercialización de perovskita debido a estos problemas.
Sin embargo, el método de “deposición en seco al vacío” elegido por HD Hyundai es un enfoque completamente diferente. Esta es la tecnología que Samsung Display o LG Display utilizan para fabricar paneles OLED. Consiste en vaporizar el material en un estado de vacío para depositarlo uniformemente, una tecnología ya probada en la producción a gran escala. Samsung Display, por ejemplo, fabrica paneles OLED de 65 pulgadas con este método. Aplicar esta tecnología a las celdas solares significa que se puede aprovechar la infraestructura de producción OLED existente.
Un avance tecnológico que podría cambiar el mercado
En 2025, se estima que el mercado solar global tendrá un valor de aproximadamente 250 mil millones de dólares, con empresas chinas dominando más del 70%. Empresas como Longi Solar, JinkoSolar y Trina Solar han capturado el mercado con su competitividad en precios. Las empresas coreanas, como Hanwha Solutions (009830), se mantienen en torno al séptimo lugar a nivel global, y HD Hyundai Energy Solution aún no ha entrado en los primeros puestos.
Sin embargo, si las celdas solares tándem se comercializan, las reglas del juego podrían cambiar. Actualmente, el LCOE (costo nivelado de electricidad) de las celdas solares de silicio está en el rango de 3-5 centavos por kWh, pero si la eficiencia aumenta más del 30%, se puede generar más electricidad en el mismo espacio, reduciendo así el costo real de generación. Especialmente en áreas urbanas o edificios comerciales con espacio limitado para instalación, el valor de los paneles de alta eficiencia será aún mayor.
Lo que personalmente encuentro interesante es que HD Hyundai podría combinar su experiencia en fabricación a gran escala en la industria naval con la tecnología de baterías del grupo Hyundai Motor. Hyundai Motor (005380) está construyendo una planta de baterías en Georgia con LG Energy Solution (373220), y HD Hyundai es el mayor fabricante de barcos del mundo, con amplia experiencia en la fabricación de estructuras grandes. Dado que los paneles solares también son un producto de fabricación a gran escala, esta experiencia podría ser beneficiosa.
Los analistas de mercado pronostican que el mercado de celdas solares tándem crecerá a una tasa anual promedio del 35% hasta 2030. Actualmente, el mercado es casi inexistente, pero se espera que alcance un valor de 15 mil millones de dólares para 2030. Aunque estas predicciones no siempre son precisas, al menos el potencial de crecimiento parece claro.
No obstante, los competidores no se quedarán de brazos cruzados. La startup británica Oxford PV ya ha anunciado una eficiencia del 28.6% con celdas tándem de perovskita, y Kaneka de Japón ha registrado un 26.7%. LONGi Solar de China también ha anunciado un sorprendente 32.69%, aunque esto es a nivel de laboratorio y parece estar lejos de la comercialización. Al final, la clave será quién logre primero establecer un sistema de producción en masa.
Desafíos prácticos hacia la comercialización
Sin embargo, lograr una eficiencia del 28.7% no significa automáticamente que se pueda comercializar. El primer desafío es ampliar la eficiencia lograda en pequeñas celdas de laboratorio a módulos de gran tamaño mientras se mantiene esa eficiencia. Normalmente, los módulos comerciales alcanzan alrededor del 80-85% de la eficiencia de laboratorio, lo que significa que en realidad podría ser del 23-24%. Aun así, es significativamente más alto que los paneles de silicio comerciales actuales.
El segundo desafío es la durabilidad. El material de perovskita es sensible a la humedad y al calor, y su estabilidad a largo plazo no ha sido comprobada. Los paneles solares suelen tener una garantía de 25 años, durante los cuales deben mantener al menos el 80% de su rendimiento. La elección de HD Hyundai del método de deposición en seco parece ser un intento de abordar estos problemas de estabilidad, pero habrá que ver cuánto se mejora realmente.
El tercer desafío es el costo. El proceso de deposición al vacío es más complejo y costoso que el proceso húmedo. Una de las razones por las que los paneles OLED son más caros que los LCD es precisamente esta. Sin embargo, dado que la industria OLED ya ha acumulado conocimientos sobre producción en masa, y empresas como Samsung SDI (006400) o LG Energy Solution tienen tecnología de equipos y materiales relacionados, se puede esperar un efecto sinérgico.
HD Hyundai Energy Solution ha declarado que su objetivo es lograr una eficiencia certificada de más del 30% en el futuro, lo que podría ser un verdadero cambio de juego. Una eficiencia del 30% es más del 50% superior a la de los paneles comerciales actuales. Esto significa que se podría generar 1.5 veces más electricidad en el mismo espacio de techo, lo que haría que incluso un costo de instalación inicial más alto sea económicamente viable.
Desde la perspectiva del mercado solar nacional, esto también es significativo. Corea tiene un territorio limitado, lo que restringe el espacio para la instalación solar, pero con paneles de alta eficiencia, se podría generar más energía en el mismo espacio, ayudando a alcanzar los objetivos de energía renovable. El gobierno ha establecido un objetivo de aumentar la proporción de energía renovable al 30% para 2030, pero actualmente está en torno al 9%. La tecnología solar de alta eficiencia podría ser un medio clave para alcanzar estos objetivos.
Otro punto a destacar es la estrategia general de transición energética del grupo HD Hyundai. HD Hyundai Heavy Industries fabrica turbinas eólicas marinas, y HD Hyundai Electric produce dispositivos de conversión de energía. Con la adición de celdas solares de alta eficiencia, podrían completar la cadena de valor de energía renovable. Especialmente en proyectos como plantas híbridas que combinan energía eólica marina y solar, podrían generar sinergias.
Desde la perspectiva de la inversión, la proporción de ingresos del negocio solar de HD Hyundai Energy Solution aún no es significativa. Su enfoque principal sigue siendo las baterías y las pilas de combustible. Sin embargo, si las celdas solares tándem se comercializan, podrían convertirse en un nuevo motor de crecimiento. Podrían atacar el mercado premium en el mercado solar global basándose en su ventaja tecnológica. No obstante, parece que la comercialización aún tomará de 2 a 3 años más, y hay que tener en cuenta los riesgos técnicos y económicos en el proceso.
En última instancia, el logro de HD Hyundai muestra la posibilidad de que Corea pueda entrar en el grupo líder global en tecnología solar de próxima generación. La idea de integrar la fortaleza de Corea en tecnología OLED con la solar es innovadora. Será interesante ver qué proceso sigue para la comercialización real y qué posición ocupará en la competencia global.
Este artículo fue escrito después de leer el artículo HD Hyundai Energy Solution, logra la mayor eficiencia mundial en celdas solares de próxima generación aplicando ‘procesos OLED’, y añade opiniones y análisis personales.
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