Fraunhofer demuestra células solares TOPCon con 90% menos plata y eficiencia del 24% usando contactos de cobre y níquel.
🔋 Menos plata, mismas prestaciones.
🌍 Reducción de materiales críticos → menor impacto ambiental.
⚙️ Electrodeposición con níquel y cobre → alternativa real.
📉 Costes a la baja en fabricación solar.
🏭 Escalado industrial ya en pruebas.
🔗 Menor dependencia de China en la cadena de suministro.
Reducción del consumo de plata en células solares TOPCon
Un equipo del Instituto Fraunhofer para Sistemas de Energía Solar (ISE) ha logrado algo que hace unos años parecía complicado: reducir de forma drástica el uso de plata en las células solares tipo TOPCon sin sacrificar rendimiento. El dato es contundente. Se ha pasado de consumos habituales de entre 10 y 12 miligramos por vatio pico a apenas 1,1 miligramos.
Este tipo de células, que ya dominan buena parte de la producción fotovoltaica global, arrastraban un problema evidente: su alto consumo de plata. Y eso, en un contexto de expansión masiva de la energía solar, no es un detalle menor. La plata es cara, limitada y su extracción tiene impacto ambiental.
La solución propuesta no se basa en pequeños ajustes. Es un cambio de enfoque. Mediante un proceso de metalización por electrodeposición en línea, combinado con estructuración láser ultravioleta, se consigue sustituir gran parte de la plata por otros metales más abundantes.
Cómo funciona la nueva metalización
La clave está en el uso de tres materiales con funciones bien definidas:
- Níquel, que actúa como barrera para evitar que el cobre penetre en el silicio.
- Cobre, responsable de la conducción eléctrica.
- Plata, en cantidades mínimas, para proteger frente a la oxidación.
Este enfoque permite mantener una eficiencia del 24 %, equivalente a la de células fabricadas con procesos tradicionales. También se ha demostrado un factor de llenado del 82,1 %, un indicador importante de la calidad eléctrica del dispositivo.
Lo interesante aquí es que no se trata solo de laboratorio. Los investigadores han trabajado con sistemas piloto desarrollados junto a la industria, lo que acerca esta tecnología a un escenario real de producción.
Un cambio necesario en la industria fotovoltaica
El crecimiento de la energía solar está siendo vertiginoso. Según tendencias recientes del sector, la demanda de módulos sigue aumentando año tras año, impulsada por objetivos climáticos y por el abaratamiento de la tecnología.
En ese contexto, depender de materiales como la plata empieza a ser un cuello de botella. No solo por precio. También por disponibilidad y concentración geográfica de la cadena de suministro.
Aquí es donde entra en juego esta innovación. El uso de cobre, un material mucho más abundante y con un mercado global diversificado, abre la puerta a una industria más resiliente y menos vulnerable a tensiones geopolíticas.
Además, Europa lleva tiempo intentando reforzar su autonomía en tecnologías clave. Este tipo de avances encajan con estrategias industriales que buscan relocalizar parte de la producción y reducir dependencias externas.
Escalado industrial y próximos pasos
Los proyectos en los que se ha trabajado, como EURO y SHINE PV, ya han demostrado que la tecnología es viable a escala industrial. No es un prototipo aislado. Es un proceso que puede integrarse en líneas de producción existentes, aunque requiere inversión inicial en equipos.
Se estima que la electrodeposición con níquel y cobre podría consolidarse en el mercado en un plazo de dos a tres años. Un horizonte bastante corto para estándares industriales.
Aun así, no todo está resuelto. La metalización con cobre en células TOPCon sigue siendo más compleja que en otras tecnologías como las de heterounión. Hay desafíos técnicos, sobre todo en la estabilidad a largo plazo y en la optimización del proceso.
Pero la dirección está clara. Menos plata. Más cobre. Y una fabricación más eficiente.
Potencial
Esta tecnología apunta en una dirección que cada vez cobra más sentido: hacer renovables que también sean sostenibles en sus materiales.
En la práctica, podría traducirse en:
- Instalaciones solares más baratas y accesibles, tanto a nivel doméstico como industrial.
- Mayor rapidez en el despliegue de energía limpia, clave para cumplir objetivos climáticos.
- Cadenas de suministro más equilibradas, con menos dependencia de recursos críticos.
- Integración más sencilla en políticas europeas de transición energética y autonomía estratégica.
A medio plazo, si estas mejoras se combinan con otras innovaciones —como reciclaje de paneles o reducción del uso de silicio—, el resultado puede ser un sistema energético mucho más coherente con los límites del planeta.
Porque la transición energética no va solo de producir energía limpia. Va de cómo se fabrica, con qué materiales… y a qué coste ambiental. Aquí es donde avances como este empiezan a marcar la diferencia.
Vía Fraunhofer ISE
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