El mercado fotovoltáico ha crecido en la última década a un ritmo notable (incluso durante tiempos económicos difíciles) y se está convirtiendo en una importante fuente de generación de energía para el mundo. Estudios realizados en diferentes escenarios muestran que la energía solar fotovoltaica podría proveer entre el 10% y el 15% de la demanda eléctrica de Europa en 2030 y aun considerando las tendencias actuales de mercado y sin grandes cambios en política, una cuota de entre el 7% y el 11% es totalmente aceptable.

A la vez que el mercado fotovoltáico progresa, la tecnología de la energía fotovoltaica sigue experimentando rápidas mejoras en el rendimiento en conversión de potencia y en la reducción del coste económico.

Tecnologías de Energía Fotovoltáica

1. Eficiencia, estabilidad y vida útil de las células
2. Productividad y fabricación de los módulos
3. Sostenibilidad medioambiental
4. Aplicabilidad en función de su uso final

Con respecto a las diferentes tecnologías de la energía fotovoltáica, se han identificado cuatro grandes categorías tecnológicas, cada una de ellas con sus propias necesidades de I+D.

Demanda Mundial de Electricidad

La demanda mundial de electricidad va a seguir aumentando en las próximas décadas de forma continuada. La producción a escala mundial crecerá un 2,4% anual entre 2004 y 2030, de los 16.424 millones de kWh a los 30.364 millones de kWh.

Esta creciente demanda mundial de energía, junto con la escasez o encarecimiento de los combustibles fósiles y su impacto negativo en el cambio climático (aun en el caso de que el ritmo anual de emisiones no aumentara por encima de su índice actual, los niveles de gases de efecto invernadero en la atmósfera alcanzarán el doble de su nivel preindustrial llegando a los 550 ppm CO2 para el año 2050) ha llevado a que países desarrollados como Estados Unidos y China sean activos en la promoción de energías renovables.

Por ejemplo, en 2013 la capacidad de tecnología fotovoltáica instalada a nivel mundial fue 138 GW (frente a los 130 GW de 2012) y un tercio de la nueva capacidad se concentró en China, lo que significa un crecimiento espectacular, seguido de Japón y Estados Unidos.

Tecnologías Basadas en Silicio Cristalino

Actualmente, la tecnología fotovoltáica basada en silicio cristalino todavía domina en gran medida el mercado fotovoltáico (más del 80% de los sistemas instalados en 2013), sin embargo, algunas aplicaciones finalistas como la integración en edificios (integración estructural, no simplemente instalación sobre tejado) o en instalaciones industriales y agrícolas (con especial atención a invernaderos) presentan importantes barreras para el silicio.

Desde hace varios años se están desarrollando nuevas tecnologías basadas en dispositivos de lámina delgada, algunos ya han alcanzado el mercado (un 18%), en particular CdTe y CIGS, pero otras están todavía en fase de investigación o proyectos de demostración.

Las ventajas de estas tecnologías son su bajo peso, flexibilidad y más recientemente, la posibilidad de diseñar células solares semitransparentes, lo cual permitiría una mejor integración en fachadas, ventanas o incluso invernaderos agrícolas.