El Centro Tecnológico gallego ha participado en el desarrollo de una técnica de reparación de células solares defectuosas o rotas empleando tecnología láser e inspección automática. Se trata del proyecto REPTILE (“Repairing of Photovoltaic Wafers and Solar Cells by Laser Enabled Silicon Processing”), una iniciativa internacional que cuenta con el apoyo del Séptimo Programa Marco de I+D de la Unión Europea.

El resultado de este proyecto ha sido la creación de un sistema prototipo capaz de seleccionar, cortar y aislar áreas óptimas dentro de células solares defectuosas mediante el cálculo por ordenador de la geometría de máxima eficiencia y mínimo material desechado, obteniendo nuevos productos de alto valor añadido.

En el desarrollo del proyecto REPTILE, han colaborado con AIMEN de manera conjunta ISC Konstanz, un centro alemán puntero en investigación sobre energía solar; y tres firmas del sector fotovoltaico: SOLARTEC (Rep. Checa), INGESEA (España) y ENOPSYS (Grecia).

El proceso de fabricación de la industria fotovoltaica provoca que una gran cantidad de células (entre el 5 y el 8%) sean defectuosas o no alcancen una alta eficiencia; y hasta la fecha, no existía ningún sistema que permitiese la reutilización de estas piezas.

El proyecto desarrollado ayudará minimizar la cantidad de residuos generados, cuya gestión resulta muy complicada y costosa, gracias al sistema láser integrado “Cell-Doctor”, que permite la manipulación, el diagnóstico, la reparación y la clasificación de células solares mediante un único láser pulsado, de vandato, que consigue eliminar defectos en una célula típica en un segundo.

Gracias a este dispositivo, es posible el aislamiento eléctrico de las áreas defectuosas respecto de las de funcionamiento óptico dentro de una misma célula solar, evitando cortocircuitos que provocan pérdida de eficiencia y ponen en riesgo la utilidad de la célula solar e, incluso, del módulo en el que está conectada.

Asimismo, es capaz de ejecutar cortes láser multipasada para separar grandes áreas con errores, transformando la célula solar en otra de menor tamaño activa en su totalidad. Se trata de un procedimiento relativamente lento, pero muy respetuoso con el material y que evita introducir nuevos defectos. Además, se diseñó un sistema de clasificación automática del resultado del proceso, en función del área activa, geometría, eficiencia, etc. de las células o fragmentos recuperados.

Todos estos avances han sido probados en entornos reales como la fabricación de novedosos paneles ultraligeros para su integración en vehículos, que fueron testados en la “SunTrip 2013”, la mayor competición europea de bicicletas solares. Asimismo, se han empleado un total de 32 módulos solares de pequeño tamaño, con células óptimas y células reparadas, a fin de construir un demostrador consistente en una marquesina solar para la recarga de coches eléctricos.

La firma Ingeniería y Soluciones en Energías Alternativas (INGESEA), dedicada a la automatización de procesos industriales, a la fabricación de equipos personalizados y servicios de asesoramiento y homologación, ha sido la encargada de crear el sistema “Cell-Doctor”. El siguiente paso será la creación de un prototipo a escala industrial que pueda servir para que futuros clientes puedan probarlo, ver los resultados y valorar la incorporación de dicho dispositivo en sus líneas productivas.

El tipo de compañía a la que está orientado son fabricantes de células o módulos fotovoltaicos con una producción por encima de los 20 MW al año, ya que son las que suelen estar más automatizadas y procesan más cantidad de células.