1

ENERGIA FOTOVOLTAICA

COSTA RICAJulio 22, 2009

Elias Behar

+1 561 2896697

Eli.behar@solarworldusa.com

2

Grupo Solarworld

• Fabricante Solar mas grande de Alemania y Estados Unidos.• Corporativo: Bonn Alemania.• Fabricas

Freiberg, Alemania (400 MW Celdas, 300 MW Paneles)Hillsboro Oregon, USA(500MW Celdas)Camarillo, CA USA(150MW)Suecia y Corea.

• SolarWorld fue establecida en Alemania en 1998. En los Estados Unidos :– ARCO Solar (Atlantic Richfield) 1977 – 1989 – Siemens Solar 1990 – 2001– Shell Solar (Royal Dutch Shell/ Shell Oil) 2001 – 2006

• SolarWorld adquirio a Shell Solar en 2006.

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Estructura de SolarWorld

4

SolarWorld en el Mundo

5

SolarWorld – Rapid Growth

281.4

1200

501.2

725.3

138.7

1027.3

335

46.3124.7

254.4

292.3

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

2003 2004 2005 2006 2007 2008

$US

in m

illio

ns

RevenueEBIT

Based on annual statements and reported exchange rates

SolarWorld is one of the largest solar PV companies in the world.• Revenues of over $1.2 billion in 2008• Market capitalization of over $2.5 billion

6

SolarWorld Group:

SolarWorld is the largest solar PV manufacturer in the U.S. and employs over 2,200 people world-wide.

7

Wafering Fab II

Wafering Fab I

Crystallization Fab I

Crystallization Fab II

Nuestra Fábricas en Freiberg

8

Solar Material: Recycling

Logistical Center

Nuestra Fábricas en Freiberg

9

De la materia prima el silicio hasta el sistema completo para instalaciones fotovoltaicas

10

250

Capacidad de Producción Alemania

0

50

100

150

200

250

300

350

400

MWp

2004 2005 2006 2007 2008

Wafer Células Módulos

11

12

Celda Solar

13

Celda Solar

• Celda Solar – Es un diodo/capacitador que genera electricidad en Corriente Directa

cuando es espuesto a la luz. Una celda generalmente produce 0.5V y depediendo del tamaño hasta

electrical load

typical crystalline silicon photovoltaic cell

(-)

(+)

phosphorous-doped (N-type) silicon layer ~ 0.3 x 10-6 mboron-doped (P-type)

silicon layer ~ 250 x 10-6 m

dc current flow

sun

14

Tecnologias

Monocristalina

Polycristalina

15

Etapas de Fabricación de una celda solar

16

Generación del Lingote

Desmantelado

Inspección

Producción del Wafer:Cristalización

17

Corte del Lingote en bloques

Clasificación de los bloques

Producción del Wafer:Fabricación del bloque

18

Medición del ciclo de vida

Medición de la resistencia específica

Inspección mediante infrarrojos

Producción del Wafer: Caracterización del bloque

19

Encolado – Preparación para el corte

Principio del corte por hilo:

1. Bobina nueva

2. Entrada de hilo

3. Guías

4. Ladrillo de Silicio

5. Salida de hilo

6. Bobina de recogida

Producción del Wafer:Corte del bloque

20

Process Sequence

• 100% Inspection of Geometrical Properties

Clean wafers In carriers

• Thickness, TTV

• Saw Marks

• Format (CCD)

• V-Type Chips• Flake type chips

• Cracks

• Contamination

Classification:• A,B,C –Grade• Sort out brekage

• Recording of loss statistics for error analysis SPC

• Packaging• Labelling

Producción del Wafer:Inspección Final

21

Materia prima:– Multi- y mono-

cristalino Silicon wafers

– 125 x 125 mm² ó156 x 156 mm²

– 200 µm

Células solares:– Máximas eficiencias

> 16 % (DCT156) ó

> 17 % (DCM125)

Atacado de limpieza

Atacado de texturizado

Difusión Atacado de aislado y oxidación

Capa antireflectante Metalización

Contacto

Frontal

Capa AR

Emisor

Base

Contacto

Posterior

Fabricación de la Célula Solar: Fases principales

22

Reflected Light

incide

nt lig

ht

incide

nt lig

ht

Refle

cted

Light

Untreated cell TOPSTM surface treatment improves efficiency by trapping more light and creating a greater active surface area.

Ref

ract

ed L

ight

Ref

ract

ed L

ight

Tecnologia TOPS – La que produce mas energia-amps

SolarWorld Ventajas

23

• Las celdas de mayor eficiencia en Mono o Poly• Introducida en 1996 y patentada.• TOPSTM

Patented micro-texturisation of the cell surface – called TOPSTM (Texture Optimised Pyramidal Surface) to improve light capture & cell efficiency.

• Enhanced “back-surface field” improves the electricity generating capacity of the cell –delivering more power for the same amount of light trapped in the cell.

• New silicon nitride anti-reflection coating traps more light than coatings previously used resulting in 10% Higher cell efficiency.

TOPSTM produces ultra-fine light capturing pyramids.

More Power, Better Performance!

Tecnologia TOPS

SolarWorld Ventajas

24

DCT156-3Célula Solar Multicristalina (texturizado)

Tamaño: 156mm x 156mmEspesor: 200µm +/- 40µm Rango de Potencia: 3,25W a 3,96WEficiencia: 13.4 - 16.3%Color: azul oscuro, azulNúmero de buses: 3

Célula Solar

25

DCT156Célula Solar Multicristalina (texturizado)

Tamaño: 156mm x 156mmEspesor: 200µm +/- 40µm Rango de Potencia: 3,25 W a 3,96 WEficiencia: 13.4 - 16.3%Color: azul oscuro, azulNúmero de buses: 2

Célula Solar

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DCM125Célula Solar Monocristalina

Tamaño: 125 mm x 125 mmEspesor: 200µm +/- 40µmRango de Potencia: 2,34 W a 2,57 WEficiencia: 15.7 - 17.2%Color: azul oscuro, azul

Célula Solar

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Equipos de monitorización a tiempo real

Caracterización in-line de las obleas a cada paso del proceso

Control adaptativo de proceso, producción con márgenes estrechos

Análisis estadísticos de datos, comparación con datos de referencia, mejoras

Seguimiento continuo del material

Almacenamiento de datos a largo plazo

Solarworld Ventajas Gestíon de Calidad Eficaz

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CELDA SOLAR Bloque basico para construirun modulo fotovoltaico

MODULO Unidad Minima para generar energia electrica

PANEL Modulos conectados en serie o paralelo.

ARREGLO Paneles montados en una estructura.

Definiciones Tecnicas

29

Definicion Basica de Terminologia Electrica

• Electricidad es el flujo de electrones• Voltaje es la fuerza de la presion que se le impone a los electrones• Corriente, medida en amperios, es el flujo de la carga • Potencia, medida en Vatios, es equivalente a Voltios * Amperios

Energia, medida en Vatios-Hora y es la cantidad de potencia consumida o producida.

30

Power and energy

• Power = Volts x Amps = Watts• Energy = Power x time = Kilowatt-hours• Modules rated in power output – Watts (W)• Electric bill based on energy consumption - Kilowatt

hours (kWhr)• Multiply power by time to determine the quantity of

energy consumed or produced

31

PV module rating conditions

• Standard Test Conditions (STC)– Irradiacion: 1,000 W/m2

– Temperatura en la celda: 25o C– Presion Atmosferica: 1.5

Definiciones Tecnicas

32

How does it work? Solar irradiance

33

Curva Corriente-Voltaje

Voltaje

Cor

rient

e

1000 W/m2 Punto de Maxima Potencia

Area bajo la curva = Vatios

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Componentes de un módulo fotovoltaico

Union De 36/60/72/ o 90 celdas

35

• Low iron, water white tempered glass front

• EVA encapsulant layer

• Solar cell circuit

• Vinyl encapsulant layer

• Tedlar back sheet

• Deep Chanel Frame (DCF), low profile, light weight aluminum

• Cable Connectors (Gen2 for ’07 NEC)

• 25 year warranty

• Wind load 140+ mph

• UL, CEC, IEC, FSEC certified

• Power tolerance +/- 3%

Construccion del Modulo

Continuous Bond

Front Glass

Embedding medium

Solar Cell

Back Sheet

Deep Channel Frame (DCF)

SolarWorld Ventajas

36

CARACTERCARACTERÍÍSTICAS MSTICAS MÓÓDULOS SOLARWORLD:DULOS SOLARWORLD:

ARGUMENTOS DE VENTA

CUALIDAD MEJORA☻Fabricación toda cadena de valor: Silicio - Oblea -

Célula - Módulo☼ Control calidad de todo el proceso, mayor

fiabilidad

☻Muy alta calidad Silicio ☼ Garantía de una larga vida útil

☻Células texturizadas ☼ Mayor rendimiento

☻Caja conexiones patentada ☼ Mejor disipación de calor, menores pérdidas

☻Cables de salida de 4mm2 ☼ Menores pérdidas

☻Conectores Multicontact MC4 ☼ Montaje más rápido

☻Módulos hasta 230 Wp ☼ Montaje más rápido

☻Fabricación 100% Alemana o Americana☼ Garantía Tribunal de la Competencia

Europeo

☻Clasificación positiva 0 +·% ☼ Mayor producción

☼ Garantía de produción 10% mejor que competencia a 10

37

CARACTERCARACTERÍÍSTICAS ESTRUCTURA SOLARWORLD:STICAS ESTRUCTURA SOLARWORLD:

ARGUMENTOS DE VENTA

CUALIDAD MEJORA

☻Estructura 100% Aluminio

☻Tornillería 100% Acero Inoxidable

☼ No se OXIDA, es LIGERO y MANEJABLE

☼ No se OXIDA

☻Cálculado para cumplir CTE ☼ Garantía y seguridad de la instalación

☻Tornillería y anclajes específicos ☼ Se evitan goteras

☼

38

Todos los módulos parecen iguales¿Pero lo son en realidad?

Puntos a considerar

39

Como compra uno un Modulo Fotovoltaico?.

Puntos a considerar

40

Generalmente los clientes solo piden Precio por Vatio

Puntos a considerar

41

Es un Ford Motor 2 Litros Igual que un Ferrari Motor 2 Litros?.

Puntos a considerar

42

Es un Modulo Fotovoltaico Solarworld de 175W igual que otro Modulo Fotovoltaico de 175W?.

Puntos a considerar

43

Comparativa del módulo SolarWorld 2008

84,0%86,0%88,0%90,0%92,0%94,0%96,0%98,0%

100,0%102,0%

1módulos

kW

h/kW

p

1 SolarWorld 2 Photowatt 3 First Solar 4 Evergreen 5 Shell 6 Evergreen7 Shell 8 BP 9 Kyocera 10 CSI 11 Isofoton 12 Solar-Fabrik13 Sunways 14 Solarfun 15 Schott Solar 16 Sharp

SolarWorld No.1

SolarWorld No.1

Sola

rWor

ld N

o.1

44

PRODUCIMOS MAS ENERGIA EN AMP-HR

SolarWorld Ventajas

This test highlights the difference between module efficiency and performance. Since modules are typically sold by the watt, many module manufacturers aim for high test efficiencies and then employ loose power tolerances. However, as Photon’s test points out, high W/m2 efficiency does not translate into more kWh of energy production – just higher prices. By contrast, SolarWorld SunModules are designed for maximum energy production in real weather using TOPS cell surface optimization to capture more light and low profile frames that help minimize soiling.

45

COMPARACICOMPARACIÓÓN REAL MN REAL MÓÓDULO SOLARWORLD DULO SOLARWORLD CON Modulo ChinoCON Modulo Chino

ARGUMENTOS DE VENTA

Comparación módulos

0,0

10.000,0

20.000,0

30.000,0

40.000,0

50.000,0

60.000,0

70.000,0

80.000,0

90.000,0

100.000,0

8:19:1

98:4

9:22

9:19:1

89:4

9:20

10:19

:2110

:49:18

11:19

:1911

:49:17

12:19

:2212

:49:16

13:19

:1813

:49:20

14:19

:1814

:49:20

15:19

:1715

:49:21

16:19

:1816

:49:17

17:19

:2017

:49:20

Hora del día

Pote

ncia

otroSolarWorld

Característicasde ambas Instalaciones:

Mismo puebloMisma ingenieríaMismo instaladorMisma estructuraMismo inversorArreglos Iguales

Diferencia día:24%

Curvas monitorizadas el día 02-12-2008 de un inversor de 100 kW en huerta

46

Degradación de potencia en el tiempo garantizada por el fabricante

70,0%

72,0%

74,0%

76,0%

78,0%

80,0%

82,0%

84,0%

86,0%

88,0%

90,0%

92,0%

94,0%

96,0%

98,0%

100,0%

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

OtrosSolarWorld

SOLARWORD-Ventajas

47

¿No todas las células son iguales?SolarWorld fabrica sus propias células con los más altos controles de calidad, con TEcnologia TOPS que aumenta su eficiencia

¿Es toda la materia prima igual?SolarWorld fabrica su propio Silicio y solo admite una pureza mínima del 99,999999 %

CIALES SON LAS DIFERENCIAS

48

¿Son todas las Garantías son iguales?SolarWorld dispone de un servicio de Garantía de Potencia a 10 años, un 10% mejor.

PERO respecto a la Potencia nominal del módulo (no respecto a la Potencia mínima)

CUALES SON LAS DIFERENCIAS?.

49

¿Ofrecen todos los módulos la misma Potencia de compra?No, Algunos ofrecen un -5% / +5%Otros ofrecen un -3% / +5%SolarWorld ofrece un -0% / +3%

realizamos una preclasificación en fábricauno a uno y adjuntamos los datos técnicos de cada uno de los módulos

ARGUMENTOS DE VENTA

50

Módulos SolarWorld

51

Módulos Policristalinos de SolarWorld

52

Datos del módulo policristalinos

Células policristalinas de 6“

Marco en aluminio anodizado

Tedlar adecuado para resistir una tensión máxima de 1000 v.

EVA fundido para garantizar el pegado al vacío del vidrio con las células

Caja de conexión patentada de diseño plano y compacto (al vacío) IP65

Enchufe MC 4

CertificacionesCertificaciones

53

Módulos monocristalinos

54

Datos del módulo monocristalino

Células monocristalinas de 5“

Marco en aluminio anodizado

Tedlar adecuado para resistir una tensión máxima de 1000 v.

EVA fundido para garantizar el pegado al vacío del vidrio con las células

Caja de conexión patentada de diseño plano y compacto (al vacío) IP65

Enchufe MC 4

CertificacionesCertificaciones

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Clasificación positiva (según el Flash Report de SolarWorld) garantiza la mayor eficiencia de la instalación:• hace innecesaria la clasificación de los módulos in situ• el proceso de producción completamente automatizado asegura la alta calidad constante de

los módulos

Garantía de 25 años sobre la potencia, las mejores condiciones del mercado

El marco del módulo y el vidrio están firmemente unidos entre sí mediante una capa contínua de silicona: • se asegura una excelente estabilidad mecánica de los módulos • hace imposible el que se despegue el marco por el peso de la nieve • las pruebas realizadas conforme a la IEC 61215, con cargas de hasta 5,4 kN/m², confirman

que el módulo está diseñado para resistir grandes acumulaciones de nieve y hielo

La caja de conexión está patentada, de diseño plano y compacto: • protege de la corrosión• nivel de protección IP-65• ofrece un comportamiento óptimo a temperaturas elevadas por la capacidad de disipar el calor

Los módulos son reciclables – no dañan el medio ambiente

Ventajas del módulo SolarWorld

56

Gesamthöhe nur 40mm

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

IEC Wind Load Required IEC Snow Load Required Shell PowerMax ModuleTested

• Steps taken to meet extreme environmental conditions, wind, snow loading.• In an independent test carried out by the Dutch Bureau of Building Consultants (BDA), a

SolarWorld module was loaded to 112 lbs/sq/ft. No permanent deformation was observed.• This is more than 3 times the IEC 61215 wind load requirement. Wind loads 140+ MPH.

Construccion del Modulo

SolarWorld Module Tested

SolarWorld Ventajas—EL MAS ROBUSTO

57

De SolarWorld al Cielo !LOS UNICOS BENDECIDOS POR EL PAPA

De SolarWorld al Cielo !LOS UNICOS BENDECIDOS POR EL PAPA

VATICANO.VATICANO..

58

US

Japan

ROW

Europe

Outlook Solar Producers - 2008 (MW)

Produccion Total Instalada:5.3 GW

Cual fue el Mercado Fotovoltaico?

Source: Bradford/Maycock