I. El fuerte aumento de los precios de la plata impulsa la sustitución tecnológica: la pasta de plata se convierte en el principal componente de coste

La variable clave a la que se enfrenta la industria fotovoltaica en 2024 proviene de las severas fluctuaciones del mercado de la plata. Desde principios de año hasta la fecha, los precios spot de la plata han aumentado más de un 200%, y la participación de la pasta de plata en el coste total de los módulos ha pasado del 3,4% al 19,3%, superando al silicio como el principal componente de coste. Esta situación está obligando a la industria a acelerar la búsqueda de alternativas, convirtiendo la sustitución de la plata por cobre en un desafío central para la reducción de costos y la mejora de la eficiencia en el sector fotovoltaico.

Desde una perspectiva de oferta y demanda, la escasez de plata es un problema de largo plazo: el 80 % de la plata mundial proviene de subproductos de minas de cobre, plomo, zinc y otros metales, mientras que solo el 28 % procede de minas primarias de plata, las cuales enfrentan una disminución en la ley del mineral y un aumento de los costos de extracción. Por el lado de la demanda, la participación de la energía fotovoltaica en la demanda de plata alcanzó el 17,6 % en 2024. Sumada a la creciente demanda derivada de la infraestructura de inteligencia artificial y de la electrónica automotriz, la brecha entre oferta y demanda sigue ampliándose. En este contexto, investigaciones de Citic Securities señalan que la tecnología libre de plata constituye una dirección clave para reducir los costos, mejorar la eficiencia y lograr avances en I+D en el sector fotovoltaico. Los sistemas de pastas basados en cobre están experimentando una validación acelerada; se prevé que su adopción exitosa permita reducir en más del 20 % los costos de metalización de las células.

II. Hoja de ruta de la tecnología de soldadura por alambre de cobre: se perfila un panorama en tres niveles y el camino hacia la industrialización se vuelve más claro

La sustitución de tecnologías basada en el cobre no constituye una solución única, sino que ya ha configurado un panorama de tres niveles: “el cobre recubierto de plata como puente; el chapado de cobre como la principal estrategia de alta gama; y la pasta de cobre puro como reserva a largo plazo”. Las tecnologías de soldadura por hilo y de interconexión con cobre atraviesan cada una de estas vías como áreas clave de avance.

🔹 Cobre recubierto de plata (solución transitoria): La pasta de cobre recubierta de plata a baja temperatura ha sido validada en líneas de producción de células HJT, reduciendo el costo de la metalización en 0,15 RMB/W. El proceso de “doble impresión + doble cocción” se adapta a aplicaciones en el lado trasero de las células TOPCon, logrando una reducción de costos de 0,045 RMB/W. Un fabricante líder de tecnologías TOPCon ha iniciado la modernización de líneas a escala GW, y se prevé que su penetración alcance el 17,7 % para 2026.

🔹 Chapado en cobre (principal de gama alta): El ancho de la línea del dedo puede reducirse hasta 15 µm (frente a aproximadamente 25 µm con la pasta de plata), lo que mejora la eficiencia de conversión en un 0,3 %. Los procesos clave incluyen la deposición de la capa de semilla, el patrón, el chapado y el tratamiento posterior. El hito de la producción en serie se alcanzó en 2023, y la industria prevé de manera general aplicaciones de producción a gran escala en células XBC y HJT para 2024.

🔹 Pasta de cobre puro (ideal a largo plazo): El principal desafío es la oxidación del cobre durante la sinterización a alta temperatura. Los proveedores de pastas han logrado la validación en laboratorio, pero la estabilidad de producción sigue siendo un punto clave. Se prevé un avance significativo alrededor de 2027.

En el segmento de interconexión, la combinación de la tecnología 0BB (sin barra colectora) con cables de cinta de cobre se está convirtiendo en una importante tendencia del sector: sustituir las barras colectoras de plata por cintas de cobre para recoger directamente las finas líneas de rejilla e interconectar las células. Este enfoque puede reducir el consumo de plata por célula en más del 10 % y aumentar la potencia del módulo en más de 5 W, siendo el equipo de ensamblaje el principal habilitador del proceso.

III. Avances en la capacidad de producción: los principales actores aceleran su despliegue y se materializan los proyectos de metalización con cobre

En 2024, el sector de la metalización del cobre para células fotovoltaicas fue testigo de múltiples acontecimientos industriales de gran relevancia, con empresas líderes que alcanzaron hitos clave.

▶ Tongwei S.A.: En junio, la primera célula salió de las instalaciones del Centro Global de I+D en Innovación de la empresa. Su tecnología piloto de interconexión por cobre superó importantes desafíos, entre ellos la producción en masa de una rejilla de cobre de líneas finas de 15 µm, el chapado continuo de contactos flexibles y la interconexión de células HJT mediante rejilla de cobre, logrando así una combinación de alta eficiencia y bajo costo para las células HJT. En diciembre de 2024, Tongwei estaba llevando a cabo pruebas de aplicación de pasta de cobre en células TNC y THC, mientras que su tecnología 908 ya había sido introducida en la producción en serie, reduciendo el consumo de plata entre un 10 % y un 20 % y aumentando la potencia en casi un 1 %. Gracias a su “tecnología de células y módulos HJT sin plata, de bajo costo y alta potencia, orientada a la industrialización”, Tongwei fue seleccionada entre los ocho principales avances tecnológicos en energía fotovoltaica de China en 2024.

▶ TCL Zhonghuan: Lanzó un módulo de rejilla de cobre TOPCon sin plata, pionero en la industria, que maximiza el área efectiva de la célula para una huella dactilar determinada, con una densidad de empaquetamiento un 1,2 % superior a la de los productos convencionales. Combinado con un diseño libre de barras colectoras, logra una mejora en la generación a nivel del sistema superior al 3 %.

▶ Energía Sunwell: En agosto, completó una ronda de financiación Serie B1 liderada por Suzhou Venture Capital, con fondos destinados a su sistema integral de tecnología —proceso‑equipo‑material— para la metalización del cobre en células fotovoltaicas y a acelerar la expansión de capacidad para satisfacer la demanda del mercado. Previamente, la empresa firmó un acuerdo marco técnico de galvanoplastia de cobre para tecnologías HJT, por una capacidad de varios gigavatios, con un cliente cuyo nombre en clave es “T”.

▶ Tabla de surf eléctrica: En octubre, se inició la construcción en Suzhou de un proyecto de módulos fotovoltaicos HJT de alta potencia con una capacidad de 5 GW, que incluye tanto líneas de producción de células HJT como de módulos, para conformar una cadena industrial completa.

Además, el proyecto de células y módulos HJT con red de cobre de 5 GW de la Corporación Estatal de Inversión en Energía logró la salida en serie de la primera unidad para 2024. Robotechnik lanzó un equipo de galvanizado de cobre para células solares a escala de gigavatio por unidad, aumentando la capacidad unitaria de 600 MW a 1 GW y reduciendo en un 20 % la huella ocupada, adecuado para procesos de células de alta eficiencia como HJT, XBC y otras. Maxwell Technologies, en colaboración con SunDrive, alcanzó un récord de eficiencia del 26,6 % en células HJT recubiertas de cobre, cuyos resultados fueron publicados en… Energía de la Naturaleza .