El dilema de oxidación del cobre: ¿pueden los fabricantes de paneles solares superar el desafío de durabilidad al dejar de usar plata?

La industria solar global enfrenta una crisis de materiales sin precedentes. Los precios de la plata se han disparado a un máximo histórico de $93.77 por onza troy a mediados de enero de 2025, lo que ha obligado a los fabricantes a pivotar rápidamente hacia materiales alternativos. Aunque el cobre surge como el sustituto más prometedor, una pregunta crítica se cierne: ¿cuánto tiempo tarda en oxidarse el cobre y este plazo de oxidación permite instalaciones solares confiables y a largo plazo? La respuesta a estas preguntas dará forma a la trayectoria tecnológica de la industria en los próximos años.

Según el informe de Bloomberg NEF de septiembre de 2025, la plata ahora representa aproximadamente el 14 por ciento de los costos totales de producción de paneles solares, un aumento dramático desde solo el 5 por ciento en 2023. En ese momento anterior, la plata se negociaba entre $42 y $46 por onza. La explosión de precios, casi un 200 por ciento más alta que el año anterior, ha creado una situación insostenible para los fabricantes que operan con márgenes muy estrechos. En respuesta, los principales productores chinos de energía solar están apresurándose a adoptar metales base y tecnologías innovadoras para gestionar los costos de insumos y mantener la competitividad.

La crisis de la plata impulsa a los fabricantes de PV a soluciones basadas en cobre

China domina la fabricación fotovoltaica global, controlando más del 80 por ciento de la capacidad de producción mundial en toda la cadena de suministro, desde la extracción de polisilicio hasta los módulos terminados. Esta concentración ha permitido a las empresas chinas liderar el desarrollo de alternativas al cobre. En enero de 2025, Bloomberg informó que LONGi Green Energy Technology (SHA:601012), uno de los líderes tecnológicos del sector, lanzaría la producción en masa de células solares sin plata en el segundo trimestre. La medida señala un cambio estructural en la estrategia de la industria en lugar de una decisión corporativa aislada.

JinkoSolar Holding (NYSE:JKS), el fabricante chino listado en EE. UU., anunció intenciones similares en diciembre de 2024, comprometiéndose a ampliar la producción de paneles solares utilizando metales base. Mientras tanto, Shanghai Aiko Solar Energy (SHA:600732) ya ha comenzado a producir 6.5 gigavatios de células solares sin contenido de plata. Antonio Di Giacomo, analista senior de mercado en XS.com, señala que esta convergencia de esfuerzos entre líderes de la industria refleja un rediseño fundamental de cómo se fabrican y ensamblan los paneles solares.

La transición representa mucho más que una reducción de costos. Como explica Di Giacomo, “El crecimiento exponencial de la energía solar ha convertido al sector en uno de los mayores consumidores industriales de plata, intensificando la competencia con otros usos estratégicos como la electrónica y la inversión. Este desequilibrio entre oferta y demanda ha elevado los costos y comprimido los márgenes de los fabricantes de módulos solares.”

Oxidación del cobre: el cronograma y las barreras técnicas para la adopción solar

El cobre surge como el candidato natural para reemplazar la plata en la metallización de células solares. El metal rojo cuesta mucho menos y se beneficia de una cadena de suministro diversificada y robusta. Actualmente, una onza troy de cobre se negocia a aproximadamente 1/22,000 del precio de la plata, creando enormes incentivos económicos para la sustitución. Sin embargo, esta ventaja conlleva responsabilidades técnicas significativas.

A diferencia de la plata, el cobre presenta tendencias naturales a oxidarse, especialmente cuando se expone al calor, la humedad y la exposición prolongada a la radiación UV. El cronograma de oxidación presenta un verdadero desafío de ingeniería. El óxido de cobre se forma relativamente rápido bajo condiciones de fabricación—acelerándose aún más durante el procesamiento térmico a las altas temperaturas requeridas para las células TOPCon (passivated contact con óxido túnel), tecnología que domina actualmente la industria. Esta oxidación degrada la conductividad eléctrica del cobre y compromete la fiabilidad a largo plazo, lo que potencialmente reduce la vida útil y la eficiencia de los módulos solares durante su ventana operativa de 25-30 años.

" Aunque su conductividad es ligeramente menor, el cobre es mucho más abundante, más barato y cuenta con una cadena de suministro más diversificada," afirma Di Giacomo. “Estas características lo convierten en una opción atractiva para una industria que busca escalar la producción sin verse afectada por cuellos de botella en materias primas críticas. Sin embargo, la cuestión de la durabilidad sigue sin resolverse.”

El desafío de la oxidación resulta menos problemático para la tecnología de células con contacto trasero (BC), que opera a temperaturas de procesamiento más bajas en comparación con la arquitectura TOPCon. Esta distinción técnica es crucial: LONGi y otros fabricantes que persiguen células BC enfrentan menos obstáculos en la implementación relacionados con los plazos de oxidación del cobre. Investigaciones de la firma de asesoría en energías renovables Rinnovabili indican que los módulos BC pueden generar hasta un 11 por ciento más de energía durante su vida útil que las células TOPCon, al mismo tiempo que simplifican la integración del cobre.

¿Cuánto dura el cobre? La cuestión del rendimiento

Los avances recientes en la metallización de cobre ofrecen un optimismo creciente. Las nuevas generaciones de células metallizadas con cobre se acercan a los niveles de eficiencia de los diseños tradicionales basados en plata. En algunos casos, los fabricantes reportan mejoras en la resistencia mecánica y la durabilidad de los módulos—factores críticos para el rendimiento a largo plazo en condiciones ambientales exigentes.

Los datos de pruebas en campo sugieren que los ingenieros están logrando extender la ventana operativa del cobre mediante técnicas avanzadas de pasivación, recubrimientos protectores y parámetros de procesamiento modificados. Estas innovaciones están reduciendo de manera constante el riesgo de oxidación que inicialmente hacía que el cobre pareciera poco práctico. La convergencia de estas mejoras sugiere que el cobre puede ofrecer una vida útil de más de 25 años, como se espera en instalaciones solares comerciales, siempre que los fabricantes implementen estrategias de mitigación adecuadas.

Implicaciones del mercado: ¿Cuándo reemplazará el cobre a la plata en toda la industria solar?

El Instituto de la Plata informó en noviembre de 2025 que la demanda industrial de plata se proyecta que disminuya un 2 por ciento en 2025 hasta 665 millones de onzas. Es notable que la demanda de plata solo en la industria solar se espera que caiga aproximadamente un 5 por ciento, incluso cuando las instalaciones fotovoltaicas globales alcanzan volúmenes récord. Esta disminución refleja “una caída pronunciada en la cantidad de plata utilizada en cada módulo,” según el análisis de la institución.

“Una reducción sostenida en la demanda de plata en el sector solar podría alterar fundamentalmente la dinámica del mercado,” advierte Di Giacomo. Sin embargo, la transición no ocurrirá de la noche a la mañana. Molly Morgan, analista senior de investigación en CRU Group, señala que se proyecta que la tecnología TOPCon capture aproximadamente el 70 por ciento del mercado hasta 2026. Los costos de fabricación de las células BC—la tecnología más adecuada para la integración del cobre—no alcanzarán la paridad con la producción TOPCon hasta finales de la década.

Este cronograma crea una ventana para la coexistencia de tecnologías. “Podríamos ver ambas tecnologías operando en paralelo durante el período 2028 a 2030,” explicó Morgan. Durante esta era de transición, la plata seguirá siendo fundamental para las líneas de producción establecidas, mientras que los sistemas basados en cobre demostrarán gradualmente su fiabilidad y ventajas de costo a largo plazo.

La cuestión de la oxidación sigue siendo objeto de investigación activa, pero los resultados preliminares indican que el cobre puede ofrecer una durabilidad aceptable cuando se diseña correctamente. A medida que los fabricantes acumulen datos de campo sobre cuánto tiempo funcionan los componentes de cobre en condiciones reales, probablemente aumente la confianza en la viabilidad del material. En los próximos 2-3 años, el desafío del cronograma de oxidación del cobre debería pasar de ser una barrera fundamental a un problema de ingeniería manejable, acelerando la transición de la industria desde la plata hacia materiales más sostenibles y rentables.

El cambio de la industria solar hacia el cobre refleja tanto una necesidad económica como una confianza tecnológica. La duración real del cobre en instalaciones de campo determinará en última instancia si esta transición tiene éxito o si requiere otra revolución en materiales.