El auge que ha tomado la energía solar va en crecimiento cada día, por lo que suelen surgir inquietudes acerca de cómo se crean los componentes de un sistema fotovoltaico, las cuales vamos a despejar en el presente artículo. Los paneles solares tienen una fabricación que va desde la explotación de la materia prima hasta que son enviados a los distribuidores e instaladores finales. Todo comienza con la explotación de arena de sílice y carbón (mineral u orgánico), los cuales, mediante fundición, permiten la elaboración de silicio metalúrgico de alta pureza, el cual es cristalizado.
La temperatura en la que ocurre el proceso de fundición va desde los 2.000º Centígrados, permitiendo una pureza de al menos un 90%. Luego, el silicio es refinado para lograr una pureza final de 99.99%, la cual es necesaria para la elaboración de los paneles solares. El silicio es colocado en dos capas, durante su estado líquido, con el propósito de permitir el flujo de electrones a través de éste. La capa inferior contiene boro, mientras que la capa superior contiene fósforo. Por encima de la capa con fósforo son colocados los elementos conductores con una conexión hacia la capa de Boro.
Esto resulta en dos capas de silicio con cargas iónicas distintas y separadas; los electrones buscan pasar desde la capa con boro hacia la capa con fósforo, pero para esto requieren de los fotones, momento en donde la luz solar es necesaria para causar la reacción de energía fotoeléctrica. Los electrones pasan desde la capa inferior a la capa superior hasta alcanzar los conductores que llevan la corriente hacia el cargador, y ésta retorna a la capa de boro para repetir el proceso “ad-infinitum” mientras haya luz.
Cada celda solar está conformada por una capa con Boro y una capa con Fósforo. Las capas de silicio tienen menos de 0.2mm de espesor. Adicionalmente, los conductores de plata son “impresos” en la capa superior utilizando un robot mediante un proceso completamente automatizado. Un cierto número de celdas componen cada panel, dependiendo de la cantidad de watios que se deseen recibir del panel. Las celdas son colocadas en una superficie plana, ya sea de plástico o de aluminio y alineadas para ser conectadas en serie utilizando soldadura.
Después de colocar el número adecuado de celdas y haberlas soldado, es probada cada conexión utilizando flashes de luz. Finalmente, es vaciada una capa de resina sintética encima de toda la serie, sellando todo el grupo de componentes con un marco de plástico o de aluminio.
Finalmente, se coloca el panel fotovoltaico completo sobre una vibradora para extraerle todo el aire y evitar la formación de burbujas. Una vez la resina se haya curado, el panel completo es pulido e inspeccionado, antes de ser empaquetado y enviado para su distribución.
El clima y la iluminación también juegan un papel fundamental en la elaboración de los paneles solares, ya que se pueden tornar de distintos colores dependiendo de la latitud exacta en donde se vayan a instalar, en paíse smás alejados de la latitud del ecuador se prefieren los colores más oscuros, mientras que, en los países más cercanos al ecuador se prefieren los de color azul.
Actualmente existen otros tipos de paneles fotovoltaicos como el Telururo de Cadmio. Su proceso de fabricación y materiales utilizados son diferentes, pero esto lo compartiremos en otro artículo en otra ocasión.
