Los paneles solares fotovoltaicos se están volviendo cada vez más populares a medida que diversos actores adoptan la energía solar como una alternativa más limpia a las fuentes de energía tradicionales y contaminantes. Los paneles solares son la parte más importante de cualquier sistema fotovoltaico solar. En este artículo, te guiaremos a través de las etapas involucradas en la fabricación de un panel solar. Esto te dará una comprensión rudimentaria de cómo se construyen los paneles solares.
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- Arena
- Lingotes
- Obleas
- Células solares
- Corte de células
- Proceso de ensamblaje
- Vidrio solar
- Inspección visual
- Cinta adhesiva
- Conexión
- 1Aislamiento de la conexión del módulo
- 1Observación del espejo
- 1Prueba EI
- 1Proceso de laminado
- 1Recorte de lámina trasera, corte de marco y perforación de marco
- 1Relleno de sellante / Enmarcado
- 1Instalación de la caja de conexiones
- 1Limpieza y prueba
Arena
La arena es el componente principal de cualquier panel solar. La mayoría de los paneles solares en el mercado están construidos de silicio, que proviene del suelo. Es un material ampliamente disponible y es el segundo elemento más prevalente en nuestro planeta. Sin embargo, la conversión de arena en silicio de alta calidad es un proceso costoso y energéticamente intensivo. La arena de cuarzo se calienta a temperaturas tremendas en un horno de arco para fabricar silicio con un alto nivel de pureza.
Lingotes
Se recolectan rocas sólidas para recoger el silicio. Para hacer lingotes cilíndricos, una gran cantidad de estas rocas se funden juntas a temperaturas extremadamente altas. Se asegura que todos los átomos estén completamente alineados en la estructura y orientación deseada durante el proceso de fusión. También se agrega boro para darle al silicio una polaridad eléctrica positiva.
Existen dos tipos de células solares: monocristalinas y policristalinas. Las células monocristalinas convierten la energía solar en electricidad de manera más eficiente que las células policristalinas, por lo que el precio de los paneles monocristalinos es más alto que el de los paneles policristalinos.
Las células policristalinas, por otro lado, se fabrican fusionando muchos cristales de silicio. Los múltiples cristales de silicio les dan una apariencia de vidrio quebrado, lo que los hace fácilmente identificables.
Después de que el lingote se haya enfriado, se realiza el rectificado y pulido, dejando el lingote con lados planos.
Obleas
El corte del lingote de silicio en discos delgados produce obleas. Este proceso requiere un corte de precisión, que utiliza una sierra de alambre. Una oblea tiene aproximadamente el mismo grosor que una hoja de papel. Sin embargo, el silicio puro es lustroso y puede reflejar la luz en lugar de absorberla. Se aplica un revestimiento antirreflectante a la oblea de silicio para evitar la pérdida de luz solar.
Células solares
Luego, las obleas se convierten en células solares, que convierten la energía solar en electricidad. Individualmente, las obleas se tratan y se colocan conductores metálicos en cada una de sus superficies. La inserción de conductores metálicos resulta en una matriz en forma de rejilla en la superficie de las obleas. Esto garantiza que la energía solar se convierta en energía eléctrica. Además, el revestimiento ayuda a la absorción de la luz solar y reduce la cantidad de luz perdida debido a la reflexión.
Además, dentro de una cámara similar a un horno, se difunde fósforo en una capa delgada en la superficie de las obleas. De esta manera, la superficie se carga con una orientación eléctrica negativa. La unión positiva-negativa se forma mediante el uso de boro y fósforo, y es esencial para el funcionamiento eficiente de la célula.
Corte de células
Las células solares se tallan con la ayuda de equipos de corte láser. El tamaño de una célula se determina en función de la potencia del panel. Para módulos de tamaño de célula completa, se omite este paso.
Proceso de ensamblaje
El proceso de ensamblaje es completamente automatizado. El ensamblaje es el proceso de unir células para formar un panel. Se utiliza una célula de más de 38 mm de tamaño en un panel de alta calidad. Se utiliza soldadura para unir las células solares. La parte negativa es la parte superior, que se enfrenta al sol y generalmente es de color azul/negro, mientras que la parte positiva es la parte inferior, que es de color blanco.
Vidrio solar
Cuando se completa el ensamblaje, la máquina mueve el panel a un lugar donde se aplica vidrio templado. El vidrio templado ya tiene una capa de etileno-vinilo-acetato (EVA).
Inspección visual
En esta etapa, un inspector técnico inspecciona las células en busca de errores o defectos en el proceso de ensamblaje.
Cinta adhesiva
Un técnico coloca cinta adhesiva en las células solares para alinearlas en una matriz.
Conexión
Se sueldan las conexiones de las células. Al mismo tiempo, se corta y se elimina cualquier material sobrante.
1Aislamiento de la conexión del módulo
Luego se utiliza una lámina trasera y una encapsulación de EVA para aislar las conexiones. Esto se hace para evitar el ingreso de polvo y humedad al módulo.
1Observación del espejo
En esta etapa, se prueba el módulo en busca de partículas de polvo, disparidades de color y otros problemas.
1Prueba EI
La prueba de electroluminiscencia (EI) se realiza para detectar células muertas o de baja potencia, células en cortocircuito, grietas y otros defectos. Si el módulo presenta algún error, se devuelve al fabricante para su corrección.
1Proceso de laminado
El módulo se lamina a una temperatura de 140 grados Celsius durante el proceso de laminado. El procedimiento de laminado dura aproximadamente 20 minutos. Después del laminado, los módulos se dejan enfriar durante 10-15 minutos. Una vez que se han enfriado a temperatura ambiente, se realiza el siguiente procedimiento.
1Recorte de lámina trasera, corte de marco y perforación de marco
En este proceso, se corta y se retira el material sobrante de la lámina trasera, lo que da como resultado módulos con una forma adecuada. El corte del marco implica recortar marcos de diferentes tamaños para usar como bordes de los paneles. Luego, se perfora el marco con agujeros para fijar y conectar a tierra el panel.
1Relleno de sellante / Enmarcado
El panel solar se sella para protegerlo del aire, el polvo y la humedad. También ayuda a la fijación segura del módulo al marco. Una vez que se ha asegurado el marco al módulo, este se devuelve a la máquina de enmarcado, donde se perfora para garantizar que esté permanentemente unido al marco.
1Instalación de la caja de conexiones
Se adhiere firmemente una caja de conexiones al módulo utilizando el sellante. Luego, se sueldan las conexiones restantes y se les permite curar durante 10-12 horas, asegurando que las estructuras estén completamente secas y correctamente unidas.
1Limpieza y prueba
Posteriormente, se limpia el panel solar para eliminar cualquier polvo o sellante restante. Luego, se conecta el módulo solar para verificar su corriente de salida, voltaje y otros parámetros, y se genera un informe de prueba después de seguir todas las instrucciones necesarias. Se pega una etiqueta con toda la información para mayor comodidad de los usuarios. A continuación, el módulo se prueba para verificar su resistencia al aislamiento en una instalación de control de calidad. Finalmente, se realiza una prueba de carga mecánica.
En este artículo hemos repasado detalladamente el proceso de fabricación de un panel solar. Un módulo solar fotovoltaico puede tener un costo inicial alto, pero una vez instalado, puede funcionar sin mantenimiento durante años y ahorrarte mucho dinero en tus facturas de energía. Fomentamos a más personas a que se conviertan a la energía solar ahora que la amenaza del cambio climático es más seria que nunca.