Las placas solares de silicio son uno de los tipos más comunes de paneles solares utilizados para convertir la energía solar en energía eléctrica. Estas placas solares funcionan gracias a las células fotovoltaicas que se encuentran en su interior.
¿Qué es una célula fotovoltaica?
Una célula fotovoltaica es un dispositivo que convierte la energía lumínica en energía eléctrica. Está compuesta por varios componentes, siendo los semiconductores de silicio los más utilizados.
El silicio es un material semiconductor que tiene propiedades únicas para la generación de electricidad a partir de la luz solar. Un átomo de silicio tiene 14 electrones, pero en su última capa solo tiene 4 electrones, lo que lo convierte en un material semivacío. Para generar una inestabilidad eléctrica en el silicio y convertirlo en un semiconductor, se utiliza un proceso llamado dopaje, en el que se agregan impurezas como fósforo o boro.
Cuando la luz solar incide sobre la placa solar de silicio, los fotones de luz son absorbidos por el material semiconductor. Cada fotón genera un par electrón-hueco en el semiconductor, y estos electrones se dirigen a diferentes partes de la célula. Al conectar la célula a un circuito externo, se genera electricidad que puede ser utilizada para alimentar dispositivos eléctricos.
Tipos de celdas fotovoltaicas de silicio
Existen diferentes tipos de celdas fotovoltaicas de silicio, siendo las más comunes las celdas de silicio cristalino y las celdas de silicio multicristalino.
- Celdas fotovoltaicas de silicio cristalino: Estas celdas tienen un mayor rendimiento y una mayor relación de vatios por metro cuadrado, pero también son más costosas.
- Celdas fotovoltaicas de silicio multicristalino: Estas celdas son ligeramente menos eficientes que las de silicio cristalino, pero son más económicas y siguen teniendo un buen rendimiento.
Materiales utilizados en las celdas fotovoltaicas
Además del silicio, existen otros materiales que se utilizan en la construcción de las celdas fotovoltaicas, como el arseniuro de galio, el silicio amorfo, el telururo de cadmio y el diseleniuro de cobre indio.
Estos materiales se utilizan para mejorar la eficiencia de conversión de las células solares. También se utilizan sistemas ópticos como concentradores y reflectores para aumentar la eficiencia de las células solares al concentrar más luz en un punto o aumentar la intensidad lumínica sobre la célula.
Proceso de construcción de una celda solar
El proceso de construcción de una celda solar de silicio puede variar dependiendo del fabricante, pero generalmente involucra los siguientes pasos:
- Purificación del silicio utilizado como base del semiconductor.
- Fusión del silicio purificado para crear los lingotes.
- Cortado, pulido y limpieza de los lingotes para obtener las dimensiones deseadas.
- Texturización de la superficie frontal para reducir la reflexión de la luz.
- Formación del emisor a través de la difusión de átomos de fósforo.
- Aplicación de capas delgadas para reducir aún más la reflexión de la superficie frontal.
- Creación de los contactos frontal y trasero para recoger los electrones generados por la radiación solar.
- Agrupación eléctrica de las células solares en serie o en paralelo.
- Encapsulación de las células solares en un panel solar listo para su instalación.
Con estos pasos, se logra construir una celda solar de silicio que puede generar electricidad a partir de la luz solar.
Las placas solares de silicio son una forma eficiente y sostenible de generar energía eléctrica a partir de la luz solar. Las células fotovoltaicas de silicio, presentes en estas placas solares, son capaces de convertir la energía lumínica en energía eléctrica mediante un proceso químico y físico. Con los avances en la tecnología de los materiales y en los procesos de fabricación, cada vez es más fácil y económico utilizar paneles solares de silicio para aprovechar la energía solar y reducir nuestra dependencia de los combustibles fósiles.