La fabricación de los paneles solares policristalinos es un proceso relativamente sencillo y con bajos costos de producción, características que hacen de esta referencia de módulo fotovoltaico muy asequible y apetecida por los usuarios interesados en realizar una instalación fotovoltaica. Es por esta razón que, los módulos fotovoltaicos policristalinos son muy usados en instalaciones de bajo y mediano consumo, donde aportan un buen porcentaje de eficiencia y rendimiento.
Por lo tanto, si está planeando adquirir este tipo de paneles solares, es indispensable que conozca las características técnicas que identifican a los paneles policristalinos, y así, pueda asegurarse de que este será funcional para su instalación fotovoltaica, según su demanda de energía y dimensión del sistema. Es así que, las características principal a considerar de un panel policristalino son:
| ➲ | Eficiencia energética. Los módulos policristalinos ofrecen un rango de eficiencia entre el 15% y el 18%, es decir, que esa es la cantidad de radiación solar que es transformada en energía eléctrica. |
| ➲ | Precio. Esta referencia de panel es mucho más económica y asequible para los usuarios. |
| ➲ | Tamaño. Este tipo de módulo fotovoltaico suele tener un tamaño promedio de 1.6m de largo por 1m de ancho, con un superficie de 1.6m² y suelen estar conformados entre 60 células solares; para paneles pequeños, y 72 células solares; para paneles grandes. |
| ➲ | Rendimiento en condiciones de baja luz. La capacidad de trabajo de estos paneles durante días nublados, amaneceres o en climas con poca radiación solar directa, suele ser menor y llegar a perder hasta la mitad de su eficiencia para convertir energía. |
¿Cómo se fabrican los paneles solares policristalinos? Paso a paso
De manera que, con la información presentada previamente se hace necesario desglosar a profundidad el proceso de fabricación de los paneles solares policristalinos, y así poder tener un panorama completo respecto a este modelo de panel solar, para poder comprender mejor su potencial de uso en diversas aplicaciones de varios sectores. Por consiguiente, el proceso paso a paso para fabricar un panel policristalino es:
1. Extracción del silicio
El silicio es el material principal e indispensable para fabricar cualquier tipo de módulo fotovoltaico. Este es el segundo elemento más abundante en el planeta tierra y se encuentra en la naturaleza combinado con oxígeno en forma de cuarcita, que es un 90% óxido de silicio (SiO₂), por lo cual, para poder obtener silicio de alta pureza este debe someterse a un proceso de reducción con carbono a altas temperaturas.
Después de pasar por este proceso de purificación, el silicio aún contiene algunas impurezas que deben ser eliminadas antes de poder fabricar células solares, por lo cual, este elemento se somete a un proceso de refinamiento para alcanzar una pureza de hasta 99.9999%.
2. Fabricación de bloques de silicio
Ya con el silicio en un alto estado de pureza, se procede a fabricar bloques o lingotes de silicio para que posteriormente se puedan cortar las celdas solares. Este proceso requiere que el silicio se derrita en un horno de altas temperaturas; aproximadamente 1.400°C, para que quede en estado líquido y puede ser depositado en moldes especiales en los cuales se enfriará hasta quedar sólido en forma de lingote.
El proceso de enfriamiento del silicio para módulos policristalinos se hace de manera controlada con el fin de que se formen varios cristales de silicio, y así, obtener un material policristalino.
3. Corte de los bloques de silicio
Luego, con los lingotes fríos, se procede a cortar estos lingotes en finas láminas de silicio, usando sierras con hilos diamantados. Estas láminas de silicio deben ser de un grosor aproximado de 160 a 200 micrómetros. Por último, en este paso se debe verificar que cada lámina quede libre de impurezas, por lo cual, en caso de que una lámina tenga residuos de silicio, se debe limpiar con una solución de ácido para eliminar este material sobrante.
4.Proceso de dopaje del silicio
Con las láminas de silicio libres de impurezas se procede con el proceso de dopaje, el cual hace que este material sea un semiconductor de electricidad. Pero, ¿en qué consiste el proceso de dopaje? Es un proceso que modifica las propiedades eléctricas del material; en este caso del silicio, introduciendo pequeñas cantidades de átomos de otros elementos.
Inicialmente, se agregan átomos de fósforo en el lado negativo de la lámina y boro en el lado positivo, dando como resultado un material semiconductor, gracias a la unión P-N (positivo-negativa) que crea el dopaje y positiva el adecuado funcionamiento de una celda solar.
5. Fabricación de las celdas solares
Antes de que estás láminas se conviertan en celdas solares, deben pasar por algunos pasos más. Inicialmente, a la lámina de silicio se le colocan contactos metálicos tanto en el lado negativo como positivo, para que, la electricidad generada sea recolectada y dirigida al sistema de cables. Y finalmente, para mejorar la absorción de radiación solar y mejorar la eficiencia, a la lámina de silicio se le aplica una capa de material anti reflejo en la superficie.
6. Montaje de las celdas en el panel solar
Por último, cuando las láminas de silicio se convierten en celdas solares, inicia el proceso de ensamble en un panel solar. Lo primero que se debe hacer es conectar las celdas entre sí; se en paralelo o en serie, usando tiras de metal conductoras que permiten flujo de la electricidad entre las celdas, formando así un módulo solar. Después, se colocan las celdas sobre una base de vidrio y se cubren con una capa de vidrio templado para protegerlas de factores ambientales.
Con las celdas aseguradas, se procede con el proceso de encapsulación con una capa de plástico EVA (etileno-vinil-acetato) la cual protege a las celdas solares frente a la humedad y factores externos. Para terminar, se le coloca un marco de aluminio para darle soporte, estabilidad al panel y permita su eventual instalación.
Así pues, después de ensamblar el panel solar, se realizan pruebas de control de calidad con las cuales se comprueba su desempeño y funcionalidad a través de pruebas de eficiencia; donde se mide la cantidad de electricidad que el panel produce, y de resistencia; donde se verifica que el equipo sea resistente en condiciones climáticas extremas.