Con el auge de la energía solar, cada vez son más los hogares, empresas y comercios que han decidido instalar paneles solares y hacer la transición energética y cambiar la forma en cómo se produce y consume energía eléctrica desde su instalación. Es por esta razón que, con un mayor uso y consumo de energía mediante el uso del efecto fotovoltaico, es necesario facilitar información relacionada al tema para que los usuarios puedan conocer más y con detalles los equipos que usan en su instalación; y así poder aprovechar al máximo su potencial.
Por lo tanto, es necesario partir de lo más elemental, el proceso de fabricación de los paneles solares, en este se deben cumplir una serie de requisitos indispensables para asegurar que desde el primer momento los componentes del panel serán funcionales y brindarán una gran capacidad de trabajo; tanto individual como en conjunto, y ar garantía de que el dispositivo tendrá un trabajo eficaz. Así pues, el proceso de fabricación de un módulo solar consiste en:
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➀ |
Extracción del mineral sílice (SiO₂) para la obtención de silicio, también conocido como arena sílica. Esta es la materia prima indispensable para la producción de celdas solares. Este material es abundante y se encuentra en las zonas costeras y orillas de grandes ríos y se suele extraer mediante métodos de minería aluvial a cielo abierto. |
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➁ |
Purificación del silicio. Ya con la materia prima lista, se procede a calentar el sílice en hornos a temperaturas muy altas entre los 1500 a los 2000°C junto al proceso de reducción con carbono, el cual consiste en eliminar el oxígeno del material para obtener silicio puro con un 98% a 99% de pureza. |
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➂ |
Corte del silicio. Después de purificar el sílice este queda en forma de bloques, los cuales se conocen como lingotes de silicio que al estar completamente fríos son cortados con un hilo de diamante o sierra de alta precisión en láminas finas, estas láminas se llaman obleas pueden tener un grosor de 150 o 200 micrómetros de espesor. |
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➃ |
Proceso de dopado (tratamiento químicos para las obleas). Este paso es clave para garantizar que las obleas de silicio sean fotovoltaicas. ¿En qué consiste el proceso de dopado? De forma resumida, a estas láminas de silicio se le introducen átomos de otros elementos; a los cuales se les llama dopantes, de forma controlada para alterar las propiedades eléctricas de este material. Este proceso tiene dos fases, dopaje n; donde se introduce fósforo en una cara de la oblea y se crea un capa negativa, y dopaje p; introduciendo boro en la otra cara de la lámina para crear una capa positiva. |
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➄ |
Elaborar la célula solar. A continuación las láminas de silicio deben pasar por, aproximadamente, tres procesos más antes de que se puedan ensamblar. En primera instancia se realiza un proceso de texturización de la superficie; donde la parte superior de la oblea es tratada con ácidos para formas unas formas triangulares, después, se pasa al proceso de deposición de las capas conductoras; colocando dos capas de metal en ambas caras de la lámina para crear los electrones. Y finalmente, se agrega un recubrimiento antirreflectante que reduce el reflejo de la luz, lo que mejora la eficiencia. |
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➅ |
Ensamblaje de las células fotovoltaicas en un panel. Con las celdas listas se procede a conectarlas para formar un panel, este proceso implica la elección de una forma para conectar las celdas, esto puede ser en serie; para generar un voltaje deseado, o en paralelo; para aumentar la corriente. Según el tipo de conexión seleccionada, las celdas solares se conectan mediante cables de cobre que se deben soldar a las tiras metálicas de los extremos de las celdas. |
De esta manera, concluye el proceso de fabricación de un panel solar, el cual deberá pasar por un proceso de pruebas de control de calidad, tanto eléctrico como ambiental, para garantizar que este dispositivo cumple con los requerimientos y calidad necesaria.