El Silicio

El Silicio es todavía el material más popular para la fabricación de la mayoría de las células solares para aplicaciones comerciales porque es abundante en la naturaleza. Para ser útil en las células solares, debe ser refinado al 99.9999% de pureza.

La estructura molecular de una celda solar individual de silicio es uniforme, lo que es ideal para una eficiente transferencia de electrones. Para hacer una celda fotovoltaica efectiva, se le agregan “impurezas” (dopado) para que se convierta en tipo-n o tipo-p. Una segunda manera mucho más económica lo constituye el silicio semicristalino, que consiste de varios cristales más pequeños conocidos como “semillas,” que introducen “límites entre gránulos” al sólido. Son estas barreras lo que impide la circulación o pasaje de electrones y los estimulan a recombinarse con las “lagunas”. Hay un compromiso entre el costo y la reducción de potencia. Para crear las diferentes capas semiconductoras, el silicio se deben introducir impurezas, sea con un elemento que posea un electrón en demasía (sobrante) o por defecto (faltante). Juntando las capas `n’ y `p’ se crea la juntura que provoca que el material genere electricidad cuando se encuentra frente a una fuente de luz.

Tres son las tecnologías disponibles, todas altamente confiables. Dos de estas tecnologías requieren cristal de silicio, sea mono-cristalino o policristalino. La tercera tecnología utiliza delgadas películas de silicio “amorfo” impurificado.

Los “mono” se hacen extrayendo un único cristal de un baño de silicio fundido. Este cristal es rebanado en una configuración cercana a un cuadrado llamado seudo-cuadrado. Poli o Multi se obtienen fundiendo silicio en moldes cerámicos como si fuera hierro, se lo enfría lentamente por muchas horas a fin de obligar a las impurezas a asomar a la superficie, cortando y eliminando el material impuro y luego rebanando el silicio remanente en cuadrados o rectángulos.

Los Mono son algo más eficientes por igual unidad de área y se hacen de recortes, excedentes de la industria de semiconductores.

El silicio Multi o policristalino puede ser obtenido más económicamente, aunque los costos de ambas tecnologías varían cada día, dependiendo de cuestiones locales, como la cantidad de silicio de descarte existente en el mercado libre.

En el caso de BP Solarex, trabaja ambas tecnologías: monocristalina bajo la marca comercial BP Solar y policristalina bajo la marca Solarex en paralelo.

Para los paneles solares de silicio Amorfo, el material es vaporizado y depositado sobre vidrio o acero inoxidable. Este procedimiento genera células menos eficientes, pero sólo requieren de una película de silicio de un espesor burdamente estimado en un quinto de las celdas mono o poli. Al mismo tiempo los costos de la tecnología de producción son menores que la de los otros métodos. Con esta tecnología adopta la apariencia de “vidrio coloreado”. BP Solarex posee dos tecnologías de película delgada de las cuales sólo una está ya disponible en volumen comercial.

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