Silicio para la elaboración de paneles fotovoltaico.
El silicio es un elemento químico de número atómico 14 y símbolo 14, elemento cristalino color grisáceo con lustre metálico, con puntos de fusión como de ebullición altos, y considerado como semiconductor que corresponde al mismo por razón de su naturaleza. Este material es muy utilizado en las placas fotovoltaicas por sus propiedades, por que sus propiedades físicas como químicas son favorables para proporcionar el efecto fotovoltaico, el cual es permite la transformación de la energía de los fotones presentes en la luz solar a electrones, lo que significa que se transforma energía eléctrica. Existe silicio monocristalino y policristalino.
Celdas Fotovoltaicas composición…
La celda fotovoltaica de un panel solar, probablemente el componente más crítico en la tecnología de recolección de energía solar, es donde la luz del sol se convierte en electricidad. Las celdas fotovoltaica en si son grandes placas solares de semiconductores combinadas para de esa forma crean una gran superficie, con la cual se absorberá la energía solar. Estos semiconductores se conectan a una red de cables que se acoplan para de esa forma realizar el circuito con el que obtendremos la salida de energía del panel solar.
Las células fotovoltaicas son frágiles y pueden oxidarse como degradaciones por que están expuestas al exterior. Esa es la razón por la cual se deben cubrir en plásticos transparentes para obtener rigidez y aumentar su resistencia. El material principal para la obtención de las mismas es el silicio, lo cual que sea muy abundante en la superficie es un beneficio para la producción de celdas solares, por lo cual, se comprende que este constituido por una mezcla de tres isótopos naturales, y se ha detectado presencia del mismo en el Sol, estrellas y en meteoritos.
Silicio elaboración.
La obtención del silicio se realiza por varios métodos, la más común en este proceso es la vía carbotérmica, la cual implica un gasto de energía elevado, además es complejo y se debe de manipular compuestos tóxicos. La industria que se encarga de producir semiconductores toma el silicio de grado metalúrgico y lo purifica para obtener el silicio grado electrónico, que obtiene su alta pureza mediante procesos muy complejos. En el gasto de silicio que llega a ser utilizado para tecnologías solares, es de aproximadamente 15 toneladas por cada MW de células producidas [3]. El valor puede mejorar, tomando en cuenta que 10 toneladas es asumible, pero igual trabajando con obleas más finas y rendimientos de células más altos. Una sola célula fotovoltaicas no da suficiente tensión y potencia para las aplicaciones usuales. Para tener más potencia y tensión eléctrica es necesario unir varias células en serie.
El silicio para uso en electrónica se obtiene por purificación zonal, para eliminar boro, aluminio, fósforo, galio, arsénico, indio y antimonio. Posteriormente se obtiene un monocristal por el método de Czochralski. Este método consiste en sumergir un monocristal de pequeñas dimensiones en un baño de silicio líquido calentado a la temperatura de fusión y retirarlo lentamente para provocar el crecimiento del monocristal. Normalmente, se realiza simultáneamente el dopaje del monocristal.
Fuentes:
[1] Mónica Martínez Bogado.(2011) Materiales y materias primas.
[2] Milán, D. A., & González, A. A. (2010). Silicio a Partir De Cáscara De Arroz Para La Confección De Paneles Fotovoltaicos. UCMaule – Revista Académica de La Universidad Católica Del Maule.
[3] La tecnología solar fotovoltaica
