El silicio el alma y vida de los paneles solares
Escrito por verdes |
El silicio es el segundo elemento más abundante en la corteza terrestre y también es […]
El silicio es el segundo elemento más abundante en la corteza terrestre y también es uno de los materiales más importantes para la fabricación de paneles solares.
Existen varias fuentes renovables de energía como la eólica, hidráulica, geotérmica, biomasa y solar. Esta última se produce, principalmente, vía celdas fotovoltaicas, las cuales reciben los rayos del sol para posteriormente convertirlos en electricidad.
Para fabricar los paneles solares, se requieren muchos materiales y uno de los más importantes es el silicio. Este elemento es el segundo más abundante sobre la corteza terrestre, con el 28 por ciento de presencia, solo por detrás del oxígeno. Sin embargo, este no se puede encontrar de forma pura en la naturaleza, por lo que se debe obtener mediante un proceso químico.
Hay tres tipos de silicio, monocristalino, policristalino y amorfo, todos empleados en la electrónica, algunos son usados como reemplazantes del aluminio, pero su principal área es la fabricación de celdas fotovoltaicas. Además, son semiconductores, esto es que pueden funcionar como conductores o aislantes de corriente eléctrica dependiendo del componente que se les añada.
El monocristalino, también llamado monosilicio, es utilizado en los paneles fotovoltaicos de alto rendimiento debido a su alto nivel de pureza, también son adicionados con boro y fósforo. Además, cuentan con la mayor eficacia de conversión de energía, con el 26.7 por ciento, derivado de su capacidad de absorber la mayoría de los fotones dentro de cada 20 micrómetros de superficie, y en parte a su color negro. Sin embargo, es mucho más caro que el policristalino.
Por su parte, el amorfo es el que tiene la eficiencia más baja de todos, pero también es considerada la más amigable con el medio ambiente porque no dispone de metales pesados tóxicos como el plomo o el cadmio. Se usa como semiconductor en forma de capas delgadas, tanto en células solares como en transistores de pantallas LCD.
En cambio, el polisilicio es un punto intermedio entre el monosilicio y el amorfo. Se emplea en los paneles solares de menor rendimiento, ya que tiene una capacidad de conversión de energía solar a eléctrica entre el 12 y el 21 por ciento. Este material, se obtiene mediante la fundición de varios cristales de silicio y a pesar de no ser tan rentable, si es más barato que la producción del monocristalino.
Los paneles fotovoltaicos se conforman de varias celdas de polisilicio o monosilicio, por lo general de 60 celdas, aunque para construcciones más grandes se suelen instalar de 72 celdas, dependiendo de lo que el cliente necesite. La reacción de la luz del sol con los paneles genera energía, la cual es de corriente continua que posteriormente puede pasar a un conversor para hacerla de corriente alterna.
China tiene a las empresas con mayor capacidad de producción de polisilicio en el mundo. De acuerdo con Bernreuter Research, grupo orientado a la investigación del polisilicio, semiconductores y su mercado, cuatro de las cinco compañías más importantes de este componente provienen del gigante asiático. Tongwei Co.Ltd siendo la más grande de ellas, seguida de GCL Technology holdings LTD, Daqo new energy corp, Wacker Chemie Ag (Alemania) y Xinte Energy Co.
Sin embargo, China no se encuentra entre los mayores exportadores de paneles fotovoltaicos, estos son: Estados Unidos, Australia, Bélgica, Alemania y Malasia, según The Observatory of Economic Complexity en 2020.