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La última tecnología en generación de energía eléctrica mediante la energía solar está basada en el silicio, un elemento común que comprende aproximadamente el 25% de la corteza de la Tierra en masa. Cuando la luz incide en el silicio de alta pureza el efecto provoca la liberación de electrones de los átomos de silicio. Cuando el silicio se forma en una célula solar con electrodos de recolección, el efecto fotovoltaico genera una corriente eléctrica.
Las células solares se producen a partir de materias primas de silicio en un proceso de varias etapas. En primer lugar la arena de cuarcita se transforma en silicio a granel, que posteriormente se derrite y forma bloques o "barras". Los lingotes son cortados en rodajas para producir obleas que forman la base de una célula solar. Los fabricantes de células solares añaden electrodos en la oblea para la conectividad eléctrica. Las obleas se limpian y tratan antes de su introducción en el proceso de fabricación.
Breve descripción del proceso de fabricación de las células:
Texturas y limpieza: El proceso comienza con la creación de obleas de textura superficial que reduce el reflejo de la radiación solar en la célula, seguido de la limpieza de las superficies de las células.
Difusión: A continuación, a través de un proceso térmico, una capa de carga negativa se aplica sobre la carga positiva de las obleas en crudo, todo ello en un horno de difusión. Con la elevada temperatura del horno, los átomos de fósforo se difunden en la superficie de la oblea. Como resultado, la oblea ahora tiene dos capas separadas: una capa con carga negativa en la superficie y una capa con carga positiva en la parte inferior.
Aislamiento: Para lograr una clara separación de las capas negativas y positivas, los bordes de las obleas se encuentran aisladas a través de un proceso de grabado, este proceso elimina una capa muy delgada de silicio alrededor de los bordes de la célula solar resultante del proceso de difusión.
Revestimiento anti-reflectante: A continuación se aplica un revestimiento anti-reflectante sobre la superficie delantera de la célula solar para aumentar la absorción de la luz solar.
Impresión: En un proceso de la serigrafía, la pasta de plata se imprime y el aluminio se pega a las superficies frontal y posterior de la célula solar para actuar como contactos, con el contacto frontal unido a un patrón de rejilla para permitir que la luz del sol pueda ser absorbida.
Co-combustión: Posteriormente, los contactos están conectados a través de un proceso de cocción en un horno de electrodos mediante una cinta transportadora a alta temperatura. La alta temperatura hace que la pasta de plata se adhiera a la superficie de la capa de silicio para formar un contacto eléctrico fiable. La pasta de aluminio en la parte posterior de la celda funciona como un espejo para las partículas que mejora aún más el nivel de eficiencia.
Pruebas y clasificación: Por último, se completa la fabricación de células solares mediante el ensayo y la clasificación. El terminado de las células se ordena de acuerdo a diferentes niveles, todo ello siguiendo criterios de eficiencia y óptica. Cada célula se prueba y se asigna a una categoría de calidad y rendimiento en función de los resultados de las pruebas.
Los módulos solares son ensamblados por la interconexión de múltiples células solares a través de grabaciones, y el tendido en una configuración eléctrica deseada. Las células están interconectadas, laminadas en vacío, curadas por calor y después empaquetadas en un marco ligero de protección, de aluminio anodizado. Los módulos solares están sellados y impermeabilizado y son capaces de soportar elevados niveles de radiación ultravioleta, humedad y temperaturas extremas.
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