Fabricación de células solares

Dado que las células solares son dispositivos semiconductores, comparten muchas de las técnicas de fabricación con otros dispositivos semiconductores, tales como microprocesadores de ordenadores y memorias. Sin embargo, los estrictos requisitos de limpieza y control de calidad en la fabricación de semiconductores son un poco más relajados para las células solares. La mayoría de las fábricas que producen a gran escala células solares lo hacen con células de silicio policristalino. Son células cristalinas que se utilizan en la industria de semiconductores, se pueden hacer células solares con una eficiencia excelente, pero generalmente son consideradas como demasiado caras para la producción en masa a gran escala.

Las células de silicio policristalino se hacen con lingotes de silicio con una fundición de bloques muy fina (180 a 350 micrómetros), en rodajas o láminas. Esto forma una unión con unos pocos cientos de nanómetros de profundidad.

Los recubrimientos anti reflectantes se aplican para conseguir un aumento de la cantidad de luz junto a la célula solar. El nitruro de silicio ha reemplazado gradualmente al dióxido de titanio como el recubrimiento antirreflejos, por sus excelentes resultados en la superficie de la célula solar. Normalmente se aplica una capa de varios cientos de nanómetros de grosor. 

Futuro

Teniendo en cuenta que actualmente la fabricación de las células solares es un proceso relativamente caro, el futuro sólo puede mejorar. Algunos expertos predicen que esta industria llegará a mover muchos miles millones. Esta predicción está apoyada en las crecientes necesidades de energía y en los planes de subvenciones a esta industria desarrollados por todos los países avanzados. China está construyendo las mayores plantas de fabricación de células solares del mundo, tanto para su propio mercado como para la exportación.

La investigación más actual apunta a reducir el costo de la célula solar o conseguir el aumento de la eficiencia. Las innovaciones en la tecnología de células solares incluyen el desarrollo y la fabricación de alternativas más baratas a las células de silicio cristalino, que es muy caro. Estas alternativas incluyen ventanas solares que imitan la fotosíntesis, y células más pequeñas hechas de pequeñas bolas, de silicio amorfo. Actualmente, el silicio amorfo y silicio policristalino están ganando popularidad a expensas de silicio monocristalino. Otras innovaciones adicionales incluyen la minimización de la sombra y de la luz del sol a través de lentes centrados con prismáticos. Se trata de capas de diferentes materiales (en particular, el arseniuro de galio y silicio) que absorben la luz en diferentes frecuencias, lo que aumenta la cantidad de luz solar efectivamente utilizada para la producción de electricidad.

Algunos expertos prevén la adaptación de las casas “híbridas”, es decir, casas que utilizan calentadores solares de agua, calefacción solar pasiva y las células solares para las necesidades de energía. Otros se a aventurar que se utilizarán transbordadores espaciales para conseguir energía solar en órbita, con satélites capaces de dirigir haces de energía a granjas de paneles solares en la Tierra, o incluso que existirá una colonia espacial que fabricará paneles solares para ser  utilizados en nuestro planeta.

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