COMO SE HACE UN PANEL SOLAR

Saber como se hace un panel solar siempre despierta curiosidad por conocer como la luz se transforma en electricidad dentro del panel solar


COMO SE HACE UN PANEL SOLAR

Un artículo sobre la producción de módulos solares cristalinos

Un panel solar fotovoltaico consta de células solares, vidrio, EVA, lámina de respaldo y marco. Conozca más sobre los componentes y el proceso de fabricación de un panel solar.

Hay 3 tipos de paneles solares disponibles en el mercado:

  • paneles solares monocristalinos

  • paneles solares policristalinos

  • paneles solares de película delgada

Leer más: Tipos de paneles solares

Por lo tanto, a nivel de la estructura celular, existen diferentes tipos de materiales para la fabricación, como mono silicio, polisilicio o silicio amorfo (AnSi). Los primeros 2 tipos de células tienen un proceso de fabricación similar. Lea a continuación sobre los pasos para producir un panel solar cristalino.  

Mira el proceso de fabricaciòn de un panel solar

Paso 1: Arena

Todo comienza con la materia prima, que en nuestro caso es arena. La mayoría de los paneles solares están hechos de silicio, que es el componente principal en la arena natural de la playa.

 El silicio está disponible abundantemente, por lo que es el segundo elemento más disponible en la Tierra. Sin embargo, la conversión de arena en silicio de alta calidad tiene un alto costo y es un proceso que consume mucha energía. 

El silicio de alta pureza se produce a partir de arena de cuarzo en un horno de arco a temperaturas muy altas.



Paso 2: Lingotes

El silicio se recoge, generalmente en forma de rocas sólidas. Cientos de estas rocas se funden juntas a temperaturas muy altas para formar lingotes en forma de cilindro. 

Para alcanzar la forma deseada, se utiliza un horno de acero cilíndrico. En el proceso de fusión, se presta atención para que todos los átomos estén perfectamente alineados en la estructura y orientación deseada. El boro se agrega al proceso, lo que le dará al silicio polaridad eléctrica positiva.

Las células monocristalinas se fabrican a partir de un único cristal de silicio. Mono Silicon tiene una mayor eficiencia en la conversión de energía solar en electricidad, por lo tanto, el precio de los paneles monocristalinos es mayor.

COMO SE HACE UN PANEL SOLAR

Las células de polisilicioestán hechas de la fusión de varios cristales de silicio juntos. Puedes reconocerlos por el aspecto de vidrio roto que ofrecen los diferentes cristales de silicio. Después de que el lingote se haya enfriado, se realiza la molienda y el pulido, dejando el lingote con lados planos.

Paso 3: Obleas

Las obleas representan el siguiente paso en el proceso de fabricación. El lingote de silicio se corta en discos delgados, también llamados obleas. Una sierra de alambre se usa para cortar con precisión. La delgadez de la oblea es similar a la de una hoja de papel.

Debido a que el silicio puro es brillante, puede reflejar la luz solar. Para reducir la cantidad de luz solar perdida, se coloca un recubrimiento antirreflectante sobre la oblea de silicio.



Paso 4: células solares

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Los siguientes procesos convertirán una oblea en una célula solar capaz de convertir la energía solar en electricidad.

Cada una de las obleas está siendo tratada y se agregan conductores de metal en cada superficie. Los conductores dan a la oblea una matriz parecida a una rejilla en la superficie. 

Esto asegurará la conversión de energía solar en electricidad. El recubrimiento facilitará la absorción de la luz solar, en lugar de reflejarla.

En una cámara similar a un horno, el fósforo se difunde en una capa delgada sobre la superficie de las obleas. Esto cargará la superficie con una orientación eléctrica negativa. La combinación de boro y fósforo dará la unión positiva – negativa, que es crítica para el correcto funcionamiento de la célula fotovoltaica.

Paso 5: de la célula solar al panel solar

Las células solares están soldadas juntas, usando conectores de metal para unir las células. Los paneles solares están hechos de células solares integradas juntas en una estructura tipo matriz. La oferta estándar actual en el mercado es:

  • Paneles de 48 celdas: adecuados para techos residenciales pequeños.

  • Paneles de 60 celdas: este es el tamaño estándar.

  • Paneles de 72 celdas, utilizados para instalaciones a gran escala.

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Después de juntar las células, se agrega una capa delgada (alrededor de 6-7 mm) de vidrio en la parte frontal, de cara al sol. 

La lámina de respaldo está hecha de un material altamente duradero y basado en polímeros. Esto evitará que el agua, el suelo y otros materiales entren al panel desde la parte posterior. 

Posteriormente, se agrega la caja de conexiones para habilitar las conexiones dentro del módulo.

Todo se une una vez que se ensambla el marco. El marco también proporcionará protección contra el impacto y el clima. El uso de un marco también permitirá el montaje del panel en una variedad de formas, por ejemplo, con abrazaderas de montaje.

EVA (etileno acetato de vinilo) es el pegamento que une todo. Es muy importante que la calidad del encapsulante sea alta para que no dañe las celdas en condiciones climáticas adversas.

 

Paso 6: prueba de los paneles solares

Una vez que el módulo está listo, se realizan pruebas para garantizar que las células funcionen como se espera. STC (condiciones de prueba estándar) se utilizan como punto de referencia. 

El panel se coloca en un medidor de flash en las instalaciones de fabricación. El probador entregará el equivalente a 1000W / m2 de irradiancia, temperatura de celda de 25 ° C y una masa de aire de 1.5g. 

Los parámetros eléctricos están anotados y puede encontrar estos resultados en la hoja de especificaciones técnicas de cada panel. Las clasificaciones revelarán la potencia de salida, la eficiencia, el voltaje, la corriente, el impacto y la tolerancia a la temperatura.

Además de STC, todos los fabricantes usan NOCT (temperatura nominal de la celda operativa). 

Los parámetros utilizados se acercan más al escenario de la “vida real”: temperatura de operación del módulo de circuito abierto a 800 W / m2 de irradiancia, temperatura ambiente de 20 ° C, velocidad del viento de 1 m / s.

 Una vez más, las calificaciones de NOCT se pueden encontrar en la hoja de especificaciones técnicas.

La limpieza y la inspección son los pasos finales de la producción antes de que el módulo esté listo para enviarse a hogares o negocios.

La investigación y el desarrollo en la industria de la energía solar apuntan a reducir el costo de la célula solar y aumentar la eficiencia. La industria de fabricación de paneles solares se está volviendo más competitiva y se prevé que sea más popular que las fuentes de energía convencionales, como los combustibles fósiles.

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