Otros Paneles

Tipos de paneles en función de los materiales

Existen diferentes tipos de paneles solares en función de los materiales semiconductores y los métodos de fabricación que se empleen. Los tipos de paneles solares que se pueden encontrar en el mercado son:

- Silicio Puro Monocristalino- Basados en secciones de una barra de silicio perfectamente cristalizado en una sola pieza. En laboratorio se han alcanzado rendimientos máximos del 24,7% para éste tipo de paneles siendo en los comercializados del 16%.

El procedimiento clásico de fabricación de células de silicio monocristalino, conocido como método Czochralski (abreviadamente Cz), parte de la obtención, a partir de sílice, de silicio extremadamente puro, el cual se funde en un crisol junto con una pequeña cantidad de boro hasta formar una masa a 1400 ºC.

Una vez que todo el material se encuentra en estado líquido, se introduce en el seno del mismo una varilla en cuyo extremo hay un cristal germen de silicio, sobre el que se van disponiendo lentamente nuevos átomos del material procedentes del líquido, que quedan perfectamente ordenados siguiendo la estructura del cristal.

Se obtiene así un monocristal de suficiente tamaño, el cual, una vez enfriado, se corta en finas obleas circulares o cuadradas de unas 3 décimas de milímetro de grosor, que son tratadas químicamente en su superficie.

 

- Silicio puro policristalino- Los materiales son semejantes a los del tipo anterior aunque en este caso el proceso de cristalización del silicio es diferente. Si el proceso de fabricación, en vez de partir de un monocristal, se hace dejando solidificar lentamente en un molde rectangular la pasta de silicio, se obtiene un sólido formado por muchos pequeños cristales o granos de silicio, del cual pueden cortarse células policristalinas cuadradas. Estas células han alcanzado una amplia comercialización, aunque sus rendimientos son algo menores que las monocristalinos, pues precio es también inferior.

El proceso de cortar las células a partir de una sola pieza produce gran cantidad de desperdicio de material semiconductor en forma de polvo. Para evitar este inconveniente se introdujo un método de fabricación de células diferente, que consiste en producir una fina tira continua de material policristalino que se corta en trozos rectangulares.

. Son visualmente muy reconocibles por presentar su superficie un aspecto granulado. Se obtiene con ellos un rendimiento inferior que con los monocristalinos (en laboratorio del 19.8% y en los módulos comerciales del 14%) siendo su precio también más bajo. 

- Silicio amorfo. (TFS) Basados también en el silicio, pero a diferencia de los dos anteriores, este material no sigue aquí estructura cristalina alguna. Paneles de este tipo son habitualmente empleados para pequeños dispositivos electrónicos (Calculadoras, relojes) y en pequeños paneles portátiles. Su rendimiento máximo alcanzado en laboratorio ha sido del 13% siendo el de los módulos comerciales del 8%.

- Teluro de cadmio. El teluro de cadmio es un compuesto cristalino formado por cadmio y telurio. Se utiliza como ventana óptica de infrarrojos y como material de célula solar. Por lo general se intercala con sulfuro de cadmio para formar una célula fotovoltaica de unión pn.  Son menos costosos. Rendimiento en laboratorio 16% y en módulos comerciales 8%.

Existen también los llamados paneles Tándem que combinan dos tipos de materiales semiconductores distintos. Debido a que cada tipo de material aprovecha sólo una parte del espectro electromagnético de la radiación solar, mediante la combinación de dos o tres tipos de materiales es posible aprovechar una mayor parte del mismo. Con este tipo de paneles se ha llegado a lograr rendimientos del 35%. Teóricamente con uniones de 3 materiales podría llegarse hasta rendimientos del 50%

Paneles con sistemas de concentración. Un ejemplo de ellos es el modelo desarrollado por una marca española, el cual mediante una serie de superficies reflectantes concentra la luz sobre los paneles fotovoltaicos. Aunque el porcentaje de conversión no varie, una misma superficie de panel producirá más electricidad ya que recibe una cantidad concentrada de fotones. 
Actualmente se investiga en sistemas que concentran la radiación solar por medio de lentes. La concentración de la luz sobre los paneles solares es una de las vías que están desarrollando los fabricantes para lograr aumentar la efectividad de las células fotovoltaicas y bajar los costes.

Paneles de formato “teja o baldosa”. Estos paneles son de pequeño tamaño y están pensados para combinarse en gran número para así cubrir las grandes superficies que ofrecen los tejados de las viviendas. Aptos para cubrir grandes demandas energéticas en los que se necesita una elevada superficie de captación.

Paneles bifaciales: Basados en un tipo de panel capaz de transformar en electricidad la radiación solar que le recibe por cualquiera de sus dos caras. Para aprovechar convenientemente esta cualidad se coloca sobre dos superficies blancas que reflejan la luz solar hacia el reverso del panel.