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Chinaland Energía Solar Co., Ltd. (SUNERGIA)
Fundada en 2008, Chinaland Solar Energy Co., Ltd. (SUNERGY) es un modelo de innovación y excelencia en el ámbito de la energía solar. Como empresa de alta tecnología, SUNERGY se dedica al avance integral de la tecnología solar, abarcando investigación y desarrollo, producción, venta y servicio de módulos solares y sistemas de generación de energía fotovoltaica.
Con un firme compromiso con la calidad y la sostenibilidad, SUNERGY se ha consolidado como una marca líder en la industria fotovoltaica. Nuestra reputación de excelencia se basa en capacidades de I+D de módulos y niveles de fabricación líderes en la industria, lo que garantiza que cada producto entregado sea del más alto nivel.
Como defensores de un futuro más verde y sostenible, los expertos de SUNERGIA Nos apasiona empoderar a individuos y comunidades para aprovechar el poder del sol. A través de su experiencia y dedicación, continúan allanando el camino para un mañana más brillante, un panel solar a la vez.
Los paneles solares son fundamentales en la transición global hacia la energía renovable, ya que convierten la luz solar en electricidad. A medida que aumenta la demanda de energía limpia, resulta esencial comprender el intrincado proceso de fabricación de los paneles solares. Este artículo ofrece una exploración detallada de cómo se fabrican los paneles solares, desde las materias primas hasta los productos terminados, destacando cada paso significativo del proceso.
Paso 1: Materias primas
El silicio: el corazón de la tecnología solar
El silicio es la piedra angular de la mayoría de las células solares y se deriva principalmente de la sílice, que se encuentra en abundancia en la arena. Sus excelentes propiedades semiconductoras lo hacen ideal para la tecnología fotovoltaica (PV).
Proceso de extracción y purificación
Minería de cuarzo: La sílice se extrae mediante métodos de minería, generalmente mediante técnicas a cielo abierto o subterráneas.
Fundición: La sílice se somete a altas temperaturas (alrededor de 1.500 °C) en un horno de arco eléctrico, donde se combina con el carbono para producir silicio de grado metalúrgico.
Tratamiento químico: Para lograr la pureza necesaria para las aplicaciones solares, el silicio de grado metalúrgico se somete a una purificación adicional. En el proceso de Siemens, se convierte en gas triclorosilano y luego se destila. El gas purificado se reduce luego a silicio policristalino de alta pureza mediante descomposición térmica.
Otros materiales esenciales
Además del silicio, varios otros materiales contribuyen a la funcionalidad y durabilidad de solar paneles:
Rieles:
Plata: Se utiliza para contactos eléctricos debido a su conductividad superior. Generalmente se imprime en las celdas en líneas finas mediante técnicas de serigrafía.
Aluminio: Se utiliza comúnmente para enmarcar porque es liviano, resistente a la corrosión y rentable.
Vaso:
El vidrio templado de alta transparencia y bajo contenido de hierro protege las células solares y al mismo tiempo permite la máxima penetración de la luz solar. Este vidrio está diseñado para soportar condiciones ambientales adversas, como granizo y viento.
Materiales de encapsulación:
Etileno-acetato de vinilo (EVA): Este polímero se utiliza para encapsular las células solares, proporcionando aislamiento y protección contra la humedad y el estrés mecánico.
Lámina posterior:
Generalmente hecha de polímeros duraderos, la lámina posterior protege las células solares de los factores ambientales y proporciona aislamiento eléctrico.
Paso 2: Purificación de silicio
La purificación del silicio es fundamental, ya que afecta directamente a la eficiencia de los paneles solares finales. El proceso de purificación incluye:
Minería de cuarzo: Extracción de sílice de la tierra, a menudo mediante operaciones mineras a gran escala.
Reducción de alta temperatura: La fase de fundición implica mezclar sílice con carbono a temperaturas extremadamente altas, lo que da como resultado silicio de grado metalúrgico.
Refinamiento adicional: A través de reacciones químicas, el silicio de grado metalúrgico se transforma en gas triclorosilano, que luego se purifica y se descompone térmicamente para producir silicio de alta pureza adecuado para la producción de células solares.
Paso 3: Producción de obleas
El silicio obtenido se moldea en grandes lingotes, que luego se cortan en obleas. El proceso de producción de obleas implica:
Proceso Czochralski
Esta técnica produce lingotes de silicio monocristalino. Se sumerge un cristal semilla en silicio líquido fundido y se lo retira lentamente, formando un lingote cilíndrico de gran tamaño.
Rebanar
Una vez enfriados, los lingotes de silicio se cortan en láminas finas, normalmente de entre 180 y 200 micrómetros de espesor. El corte se realiza con sierras de alambre que minimizan la pérdida de material y garantizan un espesor uniforme.
Pulido
Para mejorar la calidad de las obleas, estas pueden someterse a un proceso de pulido para eliminar defectos superficiales y prepararlas para su posterior procesamiento.
Paso 4: Fabricación de células
La transformación de obleas de silicio en células solares funcionales implica varios pasos críticos:
Dopaje
El dopaje introduce impurezas en el silicio para crear la unión pn esencial para el funcionamiento de las células solares. El fósforo se introduce para formar silicio de tipo n, mientras que el boro se utiliza para crear silicio de tipo p. La interfaz entre estos dos tipos genera un campo eléctrico que permite el flujo de electrones cuando la luz solar llega a la célula.
Texturización
La superficie de las obleas de silicio está texturizada para aumentar la absorción de la luz. Las técnicas como el grabado químico húmedo crean estructuras microscópicas que atrapan la luz, minimizando el reflejo y maximizando la luz solar captada por la célula.
Recubrimiento antirreflejos
Se aplica una capa antirreflectante, generalmente hecha de nitruro de silicio, sobre la superficie de la oblea. Este revestimiento reduce las pérdidas por reflexión y mejora la eficiencia general de la célula solar al garantizar que la mayor cantidad posible de luz ingrese al silicio.
Contactos de metal
Se añaden contactos metálicos a las células solares para permitir la recolección y el transporte de los electrones generados. Se serigrafía pasta de plata en la parte frontal, formando patrones finos similares a una cuadrícula para minimizar el sombreado y garantizar una conducción eficiente. Normalmente se utiliza aluminio para el contacto trasero.
Paso 5: Montaje del módulo
Una vez fabricadas las células solares, se ensamblan en módulos:
Interconexión celular: Las células solares individuales están conectadas en configuraciones en serie y en paralelo para formar un módulo solar.
Encapsulación: Las células están intercaladas entre capas de EVA y cubiertas con una capa protectora de vidrio.
Enmarcado: Se agrega un marco de aluminio para proporcionar soporte estructural y facilitar la instalación.
Pruebas: Los módulos se someten a pruebas rigurosas para garantizar el rendimiento y los estándares de calidad antes de ser empaquetados para su envío.
Paso 6: Instalación e integración
Una vez fabricado, paneles solares Se envían a distribuidores, instaladores o directamente a consumidores. El paso final implica la integración de los paneles solares en un sistema de energía solar, que incluye:
Montaje: Fijación de paneles sobre tejados o sistemas montados sobre suelo.
Conexiones eléctricas: Conexión de paneles a inversores, baterías y red eléctrica.
Conclusión
La fabricación de paneles solares es un proceso complejo que transforma las materias primas en una tecnología crucial para la producción de energía sostenible. A medida que la demanda de energía limpia sigue creciendo, los avances en la tecnología solar apuntan a mejorar la eficiencia, reducir los costos y hacer que la energía solar sea accesible para un público más amplio. Comprender cómo se fabrican los paneles solares resalta su importancia en la transición hacia un futuro más ecológico.