Las células solares, el corazón de los sistemas fotovoltaicos, se realizan utilizando varias técnicas, cada una con sus ventajas y inconvenientes. Aquí hay algunos métodos comunes:
1. Células solares basadas en obleas:
* silicio cristalino (c-Si): El tipo más frecuente, que usa cristales de silicio como material base.
* monocristalino: Cultivado a partir de un solo cristal de semillas, lo que resulta en alta eficiencia pero costosa.
* poli-cristalino: Hecho de múltiples cristales de silicio, ofreciendo una menor eficiencia pero más barata.
* Proceso: Las obleas de silicio se cortan de lingotes grandes, se limpian y se dopan con impurezas para crear una unión P-N. Los contactos de metal se aplican a la parte superior e inferior para la recolección actual.
2. Células solares de película delgada:
* Telluride de cadmio (CDTE): Usando una capa delgada de CDTE depositada en un sustrato de vidrio. Ofrece buena eficiencia y bajo costo.
* Copper indium galio Gallium Selenide (cigs): Similar a CDTE pero con mayor eficiencia y potencial para aplicaciones flexibles.
* silicio amorfo (a-si): Uso de silicio amorfo depositado en un sustrato. Ofrece bajo costo y facilidad de fabricación.
* Proceso: Las células solares de película delgada implican depositar una capa delgada de material semiconductor en un sustrato utilizando técnicas como pulverización, evaporación o deposición de vapor químico.
3. Células solares orgánicas:
* basado en polímeros: Uso de materiales orgánicos como polímeros o moléculas pequeñas para absorber la luz y generar electricidad.
* Proceso: Los materiales orgánicos se depositan en un sustrato utilizando técnicas de recubrimiento por espín o impresión.
4. Células solares de perovskita:
* Tecnología emergente: Uso de materiales de perovskita, que son compuestos híbridos orgánicos inorgánicos, como material que absorbe la luz.
* Proceso: Los materiales de perovskita se sintetizan y se depositan en un sustrato, creando una estructura de película delgada.
5. Células solares de punto cuántico:
* Nanotecnología: Uso de nanocristales semiconductores (puntos cuánticos) para absorber la luz solar.
* Proceso: Los puntos cuánticos se sintetizan y se dispersan en una solución, luego se depositan en un sustrato.
Elegir el método correcto depende de varios factores:
* Eficiencia: Una mayor eficiencia a menudo viene con mayores costos.
* Costo: Las células solares de película delgada y orgánica generalmente ofrecen costos más bajos.
* Disponibilidad de materiales: El silicio permanece abundante, mientras que algunos materiales como el cadmio están sujetos a preocupaciones de disponibilidad.
* Flexibilidad y escalabilidad: Las células solares de película delgada y orgánica ofrecen flexibilidad y potencial para la producción a gran escala.
El campo de la tecnología de células solares evoluciona continuamente, con nuevos materiales y técnicas que surgen. El futuro de las células solares radica en lograr una mayor eficiencia, costos más bajos y aplicaciones más amplias.
