NeoFronteras

Silicio impuro para paneles solares

Área: Física,Tecnología — jueves, 15 de septiembre de 2005

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La energía solar sería una muy buena fuente de energía, limpia y renovable si pudiéramos aprovecharla de manera eficiente. Esa energía solar se puede obtener a través de paneles fotovoltaicos comerciales. De hecho, algunos de ellos rinden más de 200 vatios por metro cuadrado. Cubrir el tejado de una vivienda unifamiliar con estos paneles le haría autosuficiente desde el punto de vista energético. ¿Por qué no lo hacemos? Sencillo, por su precio.
Los paneles solares fotovoltaicos están confeccionados (en un 90% de los casos) con cientos de células solares de silicio cristalino puro. El silicio es muy abundante en la corteza terrestre, de hecho la arena está hecha de óxido de silicio. Reducir ese cuarzo a silicio, purificarlo y crear los monocristales de silicio tiene un gasto de energía brutal que hace que su precio final sea muy caro. De hecho, un panel solar tarda años en suministrar la energía que se gastó en su confección.
Ahora un grupo de físicos de materiales dirigidos por Eicke R. Weber (University of California, Berkeley and the Lawrence Berkeley National Laboratory) pueden haber dado con una solución usando silicio “sucio” en la confección de células solares y conseguir así rebajar los precios de este producto industrial. Los resultados se han publicado este mes en Nature Materials.
La demanda de silicio cristalino puro ha crecido mucho más que su producción en 2004 aumentando por tanto los precios del producto.
El silicio en bruto es menos puro y por tanto mucho más barato, además hay mayor suministro de él, pero contiene, entre otras, partículas metálicas de hierro y cobre que contaminan el material, reduciendo la eficiencia de la célula solar construida a partir del mismo. Los agregados de estos metales atraen las cargas dentro del sistema reduciendo la cantidad de corriente que la célula puede generar.
El trabajo de Weber y colaboradores trata sobre cómo minimizar el efecto negativo de estas impurezas. Usando radiación sincrotrón han identificado partículas metálicas de unos 10 nanómetros de tamaño y han mapeado su distribución espacial. Analizando cómo se mueven las cargas dentro del semiconductor y su interacción con las impurezas han dado con una solución.
Han descubierto que si los agregados son pocos y grandes la producción de la célula solar es mejor que si los mismos son pequeños y numerosos. El tamaño y dispersión de dichos agregados se puede controlar mediante el control en el ritmo de calentamiento y enfriamiento del silicio. Silicio con partículas metálicas de una micra espaciadas cientos de micrómetros rinde hasta cuatro veces más que el silicio con partículas nanométricas. Todo ellos sin cambiar la cantidad total de metal contenida en el silicio.
En principio, y según estos resultados, se podrían crear células solares eficientes y económicas a partir de silicio impuro barato.

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
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25 Comentarios

  1. Jumanji:

    Quería aclarar que el tiempo de recuperación energética del silicio solar está actualmente en 2-3 años. La energía producida durante la vida útil de una instalación FV es del orden de 9 a 17 la invertida.

  2. Luis Pinto:

    Estamos tratando de hacer un proyecto para instalar paneles solares en una escuela. Necesitamos saber cuánto nos costaría este proyecto y cuáles son los elementos que se necesitan para su instalación.
    Espero su pronta respuesta gracias.

  3. michael ramos:

    Me gustaría aprender más sobre los paneles solares y poder fabricarlos. Soy electrónico y quiero conocer más sobre la tecnología que cada dia avanza más y salir de la crisis energética. Soy nicaragüense.

  4. JHON CESAR:

    Me es interesante este tema de paneles solares si alguien me pudiera enviar un manual para poder fabricarlo necesito saber que materiales debo tener en mano. Mi correo JC_666_76@HOTMAIL.COM
    Se lo agradecería . Soy de Perú.

  5. alberto vasquez:

    Deseo saber cuál es el silicio que se utiliza para la fabricación de los paneles solares, si es el cuarzo cristalino o si otro cuarzo.

  6. NeoFronteras:

    Para la fabricación de células fotovoltaicas se utiliza silicio puro, y no el óxido de silicio que constituye el cuarzo.
    Pero a partir de cuarzo se puede, y de hecho se hace, obtener silicio.

  7. SALVADOR ABARCA M:

    Hola, agradecería si alguien me hiciera llegar algún manual, libro, link… para la fabricación de celdas y paneles fotovoltaicos, vivo en morelia mich. México y quisiera poder fabricarlos, pues los costos son muy elevados y es un obstáculo para que mucha gente se pueda beneficiar de la tecnología de las energías renovables, y quisiéramos poder darlo como taller en una escuela de artes y oficios.
    Mi email es : salvadorabarca2@yahoo.com.mx

  8. vicente:

    Pertenecemos a una biblioteca popular de la provincia de Córdoba, y necesitamos saber qué elementos se necesitan para la instalación de paneles solares. Agradeceriamos si alguien nos pudiera enviar manuales, libros o cualquier elemento relacionado con el mismo. Realmente necesitamos esos paneles solares. Desde ya mucha gracias y un cordial saludo.

  9. Freddy Aular:

    Podemos hacer proyectos para instalación de fabricas ensambladoras de paneles solares, tecnología, maquinarias, y proyecto económico ( incluye todos los aspectos del proyecto, técnico, económica y financiero). También suministramos paneles solares, invertidores y reguladores de voltaje, así como las baterías.

  10. patricio izquierdo:

    Me gustaría me envién manuales de fabricación de células foto voltaicas. Vivo en Ecuador, y se supone que la ubicación geografica del Ecuador es privilegiada, para el funcionamiento de las células fotovoltaicas. Gracias de antemano por su atención.

  11. Silverio Henriquez toledo:

    De el Salvador; necesitamos saber quienes venden silicio puro para la fabricación de celdas y paneles fotovoltaicos, así como información técnica para su construción.

  12. Silverio Henriquez toledo:

    La crisis energética nos obliga a buscar otras alternativas, por lo que solicito información para aprender más sobre los paneles solares y poder fabricarlos.

  13. pedro luis:

    En Bolivia, ¿dónde dan cursos para la construcción de paneles solares?

  14. Felipe Paz:

    Muy interesante y meritorio el trabajo de estos científicos en la búsqueda de abaratar los costos de fabricación de los paneles solares y por consiguiente la del uso de energía limpia para nuestros necesidades y de esta manera aminorar la contaminación y el calentamiento de nuestro planeta; y con lo que respecta a los comentarios de mis antecesores debo de agregar que producto de mi búsqueda e inquietud sobre su fabricación debo decir que para fabricarlas se tuvo que empezar de algo, no tan sofisticado como las hacen hoy, he leído que en Argentina hace poco se empezó a fabricarlas, http://www.asades.org.ar/ideasynoticias/panelessolares.htm ps como es sabido se invierte mucha energía para su fabricación y se tardaría un tiempo para que el panel pueda retribuirla, de allí su costo elevado; por otro lado también en un articulo publicado en Popular Science da cuenta que se ya se usa el seleniuro de cobre-indio-galio, combinación que reemplaza al silicio a bajo costo nueva tecnología para paneles solares muy accesible e eficientes.

    Saludos desde Perú. Visiten la isla de uros en puno.

  15. delmer alvarado mejia:

    Es claro que esta es la solución de generación de energía para poder salvar el planeta y nuestros bolsillos (si los gobiernos pusieran de su parte para abaratar costos de producción) este debería de ser una obligación de generación de cada país.
    ¿Por qué no lo hacen? ¿Por qué la ONU y esas organizaciones no dan directrices en este campo? Los gobiernos tienen el capital, por favor háganlo.
    Si algún multimillonario (individual u organismo) quiere invertir en este rubro en crear comunidades ecológicas, inclúyanme en su proyecto, soy ingeniero eléctrico, asesor de negocios y un ciudadano del mundo.

  16. Manuela:

    Quería saber si el silicio empleado para la fabricación de paneles solares es dañino para la salud des los trabajadores.

  17. marcelo:

    ¿Quién tiene alguna idea de como se puede obtener silicio apto para fabricar paneles solares a partir de láminas de acero silicoso?

  18. Paneles Solares:

    Bueno, lo que dice el artículo me parece interesante y ademas desde hace un tiempo creo que la gente empieza a darse cuenta de la necesidad de cambiar nuestras costumbres de consumo energético. Lo cierto que la energía solar, en concreto en este caso la energía solar térmica es muy simple y sencilla de instalar y usar. Unos amigos míos, ha empezado a fabricar conjuntamente un panel solar térmico en Galicia (España), es la empresa XXXX , ese es el tipo de iniciativas que hay que tener hoy en día.
    Un saludo.

  19. NeoFronteras:

    El nombre de la empresa de sus amigos ha sido incorporado al filtro de spam, cualquier comentario que lo contenga será eliminado automáticamente.
    Lo siento, pero no ha dejado otra opción.

  20. luis:

    Creo que es un tema muy interesante, eso haría que la energía sea abarataría propiamente dicha,. pero por ahora la ejecución de un proyecto de esta naturaleza es muy cara por los insumos y productos que se utilizan en la fabricación, yo no se si alguien tiene conocimiento de alguna institución gubernamental nos pueda ayudar a realizar proyectos utilizando esta tecnología, teniendo en cuenta que esta es una energía limpia y renovable ademas aprovechar una energía natural. Me ayudaría cualquier información al respecto. Mi región donde vivo es muy generosa por que tenemos sol casi todo el año y creo que sería un buen comienzo en esta zona. Vivo en Perú.

  21. juan miguel navarro:

    Interesante, me gustaría que me enviaran artículos de como hacer celdas solares .
    Soy de Colombia, de una población de boivar lo cual es calurosa y me gustaría implantar un tipo de mecanismo así mejoramos el medio ambiente, ya que esta tan destruido, se lo agradeceria. Att

  22. eliana:

    Hola, estoy interesada en hacer un proyecto con paneles solares para que funcionen en incubadoras y no sé si funcionan. Quisiera que me dieran un consejo para saber qué tengo que hacer. Ademas como vivo en una zona calurosa de Venezuela sería bastante útil, o también me podrían dar una dirección de donde están dando cursos en Venezuela.

  23. Francisco:

    Me interesa generar electricidad y agua caliente a partir de paneles solares. Entiendo que las celdas no es bueno construirlas en forma artesanal. ¿Hay un buen manual que explique cómo construir paneles y sistemas?

  24. NeoFronteras:

    Aquí tiene una página web sobre el asunto:

    http://www.mdpub.com/SolarPanel/

    Pruebe a usar algún traductor en Internet si lo necesita.

  25. Jorge:

    La crisis energética nos obliga a buscar otras alternativas, por lo que solicito información para aprender más sobre los paneles solares y poder fabricarlos.
    agradecería si alguien me hiciera llegar algún manual, libro, link… para la fabricación de celdas y paneles fotovoltaicos, vivo en Queretaro, Qro, México y quisiera poder fabricarlos, pues los costos son muy elevados y es un obstáculo para que mucha gente se pueda beneficiar de la tecnología de las energías renovables, y quisiéramos poder darlo como taller en una escuela de artes y oficios.
    De antemano Gracias.

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