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Células de silicio policristalino: producción y características

Célula solar policristalina

En este artículo anlizaremos la producción y características de los paneles solares policristalinos. El silicio policristalino es una forma de silicio multicristalino de alta pureza que se utiliza para fabricar células solares fotovoltaicas .

¿Cómo se producen las células de silicio policristalino?

El silicio policristalino (también llamado: polisilicio , policristal , poli  -Si o también: multi-Si, mc-Si ) se fabrica a partir de lingotes cuadrados fundidos , producidos por enfriamiento y solidificación del silicio fundido. El silicio líquido se vierte en bloques que se cortan en placas delgadas. La solidificación del material da como resultado celdas que contienen muchos cristales, lo que hace que la superficie de la celda de poli-Si / mc-Si sea menos perfecta que su contraparte mono-Si.

 Debido a estos defectos, las células policristalinas absorben menos energía solar, producen, en consecuencia, menos electricidad y, por lo tanto, son menos eficientes que las células de silicio monocristalino (mono-Si).. Debido a su eficiencia ligeramente menor, las células de poli-Si / mc-Si son convencionalmente un poco más grandes, lo que también da como resultado módulos fotovoltaicos comparativamente más grandes. Este factor debe tenerse en cuenta si el espacio es limitado. No obstante, la ventaja de las células de poli-Si / mc-Si es que son más fáciles y, por tanto, más económicas de producir.

 

Características de las celdas de poli-Si / multi-Si

El tamaño estándar de las celdas de poli-Si / multi-Si es de 6 pulgadas (= 15,24 cm). En comparación con las células de mono-Si, tienen un aspecto de revestimiento azulado granulado que es el resultado de la estructura cristalina imperfecta de la célula. En promedio, la eficiencia de conversión de las células de poli-Si / mc-Si está entre el 14% y el 16%, con registros de laboratorio que actualmente superan el 21%.

Los pro y contras de los paneles policristalinos

Los primeros paneles solares basados ​​en silicio policristalino se introdujeron en el mercado en 1981. Estos paneles son azules y, a veces, tienen un patrón abigarrado.

Pros:

  1. El proceso utilizado para fabricar silicio policristalino es más sencillo y cuesta menos.

Contras:

  1. Los paneles policristalinos tienen tasas de eficiencia más bajas, típicamente en el rango de 13-16%. Los paneles monocristalinos tienen eficiencias más altas en el rango del 15-20%.
  2. Debido a la tasa de eficiencia más baja, no son tan eficientes en cuanto al espacio ya que producen menos energía por pie cuadrado.
  3. Los paneles policristalinos tienden a tener menor tolerancia al calor que los paneles solares monocristalinos y funcionan ligeramente peor que los paneles solares monocristalinos a altas temperaturas.
  4. El calor puede afectar no solo el rendimiento de los paneles solares policristalinos, sino que se prevé que acorte sustancialmente su vida útil.
  5. Estos paneles también son menos eficientes en condiciones de poca luz.
  6. Los paneles policristalinos serán menos agradables estéticamente, ya que tienen un aspecto no uniforme y, a veces, un color azul moteado.