El Silicio
El silicio es el gran protagonista del mercado fotovoltaico actual. Lo demuestra su cuota de mercado, de más del 95% en lo que a paneles solares comerciales se refiere. ¿Por qué se ha hecho este material omnipresente en los tejados del primer mundo? ¿Qué ventajas ofrece con respecto a las otras aproxi- maciones vistas en la página de introducción? ¿Y cuáles son sus desventajas? Sigamos leyendo.
Ventajas
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El silicio es el elemento sólido más abundante en la corteza terrestre. Representa casi un 28% de la misma.
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Su tecnología de fabricación ha sido y sigue siendo de las más estudiadas puesto que, además de ser el principal material con el que se fabrican los paneles solares, también es la principal materia prima empleada por la industria microelectrónica, que lleva desarrollándose casi un siglo.
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Las eficiencias de conversión de los módulos comerciales de silicio (silicio cristalino) alcanzan valores por encima del 22%, e incluso se acercan al récord alcanzado en el laboratorio del 26.6% (27.6% con concentrador).
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Su tremendo avance y expansión ha conseguido abaratar su coste, haciéndolo asequible al consumidor y competitivo frente a los combustibles fósiles.
Puesta de Sol reflejada en células solares de silicio
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El silicio empleado en las industrias fotovoltaica y microelectrónica debe ser de muy alta calidad y pureza, lo que eleva el coste energético de su obtención.
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Desde un punto de vista científico, que no comercial, existen semiconductores que alcanzan una mayor eficiencia de conversión de la energía solar en energía eléctrica. La razón de ello es que la mayor eficiencia se consigue cuando la combinación entre la cantidad de corriente y de tensión generada por una célula solar es la adecuada. Si se genera mucha corriente, ello repercutirá en una baja tensión, y viceversa. Para que el balance entre estos factores sea óptimo, el gap del semiconductor empleado debe estar próximo a 1.5 eV (como es el caso de arseniuro de galio, GaAs), mientras que el gap del silicio se queda en 1.12 eV.
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Como puede apreciarse en el gráfico incluido en la página de introducción, la eficiencia del silicio se ha estancado en los últimos años.
Operario manejando un lingote de Si crecido por el método Czochralski.
DESVentajas
Mayor eficiencia alcanzada hasta el momento
26.6%
(27.6% utilizando concentración)
Bibliografía y otros enlaces interesantes: