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Técnicas de crecimiento de Lingotes:

Siguiendo con nuestro artículo anterior (Célula fotovoltaica: Obtención y purificación del silicio), proseguimos con las técnicas para procesamiento de lingotes (o Ingots).

Una vez obtenido el silicio, se trata de producir obleas o láminas planas que permitan fabricar las células tal y como las conocemos. El proceso que se sigue habitualmente es el de fabricar un lingote cilíndrico o paralelepípedo que es luego aserrado en láminas delgadas.

Los tres métodos de producción de lingotes más usuales son el método Czochralski (CZ), el de Zona Flotante (FZ) y los métodos de colada (MC) o de solidificación direccional. En la siguiente tabla recogemos las principales propiedades del material producido con cada uno de estos métodos.

métodos crecimiento lingotes silicio

Corte de los Lingotes en Obleas:

El objetivo final a la hora de fabricar células solares es a partir de las obleas conseguir la mayor superficie de captación posible utilizando la mínima cantidad de material semiconductor, sin que por ello se pierdan las posibilidades de conversión fotovoltaica.

Los lingotes producidos mediante el método CZ se pulen externamente para eliminar irregularidades producidas durante el proceso de fabricación, además se consigue darle un diámetro uniforme. Una vez pulido se procede al corte en obleas. En la siguiente fotografía podemos ver el proceso:

Pulido de lingotes silicio solar

Para la industria fotovoltaica se requieren obleas con una forma cuadrada o rectangular. Se corta el lingote de forma longitudinal, de forma que se extrae su núcleo con la forma adecuada. Esto supone un gran desperdicio de material, como podemos ver en el dibujo:

Corte de obleas silicio solar

El proceso de corte de las obleas es una de las etapas más costosas de todo el proceso de fabricación, puesto que en él se desperdicia aproximadamente la mitad del silicio de los lingotes, aunque luego pueda reciclarse de alguna forma el material sobrante.

En la actualidad se han desarrollado las sierras multihoja o multihilo, que permiten cortar simultáneamente centenares de obleas, al ser el hilo más fino pueden cortarse más delgadas y desperdiciar menos material. A continuación vemos una sierra multihilo:

sierras multihilo corte obleas solar

El paso siguiente sería ya la fabricación de las células solares que habitualmente podemos ver en los paneles solares de cualquier instalación fotovoltaica, como las de algunos de los proyectos fotovoltaicos suministrados por SunFields.

Artículo elaborado por el departamento técnico de SunFields Europe: www.sfe-solar.com

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