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Tipos de Célula solar:

La variedad de materiales empleados en la fabricación de células fotovoltaicas y las distintas tecnologías de fabricación y aplicaciones de la energía fotovoltaica es de tal amplitud en la actualidad, que se hace necesario clasificarlos de alguna forma, nosotros establecemos la siguiente:

    • Por el tipo de materiales.
    • Por estructura interna de los materiales.
    • Por estructura de dispositivos.
    • Por sus aplicaciones.

Por el tipo de materiales:

Dentro de esta clasificación destacamos 3 tipos:

  • De material simple: el material más utilizado es el silicio (Si), aunque también se utilizan el germanio (Ge) y selenio (Se).
  • De compuestos binarios: los compuestos binarios que se han investigado han sido muchos, aunque lo más habituales han sido: CdTe, AsGa, InP, CdS,…
  • De compuestos ternarios: entre otros cabe destacar algunos compuestos como AlGaAs, y los compuestos de estructura calcopirita basados en el Cu, como CuInSe2, …

Esta clasificación podría ser casi interminable, puesto que el número de elementos presentes en una aleación de materiales semiconductores y metálicos puede ser tan grande como se quiera.

Por la estructura interna del material:

En cuanto a la estructura cristalina interna en que estos materiales se pueden fabricar y obtener, se puede realizar la siguiente clasificación:

  • Monocristalinos: la célula es crecida o procesada como un único cristal. Las más típicas son Si, AsGa, CdTe… Las células con esta estructura cristalina suelen mostrar buenas eficiencias pero con elevados costes de fabricación. Ejemplos de células monocristalinas empleadas en paneles solares podrían ser, por ejemplo, la placa solar SolarWorld Sunmodule Plus SW290 Mono. La estructura interna de una célula solar fotovoltaica monocristalina sería como la mostrada en la figura.

Estructura Célula Monocristalina

  • Multicristalinos: estas células sacrifican parcialmente el rendimiento final de la célula a cambio de una disminución de su coste. La estructura interna está formada por multitud de granos o monocristales de gran tamaño. La orientación cristalina de estos granos es totalmente aleatoria.
  • Policristalinos: aunque con una estructura basada también en pequeños cristales o granos, el tamaño de grano en estos materiales es muy inferior al de los materiales multicristalinos. Ejemplos de células policristalinas empleadas en paneles solares se podrían encontrar en nuestra sección de placas solares. La estructura interna de una célula solar fotovoltaica policristalina sería como la mostrada en la figura.

Estructura célula solar policristalina

  • Dispositivos Híbridos: muchas células modernas se fabrican a partir de capas o sustratos monocristalinos sobre las que se deposita un segundo material con estructura policristalina por medio de técnicas de lámina delgada.
  • Amorfos: el único material empleado en la actualidad en esta forma es el Silicio, normalmente con incorporación de hidrógeno en el proceso de fabricación. Uno de los problemas presentados es la degradación que se produce en su rendimiento tras los primeros meses de operación. La estructura interna de una célula solar fotovoltaica amorfa sería como la mostrada en la figura.

Estructura célula solar amorfa

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