La evolución de la energía solar fotovoltaica y sus beneficios en los procesos industriales más importantes
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Mediante la instalación de celdas solares y otros equipos que forman los denominados sistemas fotovoltaicos, los consumidores son capaces de generar su propia energía con la luz solar y cambiarla por energía de la red durante la noche. Hay miles de casas, empresas, agroindustrias y diversos sectores en México que ya usan tecnología solar fotovoltaica para escapar de los altos precios y la inflación en la factura de la luz cada mes.
La energía fotovoltaica es la conversión directa de la luz solar en electricidad y la solución definitiva para quienes pagan costosas facturas de electricidad. Esta energía renovable ha tenido una gran acogida en los últimos años y, es por eso que su demanda ha aumentado de manera considerable. Por lo tanto, el mercado ha crecido a pasos agigantados en todo el país.
¿Qué es la energía solar?
El sol es la mayor fuente de energía limpia disponible actualmente para el hombre. Es de su luz que proviene la energía para prácticamente todos los procesos naturales observables en el planeta Tierra, siendo raros los fenómenos que no están conectados de alguna manera a la energía del sol. De la misma forma, es de él todas las formas de energía que se derivan del astro mayor y que conocemos.
¿Cuáles son los tipos de celdas solares?
Células de silicio cristalizado
Las células de silicio se han desarrollado desde la década de 1950, cuando su eficiencia era solo del 6%, pero después de años de evolución en las técnicas de producción, hoy superan a las demás y dominan el mercado. La mayoría de las grandes y micro plantas fotovoltaicas en funcionamiento en el mundo en la actualidad utilizan paneles solares con células de silicio cristalizado, principalmente del tipo policristalino.
La arena y el cuarzo son las formas más abundantes en la naturaleza para la extracción de silicio, que necesita someterse a complejos y costosos procesos de purificación. Hay dos tipos de células de silicio cristalizado:
Silicio monocristalino (m-Si)
Fabricadas con una forma más pura de silicio, las células monocristalinas tienen la mayor eficiencia en la conversión eléctrica de las células fotovoltaicas, entre el 15% y el 18%, pero son más caras debido a los procesos necesarios para extraer el cristal de silicio puro.
Celdas solares de película fina
En este tipo de celda, también llamada celda de película delgada, el semiconductor se aplica sobre una fina superficie de vidrio o plástico, lo que la hace flexible y adecuada para diferentes aplicaciones de la tecnología fotovoltaica. Son muy buenos para absorber la radiación de luz y, debido a que utilizan menos material semiconductor, son más baratos que el silicio cristalizado, pero con un menor grado de eficiencia en la conversión eléctrica.
Célula solar de silicio amorfo (a-Si)
La célula solar de silicio amorfo es ampliamente conocida por su uso para aplicaciones a pequeña escala. Es decir, normalmente se usa poco, lo que implica una baja producción de energía eléctrica en su tecnología. Además, las celdas solares de este tipo son fabricadas mediante el método de «apilamiento», lo que se traduce en un mayor costo. Por lo tanto, sus capas de silicio amorfo se pueden combinar con otras para aumentar su eficiencia entre un 6% y un 9%.
Célula fotovoltaica de seleniuro de cobre y galio
En cuanto a la celda fotovoltaica de cobre indio y seleniuro de galio, también abreviado por CIGS, sus niveles de eficiencia en paneles solares se establecen entre el 10% y el 12%. Así, este tipo de celda supera tecnologías como las celdas a-Si, mencionadas anteriormente, por ejemplo. Además, las células CIGS están compuestas por menos cadmio, que es un material tóxico, por lo que su nivel de eficiencia alcanza hasta el 13% en México.
Célula fotovoltaica de telurio de cadmio
En el caso de la célula fotovoltaica de telurio de cadmio, también conocida como CdTe, su funcionamiento en paneles solares de capa fina tiene la mejor relación coste-beneficio, ya que su eficiencia media ronda el 9 al 16%.
Célula solar de arseniuro de galio
Aunque tiene un alto costo de adquisición debido a su 28% de eficiencia, la celda solar de arseniuro de galio está estructurada por un material semiconductor y compuesta de químico sintético, lo que permite la formación de nuevas celdas fotovoltaicas de manera práctica. Sin embargo, su uso está restringido, estando disponible solo para la industria espacial.
Célula fotovoltaica híbrida
Las células de silicio consisten en capas delgadas de silicio amorfo depositadas en obleas de silicio monocristalino. Esta combinación de tecnología tradicional de silicio cristalino con silicio amorfo (película fina) aumenta en un 20% la eficiencia de las células y es, probablemente, la tecnología con mayor potencial de crecimiento. Es decir, en 10 años, es probable que ya tengas paneles solares Monterrey HJT en tu hogar.
Célula fotovoltaica orgánica (OPV)
La célula solar orgánica (OPV), a su vez, se caracteriza por su aplicación desde una industria electrónica orgánica, que utiliza conductores o moléculas orgánicas pequeñas para absorber la luz de sol y que lleva la carga de la electricidad para la producción limpia y renovable.
Las celdas solares hacen parte de la evolución de la energía fotovoltaica para brindar diversos beneficios a hogares e industrias. En Branatech estamos comprometidos con el medio ambiente y, es por eso que ponemos a disposición de todas las personas, industrias y empresas los mejores equipos del mercado para que hagan parte de la revolución de las energías renovables. Si desean más información, nos pueden escribir a [email protected].
