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¿Qué sustancias químicas se utilizan para hacer los paneles solares?

By Jamie

¿Qué sustancias químicas se utilizan para hacer los paneles solares?


Con el aumento de la conciencia y la preocupación de los problemas ambientales, como el calentamiento global, la investigación de formas de energía renovables se está convirtiendo cada vez más importante. Según la Administración de Información de Energía (EIA), las tecnologías de energía solar producen sólo una fracción de un por ciento de la energía consumida en los Estados Unidos cada año. Sin embargo, la energía solar ha sido poco a poco ganando popularidad. Las dos formas principales de tecnologías de energía solar son la energía solar térmica (STE) y la energía fotovoltaica (PV). Energía PV, en particular, se convierte directamente la energía solar en energía eléctrica, a través de algún tipo de material semiconductor. A partir de 2010, los paneles solares fotovoltaicos más utilizan uno de sólo un puñado de productos químicos como material semiconductor.

Silicio

Uno de los elementos químicos más comunes, el silicio (SI) fue "utilizado para hacer algunos la más antigua fotovoltaica (PV) los dispositivos," de acuerdo a la EIA. Sin embargo, a partir de 2010, el silicio sigue siendo el material semiconductor más común usado en los paneles solares. De silicio de un solo cristal, la forma más eficiente y costoso de material PV de silicio, se forma a partir de silicio de alta pureza fundido y cultiva a partir de semillas de cristal "." Silicio policristalino, que es menos eficiente, pero menos costoso, se puede crear en un número de maneras. El silicio amorfo, que se utiliza comúnmente en calculadoras, es no cristalino, y por lo tanto menos estable que el silicio cristalino, cuando se utiliza en dispositivos fotovoltaicos. Sin embargo, como el silicio policristalino, silicio amorfo cuesta menos de fabricar.

Arseniuro de galio

Arseniuro de galio (GaAs) es un compuesto químico, compuesto de galio y arsénico. Este compuesto se ha desarrollado más recientemente para un número de aplicaciones de alta tecnología, como la energía solar. Como película de una sola cristalina en paneles fotovoltaicos, el arseniuro de galio es muy eficiente; células super-delgadas, sólo una fracción del grosor de las células de silicio, pueden absorber la misma cantidad de energía que esas mismas células de silicio. Además, arseniuro de galio es mucho más duradero que la mayoría de los materiales semiconductores, y sufre poca degradación radiación. El revés importante en el uso de este producto químico en los paneles solares es el costo de galio. Este subproducto del proceso de fundición es, según el EIA, "más raro que el oro."

Policristalinos Thin-Films

Policristalino de película delgada es también un material PV mucho más absorbente que el silicio. La película está hecha típicamente de cualquiera diseleniuro de indio de cobre (CuInSe2) o teluro de cadmio (CdTe). Pequeñas cantidades de galio veces se añaden a las películas de diselenuro de cobre indio, para aumentar la brecha de banda, mientras que la banda prohibida de teluro de cadmio es casi perfecta para la absorción de la energía solar. Otros productos químicos que a veces se añaden a los dos tipos de paneles incluyen sulfuro de cadmio (CdS) y zinc (Zn). Películas delgadas policristalinas son todavía en su mayoría en la fase de investigación. Sin embargo, de acuerdo con la Universidad de Instituto de Conversión de Energía de Delaware, policristalinos películas delgadas "parecen ser los candidatos más prometedores para su aplicación a gran escala de conversión de energía fotovoltaica."