¿Que es el silicio policristalino?
Silicio policristalino, también llamado polisilicio, es un material que consiste en pequeños cristales de silicio. Se diferencia del silicio monocristalino, utilizado en electrónica y células solares, y del silicio amorfo, que se utiliza para los dispositivos de película delgada y otras células solares.
Comparación con el monocristalino
En el silicio de cristal único, el marco cristalino es homogéneo, pudiendo ser reconocido por una coloración incluso externa. En el silicio de cristal único, también llamado monocristalino, la red cristalina de toda la muestra es continua e ininterrumpida sin límites de grano. Los cristales individuales grandes son extremadamente raros en la naturaleza y también pueden ser difíciles de producir en el laboratorio (véase también la recristalización). En cambio, en una estructura amorfa el orden en las posiciones atómicas se limita a la corta distancia.
Las fases policristalinas y paracristalinas se componen de un número de cristales más pequeños o cristalitas. El silicio policristalino (o silicio semicristalino, polisilicio, poli-Si, o simplemente «poli») es un material que consta de múltiples pequeños cristales de silicio. Las células policristalinas se pueden reconocer por un grano visible, un «efecto de escamas metálicas». El silicio policristalino de grado semiconductor (también el de grado solar) se convierte a silicio «monocristalino» – lo que significa que las cristalitas asociadas al azar al silicio en el «silicio policristalino», se convierten en un gran cristal «único». El silicio monocristalino se utiliza para la fabricación de la mayoría de dispositivos microelectrónicos basados en silicio. El silicio policristalino puede ser como mucho un 99,9999% puro. El poli ultra-puro se utiliza en la industria semiconductora, a partir de varillas de poli que son dos a tres metros de longitud. En la industria microelectrónica (industria de semiconductores), el poli se utiliza tanto en el nivel de macro-escala, como en el de micro-escala (componente). Los monocristales se cultivan mediante el proceso de Czochralski, la zona flotante y técnicas de Bridgman.
¿Cuál es la diferencia entre monocristalino y policristalino?
Las diferencias entre los módulos monocristalinos y los módulos policristalinos derivan del proceso que se crean. Los paneles solares mono están hechos de una sola semilla de cristal, ya sea en la naturaleza o creado en un laboratorio. Como resultado, tienen un aspecto más uniforme y más suave que los módulos policristalinos. Los módulos solares poli, por otro lado, se crean a partir de bloques de cristales que dan al módulo un efecto de escamas de metal.
Ventajas y desventajas de los módulos monocristalinos
Ventajas:
- Los paneles solares monocristalinos tienen la mayor tasa de eficiencia (por lo general alrededor del 15-20%);
- Los módulos mono son eficientes en cuanto a espacio. Debido a que estos módulos ofrecen la mayor potencia de salida, que requieren la menor cantidad de espacio en comparación con otros paneles solares,
- Tienen una larga vida útil – la mayoría de los fabricantes ofrecen una garantía de 25 años en sus paneles solares mono;
- Su desempeño es mejor que otros tipos de módulos solares en condiciones de poca luz.
Desventajas:
- Los módulos monocristalinos son los más caros;
- Si están cubiertos de tierra o nieve, todo el sistema se ve afectado;
Ventajas y desventajas de los módulos policristalinos
Ventajas:
- El proceso utilizado para fabricar paneles solares poli es más sencillo y, por lo tanto, menos costoso.
- Por lo general tienen una menor tolerancia al calor que los módulos monocristalinos.
Desventajas:
- Debido a que la pureza del silicio es menor que los módulos mono, los paneles solares poli son menos eficientes que sus homólogos mono. Su eficiencia suele estar clasificada en torno al 13% -16%.
- No sólo que son menos eficientes energéticamente, sino que también tienen una baja eficacia espacial. Necesita cubrir una superficie más grande para obtener la misma potencia que lo haría con los módulos monocristalinos.
¿Cuál debería elegir?
Cuanto más grande y más puro sea el cristal, más eficientes serán las células solares. Como resultado, los módulos monocristalinos son alrededor de 10% a 15% más eficientes energéticamente que sus homólogos de poli.
Por otra parte, los módulos policristalinos se consideraban a menudo inferiores a los paneles solares mono porque son menos eficientes. Pero, aquí está la captura: a causa del proceso más barato, cuesta alrededor de un 20% menos para crear módulos solares con estructuras monocristalinas. Más que eso, los módulos de poli han estado mejorando su rendimiento constantemente en los últimos años, empujando el estándar a mayores límites.
Entonces, ¿cuál es mejor?
La respuesta depende de la especificación de su proyecto. Los módulos de poli, por ejemplo, son ideales para proyectos con techo grande o espacio de tierra. También son ideales para los consumidores con un presupuesto ajustado que buscan maneras de mantener los costos de instalación al mínimo.
Los paneles solares mono, por otro lado, son perfectos para techos pequeños o propiedades con espacio limitado. Dado que los módulos monocristalinos son muy eficientes, obtendrá más potencia en la misma superficie. Además, estos tipos de paneles tienen un coeficiente de temperatura más bajo que los módulos de poli.
Los módulos monocristalinos son más caros que los módulos de poli, pero ocupan menos espacio. Por ejemplo, si usted tiene un panel solar mono y uno poli, ambos con 240 vatios, generarían la misma energía, pero el módulo solar monocristalino ocuparía menos espacio.
Si el costo es su principal preocupación y desea pagar lo menos posible para la instalación, entonces usted debe optar por paneles solares poli. No obtendrá la misma eficiencia que con los módulos monocristalinos, pero reducirá drásticamente los costos iniciales.
Conclusión
Hay múltiples diferencias que deben tenerse en cuenta al elegir entre los módulos policristalinos y monocristalinos. Pero, el factor clave es entender que no hay una solución única para todos. Usted debe ser informado sobre las ventajas y desventajas de ambas tecnologías y elegir una solución que se adapte mejor a los requisitos de su proyecto.