Tecnologia Fotovoltaica

Fabricación de módulos solares
fotovoltaicos.
Situación actual y perspectivas.
Ponente :
Ander Muelas López de
Aberasturi
Sabadell , 19 de octubre 2005

Índice
Tecnologías de Células Comerciales
Proceso de Fabricación de Células Cristalinas
Proceso de Fabricación de Módulos Terrestres
Normas y Ensayos de Certificación
Ratios Solares

Tecnologías de Células Comerciales

Las tecnologíascomerciales de células fotovoltaicas son
principalmente 6, que ordenadas de mayor a menor en volumen
mundial:
-

Silicio Policristalino, 50,2%.
Silicio Monocristalino, 34,6%.
Silicio Amorfo, 8,9%.
Cinta o lámina de Silicio Cristalino, 5,6%.
Teluro de Cádmio (CdTe), 0,5%.
CIS, 0,2%.

Tecnologías de Células Comerciales
1999

2000

2001

4,1
0,2
12,3

4,3
0,2
9,6

5,6
0,2
8,9

0,3

0,5

0,5

42,1

40,848,2

37,4

50,2

34,6

Se observa un claro descenso de
la tecnología monocristalina a
favor de la policristalina

ribbon / sheet c-Si
CIS
a-Si
CdTe
poli c-Si
mono c-Si

El principal motivo es
la independencia del
la tecnología
policristalina de otras
industrias.

Es un producto destinado a fabricar
módulo fotovoltaicos. El monocristalino
está influenciado por la situación del
mercado de lossemiconductores.

Tecnologías de Células Comerciales

Las previsiones hasta el 2010 indican
que el porcentaje quedará en orden de
mayor a menor de la siguiente forma:
- Policristalino 40%.
- Monocristalino 20,5%.
- Ribbon y sheet c-Si, 15%.
- Amorfo incl. HIT de Sanyo, 14,5%.
- CIS, 4,5%.
- CdTe, 3,5%.
- Otros 2%.

Proceso de Fabricación de Células Cristalinas
El proceso de producción de una célulafotovoltaica partiendo del wafer como
materia prima, consta de las siguientes etapas:
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–

Control de calidad del wafer.
Limpieza / texturización de los wafer en tanques químicos.
Secado de proceso anterior.
Aplicación de emulsión de fósforo e introducción al horno de difusión.
Limpieza en húmedo del óxido producido en la difusión anterior.
Aplicación de capa antirreflectante.Serigrafiado de cara trasera.
Secado en horno de infrarrojos de cinta.
Serigrafiado de pasta de plata en cara delantera.
Secado de pasta en horno de infrarrojos de cinta.
Control final de célula con medición unitaria de curva I-V.

El coste aproximado de una línea para 1 MWp es de unos 2 MM de EUR.

Proceso de Fabricación de Células Cristalinas
Las operaciones previas para fabricar el wafer son lafusión del lingote de silicio y
el corte en rodajas del lingote.
La mayoría de los fabricantes compran los wafer y realizan únicamente el proceso
definido anteriormente.
Los lingotes de silicio policristalino se funden en un prisma de base cuadrada y
los de silicio monocristalino son de forma cilíndrica, por eso las células
monocristalinas son pseudo cuadradas.
La tectonogía EFG (Ribbon / sheet c-Si) deASE ahora RWE Solar crece el silicio
en un prisma octogonal, por tanto la célula ya sale con el espesor definitivo.
En este caso no se necesita cortar en rodajas, solo se corta con láser los
bordes de la célula para independizarla del prisma octogonal. Esto supone un
ahorro de material y de tiempo de proceso considerable.

Proceso de Fabricación de Células Cristalinas
Horno de Difusión TipoCinta Transportadora

Horno de Difusión Tipo Lote

Proceso de Fabricación de Células Cristalinas
Horno de Secado de Pasta de Plata

Aplicación de Capa Antirreflectante

Proceso de Fabricación de Módulos Fotovoltaicos
El proceso de fabricación de los módulos fotovoltaicos terrestres está muy
estandarizado. La mayoría están formados por un sándwich compuesto por
vidrio extraclaro de bajo contenido enhierro, EVA, células, EVA y Tedlar.
Existen algunas opciones como colocar vidrio en la parte posterior en lugar del
Tedlar, pero todas deben cumplir los ensayos de la norma IEC 61215 que se
titula “Módulos fotovoltaicos (FV) de silicio cristalino para aplicación terrestre.
Cualificación del diseño y aprobación de tipo”
El proceso de montaje de paneles consta de las siguientes operaciones:
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