La energía solar funciona con metales. El cobre, la plata, el zinc, el aluminio y (por supuesto) el acero ayudan a aprovechar los rayos solares, convirtiéndolos en corriente eléctrica. Esta relación sinérgica ha creado una asociación dinámica entre los proveedores de energía solar y las empresas de fabricación de metal.
Los fabricantes de paneles solares y bastidores utilizan muchos metales diferentes en sus productos, pero estos metales proceden del mismo mineral y se procesan en láminas, tubos, varillas, formas extruidas y otras formas antes de utilizarse para crear paneles solares o bastidores para sistemas fotovoltaicos.
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Si usted es proveedor de energía solar, es importante que conozca qué metales forman y utilizan los fabricantes de componentes solares para poder atender mejor las necesidades de sus clientes. He aquí una guía de los tipos de metal más comunes utilizados en los componentes solares:
Los principales metales utilizados en un panel solar son el aluminio, el acero, el cobre, la plata y el zinc. El aluminio o el acero suelen componer los bastidores y el sistema de soporte. A veces, el aluminio también suministra el cableado. El cobre puede componer el cableado del panel solar. La plata es un excelente conductor. Y el óxido de zinc mejora la eficiencia de las células solares. También se utilizan muchos metales menores en la producción de células solares.
Para los bastidores, la mayoría de los fabricantes recurren al aluminio o al acero. Muchos proveedores de la industria solar eligen el aluminio porque es versátil y relativamente barato en comparación con el acero o el cobre. Además, el aluminio es un metal resistente y ligero, ideal para productos duraderos como los paneles solares.
Recientemente, el acero inoxidable ha ganado popularidad y está a punto de eclipsar al aluminio en los bastidores solares. La mayor resistencia del acero le permite soportar módulos más grandes, mientras que su resistencia a la corrosión puede superar a la del aluminio.
El aluminio presta tres servicios principales en un conjunto de paneles solares:
Ligero, dúctil y muy resistente a la corrosión, el aluminio es un excelente soporte para sistemas solares. Gracias a su elevada relación resistencia-peso, puede soportar un conjunto solar grande y pesado sin debilitar el tejado de una instalación residencial.
Ya en 1900, el aluminio llamó la atención de las compañías eléctricas por su capacidad de conducción eléctrica. Las familias de aluminio de 1ххх, 6ххх y 8ххх han demostrado su eficacia y rentabilidad como conductores. Esto hace que el aluminio sea una gran elección para los fabricantes de energía solar.
Al principio, los proveedores de energía solar utilizaban la plata como metal conductor. Aunque la plata posee excelentes cualidades conductoras, también es muy cara. Sustituir la plata por aluminio reduce el coste de producción, un ahorro que los fabricantes pueden trasladar a los clientes residenciales.
Aunque el aluminio ha sido el metal de referencia para la producción de paneles solares, el acero inoxidable está ganando popularidad rápidamente. Ofrece la misma ligereza y resistencia a la corrosión que el aluminio, además de una mayor resistencia y longevidad. En consecuencia, el acero inoxidable es probablemente una mejor opción para los tejados soportados que el aluminio.
Aunque el acero inoxidable presenta una conductividad térmica inferior a la de muchos otros metales, el diseño de la mayoría de los paneles solares hace que la energía no tenga que ir muy lejos. Por tanto, su conductividad relativamente baja no dificulta la producción de electricidad solar. Además, los tejados de acero inoxidable pueden combinarse perfectamente con células fotovoltaicas amorfas, lo que a menudo elimina por completo la necesidad de las tradicionales células de silicio.
Algunos fabricantes de energía solar utilizan cobre, níquel y zinc para fabricar sus células, soportes, baterías o bombas. Cuando se refinan, estos metales producen una serie de metales raros, como silicio, indio, galio, selenio, cadmio y telurio. Los metales raros también intervienen en la creación de células solares. Por ejemplo, las células de silicio necesitan cadmio, telurio y galio para transformar el silicio bruto en un conductor de energía eficaz.
La plata ya no se utiliza de forma generalizada para fabricar paneles solares. Sin embargo, algunos fabricantes siguen utilizando plata en parte de sus productos. La cantidad de plata utilizada en un panel solar depende del tipo de tecnología solar utilizada.
Por ejemplo, los módulos basados en telururo de cadmio requieren menos de 10 gramos por metro cuadrado. Las células de seleniuro de cobre, indio y galio (CIGS) requieren entre 20 y 30 gramos por metro cuadrado, y las de sulfuro de cobre, zinc y estaño, entre 60 y 80 gramos por metro cuadrado.
Los metales suelen utilizarse en distintas fases del proceso de producción de paneles solares. El estampado metálico y las extrusiones son dos procesos que utilizan materiales metálicos como el aluminio, el cobre o el acero. Estos procesos suelen requerir grandes cantidades de productos metálicos y son esenciales para la construcción de paneles solares de alta calidad.
Las extrusiones y estampados metálicos son componentes integrales de la producción de los proveedores de paneles solares. Las extrusiones proporcionan resistencia y estabilidad a los paneles solares, así como nervaduras protectoras alrededor de los conectores que garantizan que el vidrio no se agriete por el movimiento o los golpes contra objetos durante el transporte.
El estampado metálico ayuda a crear conectores, postes y salientes de tornillos que ayudan a mantener unidas las estructuras cuando se ensambla un bastidor a partir de varias piezas. También proporciona una superficie sobre la que pueden atornillarse los paneles solares, además de otros componentes como cables de tierra para una conexión eléctrica segura.
Las obleas de silicio son los componentes básicos de las células solares. El silicio, un tipo de cuarzo no metálico, es un semiconductor que conduce la electricidad porque tiene un exceso de electrones en su capa atómica más externa. Suele ser un mecanismo de conmutación ideal, pero estas obleas se presentan en distintos tipos según sus propiedades y el uso previsto.
Para hacer las obleas, los fabricantes cortan el silicio en finas cuñas. A continuación, añaden impurezas que mejoran la capacidad de conducción del silicio. Dos de estas impurezas son metales comunes: aluminio y óxido de cobre. Las aleaciones metálicas se forman sobre el silicio antes de cortarlo en obleas que se utilizan para fabricar células solares.
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