Los paneles solares se desarrollan mediante un proceso complejo que combina investigación científica, experiencia en ingeniería y tecnología de fabricación. El desarrollo de paneles solares comienza con la selección y refinamiento de materiales que puedan convertir eficientemente la luz solar en electricidad. Científicos e ingenieros realizan investigaciones para mejorar la eficiencia y durabilidad de las células solares, que son las unidades fundamentales de los paneles solares responsables de convertir la luz solar en energía eléctrica.
Para crear paneles solares, los fabricantes comienzan con la producción de células solares, generalmente hechas de materiales a base de silicio. El proceso comienza refinando el silicio en bruto hasta obtener obleas de silicio de alta pureza. Estas obleas se someten a procesos de dopaje para crear las propiedades eléctricas necesarias que les permitan generar electricidad cuando se exponen a la luz solar. Se aplican múltiples capas de revestimientos conductores y antirreflectantes para mejorar la absorción de la luz y el flujo de electrones dentro de la célula solar.
Fabricar paneles solares implica ensamblar estas células solares en módulos o paneles. Las células solares se interconectan mediante soldadura o adhesivos conductores sobre una estructura de soporte, generalmente hecha de vidrio o un material polimérico duradero. Luego, los paneles se encapsulan con capas de materiales protectores, como acetato de etileno y vinilo (EVA) y vidrio templado, para resistir las condiciones exteriores y garantizar la longevidad. Se agregan conexiones eléctricas para canalizar la electricidad generada desde las células solares al sistema de energía externo.
Las materias primas para los paneles solares incluyen principalmente silicio, que es el elemento más abundante en la Tierra después del oxígeno. El silicio de alta pureza se extrae de la arena de sílice y se somete a varios pasos de purificación para eliminar las impurezas y lograr la estructura cristalina necesaria para la producción de células solares. Otros materiales esenciales incluyen metales conductores para contactos eléctricos, vidrio o polímeros para encapsulación de paneles y diversos revestimientos y adhesivos para mejorar el rendimiento y la durabilidad.
El silicio es el material predominante utilizado para fabricar paneles solares, concretamente en forma de obleas de silicio. Estas obleas se producen a partir de lingotes de silicio purificados mediante un proceso llamado crecimiento y corte de cristales. Las obleas de silicio sirven como base para las células solares, donde se someten a un procesamiento adicional para crear las propiedades eléctricas necesarias para convertir la luz solar en electricidad. El desarrollo de paneles solares basados en silicio ha impulsado avances en las técnicas de fabricación y mejoras en la eficiencia, haciendo de la energía solar una alternativa viable y sostenible a la generación de electricidad convencional basada en combustibles fósiles.