El boro (B) es una sustancia que actúa como dopante en materiales para dispositivos o células solares. Dado que reacciona con el silicio durante el proceso de fabricación, la presencia de boro en los paneles solares es crucial. Posteriormente, modifica su estructura atómica para generar electricidad. Mediante el movimiento del exceso de electrones producido por este proceso, se genera electricidad.
¿Cómo se utiliza el Boro?
Según las investigaciones, los semiconductores a base de silicio pueden absorber hasta un 10 % más de luz que antes si se les añade tan solo un 1 % de boro. Esto implica que funcionan mejor en zonas con poca luz o en días nublados, cuando hay menos luz solar.
El boro (B) contribuye al aprovechamiento óptimo de la energía solar en las centrales solares. Al reducir la destrucción de materia orgánica como las algas y el plancton que habitan en lagos y océanos cercanos a las instalaciones solares, el boro también resulta beneficioso para el medio ambiente. Como bioproductos ambientales, estos materiales orgánicos pueden protegerse gracias al boro, que absorbe el calor antes de liberarlo a la atmósfera.
¿Qué es el dopaje de boro en los paneles solares?
Debido a su posible aplicación en células solares, el dopaje con boro en silicio ha atraído cada vez más atención en los últimos años. Para formar una capa p+, se introduce boro en una zona de tipo p de un material semiconductor como el silicio o el arseniuro de galio. La adición de boro reduce la brecha de energía del material semiconductor , lo que disminuye la resistencia del dispositivo. En consecuencia, aumenta el flujo de corriente del dispositivo.
Para crear un nivel donante profundo, también se puede añadir boro (B) a las regiones de tipo n. En este nivel, los electrones atrapados se transforman en iones con carga negativa. Estas cargas negativas minimizan las pérdidas por recombinación al extraer huecos de otros componentes del dispositivo.
En los últimos años, el precio de las energías renovables ha disminuido rápidamente. Tanto el medio ambiente como nuestros bolsillos se benefician enormemente de que la energía eólica y solar sean ahora competitivas con los combustibles fósiles. Sin embargo, aún queda mucho trabajo por hacer en el campo de las células solares. Las células impulsadas por boro son un tipo de célula que está progresando en este ámbito.
Lea también ¿Qué es la unidad térmica británica?
¿Cómo afecta el boro a las células solares?
Las células solares alimentadas con boro tienen una mayor eficiencia de conversión que las fabricadas con silicio. Esto se debe a que pueden absorber la luz tenue con mayor eficacia que los materiales fotovoltaicos convencionales (silicio).
El boro absorbe fotones mejor que el silicio porque puede transferir electrones entre átomos mediante vibraciones de resonancia. Además, las células solares basadas en boro tienen una tasa de conversión más alta que los paneles solares convencionales basados en silicio , lo que las hace más eficientes.
El primer paso para aumentar la eficiencia de una célula solar es mejorar sus materiales. Los semiconductores de banda ancha son los mejores. Tienen la capacidad de transformar gran cantidad de luz en electrones.
La banda prohibida del material se puede modificar para aumentar la eficiencia de las células solares. Además, las células solares de silicio más avanzadas alcanzan una eficiencia de hasta el 40 % . El uso de silicio monocristalino permite la producción de estas células a un menor coste.
