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El proceso de fabricación de las células solares basadas en silicio se inicia a partir de lingotes o barras de silicio, que se cortan en obleas y posteriormente se dopan para crear uniones p/n activas. A continuación se aplica un revestimiento y se adosan los conductores metálicos en la oblea. En la parte posterior se adhieren las láminas de aluminio. Una vez la célula solar está probada, se pasa a la producción del panel solar donde se combinan multitud de células mediante un proceso de soldadura. Finalmente se les superpone un cristal y se enmarcan para poder ser instaladas.

Debido a que el silicio en bruto está incrementando su precio constantemente, los lingotes se intentan laminar en obleas cada vez más finas, para poder alcanzar su máximo aprovechamiento. Esto conlleva que la aparición de defectos sea prácticamente inevitable, tanto en el proceso de separación como en el de manipulación del material.

Ya en el mismo lingote se puede empezar el proceso de control y producción. La propia formación de los lingotes no está exenta de errores, y durante el crecimiento cristalino de los lingotes suelen aparecer grietas interiores, que pueden visualizarse y separarse, haciendo que el corte de las obleas, sólo se efectúe en aquellas partes del lingote donde no se han producido estas fracturas.

Una de las metodologías utilizadas para determinar la presencia de fisuras o grietas en los bloques, consiste en iluminar los lingotes con luz infrarroja y localizar los defectos a partir de cámaras Infrarrojas basadas en tecnología InGaAs, que permiten observar el espectro Infrarrojo entre los 900 y los 1700nm. Es conocido que una de las longitudes de onda donde se puede separar mejor el aspecto de las grietas del silicio policristalino está alrededor de los 1200nm. La tecnología actual permite utilizar cámaras con este tipo de sensores de visión artificial, las cuales detectan las grietas de menor tamaño.

Las cámaras infrarrojas de Xenics como la XS-1.7-320 incorporan estes sensores InGaAs y proporcionan imágenes de alta calidad además de ofrecer la flexibilidad de trabajar con ópticas tipo zoom lo que las hacen ideales para la inspección de células solares.

Dependiendo del proceso de fabricación, es muy importante conocer el volumen y forma exacta de los lingotes, tanto para su separación en lingotes de menor tamaño, como para cortar las obleas. El método óptimo para la determinación del volumen también requiere una tecnología basada en visión artificial. Se trata de la medida de volumen a partir de múltiples cámaras y láseres lineales,que conjuntamente determinan el 3D del lingote.

Para ello, se utilizan tres cámaras situadas alrededor del lingote, cada una de ellas cubre un ángulo de 120º y por tanto las tres pueden determinar la circunferencia completa. Se utilizan también tres láseres que proyectan una línea observable por cada una de las cámaras. A medida que las cámaras 3D se desplazan a lo largo del lingote, se va construyendo una representación en 3D de la barra de silicio en el PC. Una vez obtenida esta representación, se determina el mejor método de corte de las obleas, para tener la mínima merma posible.

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