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8/01/2010 - 09:00h
¿ Cómo se fabrica el silicio fotovoltaico ?
El 25% de la corteza terrestre contiene silicio, por lo que este material es la sustancia más abundante en la Tierra, tras el oxígeno.
Está presente fundamentalmente en forma de dióxido de silicio SiO2 - arena, grava, minerales semipreciosos- o en forma de silicatos. El silicio puro se extrae fundamentalmente de la arena de mar o del cuarzo a través de la reducción en hornos. De esta forma, se obtiene silicio con una pureza del 98 al 99,5%. Anualmente se producen en el mundo alrededor de un millón de toneladas de este material, denominado silicio metalúrgico.
El silicio metalúrgico es la materia prima para el denominado 'grado electrónico' del silicio. El silicio 'electrónico', denominado así porque es el utilizado por la industria de la electróncia, es silicio ultrapuro. A este silicio, con una pureza del 99,9999999%, se le llama silicio primario. En el negocio de los semiconductores, se le denomina silicio 9N, que se corresponde con el número de veces que aparece el nueve en su composición.
Para alcanzar este grado de pureza, es necesario eliminar todo material ajeno al silicio: boro, aluminio, calcio, hierro, carbono y fósoforo. Desde 1956, el procedimiento que ha dominado el mercado es el de Siemens. Dentro de un reactor, se mezcla silicio metalúrgico granulado con clorido de hidrógeno para formar el peligroso y altamente volátil triclorosilano. Luego se elimina los contaminantes mediante un proceso de destilación multifásica. En una atmósfera de hidrógeno a 950ºC, el triclorosilano se reduce a silicio policristalino. Afortunadamente, los requerimientos para conseguir la pureza del silicio son más bajos, no es necesario llegar al 9N para todas las aplicaciones.
Fuente: Solar and Wind Energy, septiembre 2009
El silicio metalúrgico es la materia prima para el denominado 'grado electrónico' del silicio. El silicio 'electrónico', denominado así porque es el utilizado por la industria de la electróncia, es silicio ultrapuro. A este silicio, con una pureza del 99,9999999%, se le llama silicio primario. En el negocio de los semiconductores, se le denomina silicio 9N, que se corresponde con el número de veces que aparece el nueve en su composición.
Para alcanzar este grado de pureza, es necesario eliminar todo material ajeno al silicio: boro, aluminio, calcio, hierro, carbono y fósoforo. Desde 1956, el procedimiento que ha dominado el mercado es el de Siemens. Dentro de un reactor, se mezcla silicio metalúrgico granulado con clorido de hidrógeno para formar el peligroso y altamente volátil triclorosilano. Luego se elimina los contaminantes mediante un proceso de destilación multifásica. En una atmósfera de hidrógeno a 950ºC, el triclorosilano se reduce a silicio policristalino. Afortunadamente, los requerimientos para conseguir la pureza del silicio son más bajos, no es necesario llegar al 9N para todas las aplicaciones.
Fuente: Solar and Wind Energy, septiembre 2009
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