COMPARACIÓN DE PANELES SOLARES: para eficiencia, material, voltaje
En este artículo trataremos de hacer una comparación de paneles solares FV,entre los distintas marcas,eficiencia y voltaje.
COMPARACIÓN DE PANELES SOLARES
Introducción
Los paneles solares son una tecnología renovable que genera calor o electricidad utilizando la luz solar como fuente de energía.
Se pueden utilizar como un elemento de un sistema fotovoltaico más grande para la generación de electricidad y el suministro en aplicaciones residenciales y comerciales, por lo tanto es importante prestarle un poco de atención a la comparación de paneles solares .
Cada módulo se clasifica en función de su potencia de salida de CC en condiciones normales de prueba, generalmente con un valor de 100-320 W.
El mercado de paneles solares se ha desplazado de la etapa de prueba a la etapa de adopción temprana. Según ResearchMoz, se espera que el mercado mundial de paneles solares alcance los 180.700 millones de dólares en 2021.
La importante inversión del gobierno chino en energía solar fotovoltaica es el principal factor impulsor.
China era el líder del mercado en términos de capacidad instalada a partir de 2015, con una capacidad total de 43.530 MW. Alemania, Japón y Estados Unidos ocuparon el segundo, tercer y cuarto lugar, respectivamente.
Con la creciente presión sobre los combustibles fósiles y los desarrollos significativos en la industria de la energía solar, se espera que los paneles solares jueguen un papel importante para abordar la demanda de energía.
Se han llevado a cabo varias actividades de investigación en todo el mundo para aumentar la eficiencia de los paneles solares a fin de manejar esta crisis energética.
Por ejemplo, un revestimiento desarrollado por los investigadores de la Universidad de California Riverside podría aumentar la eficiencia de los paneles solares en un 30% o más.
En otra investigación, los ingenieros de Stanford desarrollaron “cables invisibles” que podrían mejorar la eficiencia de las células solares tradicionales del 20% al 22%.
Este artículo analiza los diferentes tipos de paneles solares, así como los productores de paneles solares disponibles comercialmente ofrecidos por los principales fabricantes.
¿Que son los Paneles monocristalinos?
Dentro de la comparación de paneles solares, están los paneles solares monocristalinos.
Los paneles solares fotovoltaicos monocristalinos o monocristalinos son una de las formas más antiguas, confiables y eficientes de generar electricidad a partir de la energía solar.
Aquí, cada módulo PV está fabricado a partir de un solo cristal de silicio. El silicio se purifica, se funde y luego se cristaliza en lingotes, que luego se cortan en finas obleas para producir células individuales.
El color típico del módulo fotovoltaico monocristalino es negro o azul iridiscente.
¿Cuáles son los Pros y contras de paneles solares monocristalinos?
Los siguientes son los beneficios clave de los paneles fotovoltaicos solares monocristalinos:
- Longevidad
- La eficiencia es alta en el rango de 15-24% ya que están fabricados con silicio de la más alta calidad, por lo que son rentables a largo plazo.
- Costos de instalación más bajos
- Espacio/ eficiencia
- No peligroso para el medio ambiente
- Mayor resistencia al calor
- Más electricidad
- Energía incorporada
El alto costo inicial y la fragilidad son los principales inconvenientes de los paneles solares monocristalinos.
El silicio monocristalino se produce utilizando el proceso Czochralski, que implica un importante desperdicio de silicio.
¿Cuáles son las aplicaciones de los paneles solares monocristalinos?
Los paneles solares monocristalinos generalmente se utilizan para aplicaciones solares a gran escala, como instalaciones solares comerciales y residenciales.
También se pueden emplear para aplicaciones de menor escala, y el tamaño del panel se basa en el tipo de aplicación.
Se pueden usar paneles solares monocristalinos más pequeños (5, 10, 25 W) para cargar computadoras portátiles, cámaras digitales, teléfonos, etc., mientras que paneles más grandes (40, 80, 130 W) pueden usarse para alimentar electrodomésticos como microondas o refrigeradores. características de jardinería o sistemas de iluminación al aire libre, o integrados en una matriz solar a casas de energía ubicadas en áreas remotas.
Productores clave
Mitsubishi Electric ofrece una amplia gama de módulos fotovoltaicos de un solo cristal de alto rendimiento para diversas aplicaciones. La gama monocristalina de la compañía incluye los siguientes productos:
- Serie PV-MLT
- PV-MLT265HC, 265 Wp
- PV-MLT260HC, 260 Wp
- PV-MLT255HC, 255 Wp
- Serie PV-MLE
- PV-MLE265HD, 265 Wp
- PV-MLE260HD, 260 Wp
- PV-MLE255HD, 255 Wp
- Serie PV-MJT
- PV-MJT250GB, 250 Wp
- PV-MJT245GB, 245 Wp
- Serie PV-MDT
- PV-MDT205HB, 205 Wp
- PV-MDT200HB, 200 Wp
- PV-MDT195HB, 195 Wp
La tecnología PANDA de Yingli Solar es ideal para proyectos residenciales y comerciales donde se requiere energía.
La compañía ofrece módulos solares de alta densidad de potencia con células solares de alta eficiencia a base de silicio de tipo n. Estos módulos son 8% a 18% más eficientes en comparación con los módulos de tipo p tradicionales.
La serie PANDA 60 Cell de Yingli Solar comprende los siguientes tipos de módulos:
- YL300C-30b, con una potencia máxima de 300 W
- YL295C-30b, con una potencia máxima de 295 W
- YL290C-30b, con una potencia máxima de 290 W
- YL285C-30b, con una potencia máxima de 285 W
- YL280C-30b, con una potencia máxima de 280 W
- YL275C-30b, con una potencia máxima de 275 W
Panda 60 Cell Black y PANDA 54 Cell 250 W son los otros productos ofrecidos por Yingli Solar.
Suntech Power Co., Ltd. también fabrica una amplia gama de módulos fotovoltaicos monocristalinos:
- STP275S-20 / Web – Módulo solar monocristalino con 4 barras de 4 celdas, totalmente negro, con una eficiencia de rendimiento de hasta 16.9%
- STP280S-20 / Wem – Módulo solar monocristalino de 60 células y 4 barras con una eficiencia de rendimiento de hasta 17,2%
- STP280S-20 / Wew – Módulo solar monocristalino de 60 celdas y 4 barras con una eficiencia de rendimiento de hasta 17,2%
- STP290S-20 / Web – Una combinación de tecnología avanzada de celda y módulo con eficiencia de conversión de hasta 17.8%
- STP295S-20 / Wew: una combinación de tecnología avanzada de células y módulos con una eficiencia de conversión de hasta 18.1%
- STP330S-24 / Vem – Módulo Vem de 72 celdas especialmente desarrollado para proyectos a gran escala y logra una eficiencia de conversión del 17%
¿Que son los Paneles policristalinos o multicristalinos?
Los paneles policristalinos o multicristalinos usan células solares que están hechas de cristales de silicio multifacéticos.
La apariencia de las células policristalinas no es tan uniforme como las células solares monocristalinas. Tienen una superficie con un patrón aleatorio de bordes de cristal en lugar del color sólido de las células de un solo cristal.
Dado que se utiliza un silicio de bajo costo para fabricar células policristalinas, su eficiencia típicamente está en el rango de 12% -14%, un valor ligeramente menor que las células monocristalinas, pero mucho más alto que las tecnologías solares, como la película delgada.
¿Cuáles son los Pros y contras de los paneles solares multicristalinos?
Las siguientes son ventajas clave de los paneles multicristalinos:
- El proceso de producción es simple, rentable y reduce el desperdicio de silicio en comparación con los paneles de cristal único
- La tolerancia al calor es ligeramente menor que los paneles de cristal único
- El coeficiente de temperatura es más alto que los paneles de cristal único, lo que significa que la producción del panel disminuirá al aumentar la temperatura; sin embargo, estas variaciones son mínimas prácticamente
Las desventajas de los paneles policristalinos son las siguientes:
- Menor eficiencia de conversión en comparación con los paneles monocristalinos debido al uso de silicio de baja pureza
- Menor espacio-eficiencia
- Menos estéticamente agradable en comparación con los paneles de cristal único y thinfilm
¿Cuáles son las aplicaciones de los paneles solares policristalinos?
Los paneles solares policristalinos son los paneles fotovoltaicos más utilizados en la Tierra. Se ofrecen en una amplia gama de capacidades de potencia, desde 5 W hasta 250 W o más, para su uso tanto en instalaciones residenciales como comerciales
Productores clave
Sharp es una de las compañías que proporciona módulos fotovoltaicos policristalinos de alto rendimiento y altamente confiables.
La compañía ofrece una amplia variedad de productos que cumplen las condiciones para varias ubicaciones de instalación.
Yingli Solar es otra empresa que opera en este campo y ofrece paneles solares policristalinos de alto rendimiento con una calificación de eficiencia sobresaliente de hasta 16%. Las series YGE 60 Cell Series y YGE 72 Cell son los dos productos ofrecidos por Yingli Solar.
Los siguientes tipos de módulos están cubiertos en la serie YGE 60 Cell:
- YL275P-29b, con una potencia máxima de 275 W
- YL270P-29b, con una potencia máxima de 270 W
- YL265P-29b, con una potencia máxima de 265 W
- YL260P-29b, con una potencia máxima de 260 W
- YL255P-29b, con una potencia máxima de 255 W
- YL250P-29b, con una potencia máxima de 250 W
Los siguientes son los tipos de módulos cubiertos en la serie celular YGE 72:
- YL325P-35b, con una potencia máxima de 325 W
- YL320P-35b, con una potencia máxima de 320 W
- YL315P-35b, con una potencia máxima de 315 W
- YL310P-35b, con una potencia máxima de 310 W
- YL305P-35b, con una potencia máxima de 305 W
- YL300P-35b, con una potencia máxima de 300 W
Otro jugador clave que opera en este campo es Suntech Power, que suministra módulos solares fotovoltaicos multicristalinos para cumplir con los requisitos de proyectos solares comerciales, residenciales o de escala de servicios públicos en todo el mundo.
El STP265-20 / Wem y el STP320-24 / Vem son los productos de paneles solares policristalinos ofrecidos por Suntech Power.
El STP265-20 / Wem es un módulo fotovoltaico con optimización de costes y 60 células solares policristalinas.
El STP320-24 / Vem es un módulo fotovoltaico con 72 células solares multicristalinas, con una eficiencia comprobada de rendimiento de hasta 16.5%.
Mitsubishi Electric también suministra una amplia gama de módulos fotovoltaicos policristalinos para diversas aplicaciones:
- Serie PV-TD
- PV-TD195HA6, 195 Wp
- PV-TD190HA6, 190 Wp
- PV-TD185HA6, 185 Wp
- PV-TD180HA6, 180 Wp
- Serie PV-TJ
- PV-TJ235GA6, 235 Wp
- PV-TJ230GA6, 230 Wp
- PV-TJ225GA6, 225 Wp
- PV-TJ220GA6, 220 Wp
- PV-TJ210GA6, 210 Wp
- Serie PV-UJ
- PV-UJ235GA6, 235 Wp
- PV-UJ230GA6, 230 Wp
- PV-UJ225GA6, 225 Wp
- PV-UJ220GA6, 220 Wp
- PV-UJ210GA6, 210 Wp
HIT (Heterojunction with Intrinsic Thin layer) Células solares
La célula solar HIT se ha convertido en objeto de intensas investigaciones dentro de la comunidad de investigación fotovoltaica, debido a su baja temperatura de proceso en comparación con la célula solar de silicio cristalino (c-Si) y su eficiencia comparativamente alta (η).
Esta estructura de célula solar utiliza capas de silicio amorfo intrínsecas finas como pasivador de superficie y también como una capa de amortiguación en las superficies superior e inferior de la oblea de silicio cristalino de tipo n (c-Si). Una capa inferior de tipo n + muy dopada actúa como un campo de superficie posterior, mientras que una capa superior de tipo a-p delgada tipo p se utiliza como un emisor.
Sanyo Electric Company, una compañía con sede en Japón y parte de Panasonic , inventó el concepto de celda solar de heterounión basada en obleas de silicio cristalino.
Panasonic HIT ™
El módulo fotovoltaico HIT ™ célula solar es el tipo original de heterounión, que comprende capas de silicio amorfo y monocristalino. La presencia de capas amorfas en la célula evita la recombinación de electrones, lo que reduce la pérdida de potencia asociada y ofrece un rendimiento líder en la industria.
La estructura única de Panasonic HIT ™ le permite mantener una alta eficiencia de conversión y rendimiento incluso a altas temperaturas, generando más energía durante el día.
Características principales
Las características clave de Panasonic HIT ™ son las siguientes:
- Estabilidad a alta temperatura
- Alta eficiencia, aproximadamente un 27% más de potencia en comparación con los paneles de 260 W de la competencia
- Uso máximo del espacio disponible en la azotea
- Genera mayor potencia para el mismo tamaño de sistema
- Más potencia por área
- Denuncia RoHS
- Resistente a PID
Productos clave
Panasonic ofrece los siguientes módulos PV de HIT:
- HIT 330 (UL)
- HIT 330 (IEC)
- HIT 325 (UL)
- HIT 325 (IEC)
- HIT 320 (IEC)
- HIT 294 (IEC)
- HIT 240 (IEC)
- HIT 240 (UL)
- HIT Double 225 (IEC)
¿Que son los Paneles solares de película delgada?
Los paneles solares de película delgada se producen principalmente aplicando capas delgadas de material semiconductor en diferentes tipos de superficies, como el vidrio.
Cuando se comparan con las células solares de módulos de silicio, las células solares de película delgada son duraderas, más simples, más livianas y más fáciles de desarrollar.
En lugar de moldear o cortar silicio cristalino, el material de silicio utilizado en los paneles de película delgada no tiene una estructura cristalina. Como tal, hay cuatro tipos principales de películas delgadas: silicio amorfo; cobre, indio, galio, seleniuro (CIGS); telururo de cadmio (CdTe); y células fotovoltaicas orgánicas (OPC).
La eficiencia de conversión de energía de las células solares de película delgada es mucho más baja que las células fotovoltaicas de silicio cristalino.
Un módulo fotovoltaico producido en volumen basado en el modelo en tándem de capas de silicio amorfo y microcristalinas exhibidas muestra una eficiencia de conversión de energía de aproximadamente el 8,5%.
Una celda de triple capa que consiste en dos tipos de silicio microcristalino y amorfo puede alcanzar una tasa de conversión del 10%. Sharp participa en la producción masiva de Lumiwall Illuminating Solar Panel, que es una célula solar de película delgada con LED integrados.
Los paneles solares iluminadores de Lumiwall se desplegaron en el pórtico y el corredor del edificio de reurbanización Yodoyabashi situado en Chuo Ward, Osaka, Japón. Los paneles solares producen energía durante el día y los LED integrados rinden una luz hermosa por la noche.
Pros y contras de los paneles solares de película delgada
Las siguientes son las principales ventajas de los paneles solares de película fina:
- Bajos costos de fabricación
- Versátil
- Se puede producir a escala industrial, haciéndolos más económicos que las células solares de base cristalina
- Tener una apariencia uniforme
- Se puede hacer flexible
- El sombreado y las altas temperaturas no tienen ningún efecto importante en el rendimiento.
- Se puede usar en situaciones donde el espacio no es una restricción
Los inconvenientes de los paneles solares de película delgada son los siguientes:
- Baja eficiencia
- Degrada más rápido que los paneles solares monocristalinos y policristalinos
- No es adecuado en la mayoría de las situaciones residenciales
- Requiere mucho espacio
Aplicaciones de paneles solares de película delgada
Los paneles solares de película delgada se utilizan principalmente en circuitos de alimentación electrónica, aplicaciones de luz doméstica y en campos solares. Como es posible hacer que la celda sea transparente, se pueden diseñar productos de construcción para aplicaciones arquitectónicas como tragaluces y ventanas que usan estas celdas.
Paneles solares sensibles a los colorantes
Con base en componentes nanométricos y de escala molecular, las células solares sensibilizadas con colorante (DSC) son células solares de próxima generación que ofrecen una opción económica y técnicamente viable para los dispositivos PV de unión p-n existentes en comparación con los sistemas tradicionales
. Los DSC permiten diseñar células solares únicas con una gran flexibilidad en color, forma y transparencia, y se pueden fabricar a un costo menor que el de los dispositivos tradicionales.
Como las células DSC se pueden fabricar usando un proceso simple de curado y revestimiento por calentamiento, se están llevando a cabo extensas investigaciones en este campo. Sharp había alcanzado la tasa de conversión récord de 11.1%.
Pros y contras de los paneles solares sensibles a los colorantes
Las siguientes son ventajas clave de los paneles solares sensibilizados por colorante:
- Bajo costo
- Buena relación precio / rendimiento
- Operar con poca luz y en ángulos más amplios
- Operar a temperaturas internas más bajas
- Larga vida
- Robustez mecánica
Los inconvenientes de los paneles solares sensibilizados por colorante son los siguientes:
- No se puede usar para implementaciones a gran escala donde las celdas de mayor costo y mayor eficiencia son más prácticas
- El electrolito líquido no es estable a temperaturas variables y puede congelarse a bajas temperaturas, lo que reduce la generación de energía y causa daños físicos potenciales.
- La solución electrolítica contiene solventes orgánicos volátiles
Aplicaciones de Paneles Solares Sensibilizados por Tinte
Los paneles solares sensibles a los colorantes son adecuados para aplicaciones al aire libre como sistemas de ventanas y colectores solares en la azotea.
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