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Panel Solar Monocristalino

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Un panel solar monocrustalino es uno de los paneles solares que se fabrican con celulas solares monocristalinas que son las mas eficientes a la hora de convertir los rayos solares en energia electrica.

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Los paneles solares monocristalinos han sido la opción por excelencia durante muchos años. Se encuentran entre las formas más antiguas, más eficientes y más confiables de producir electricidad a partir del sol.

Cada módulo está hecho de un solo cristal de silicio y es más eficiente, aunque más costoso, que las tecnologías de paneles fotovoltaicos policristalinos y de película delgada más nuevos y más baratos . Por lo general, puede reconocerlos por su color, que suele ser negro o azul iridiscente.

¿ Que es un panel solar monocristalino ?

Los paneles solares monocristalinos generalmente se consideran un producto solar de primera calidad estan hechos de una unica celula de silicio de altìsima pureza. Las principales ventajas de los paneles monocristalinos son una mayor eficiencia y una estética más elegante.

¿ Como se fabrica una celula solar monocristalina ?

 

Como su nombre lo indica, este tipo de panel solar es único en su uso de un solo cristal de silicio muy puro. Usando un proceso, similar a la fabricación de semiconductores, el dióxido de silicio de la grava de cuarcita o el cuarzo triturado se coloca en un horno de arco eléctrico.

Luego se aplica calor y el resultado es dióxido de carbono y silicio fundido. Este proceso simple produce silicio con un uno por ciento de impureza, útil en muchas industrias pero no en la industria de células solares, que requiere un nivel de pureza mucho más alto.

Esto se logra pasando una varilla de silicio impuro a través de una zona calentada varias veces en la misma dirección. Este procedimiento “arrastra” las impurezas hacia un extremo con cada pasada. En un punto específico, el silicio se considera puro y el extremo impuro se elimina.

A continuación, se coloca un cristal de semilla de silicio en un aparato de crecimiento Czochralski, donde se sumerge en silicio policristalino fundido. La forma tradicional de agregar boro es introducir una pequeña cantidad de boro durante el proceso de Czochralski. El cristal semilla gira a medida que se retira, formando un lingote cilíndrico de silicio muy puro.

Luego se cortan las obleas del lingote, luego se sellan espalda con espalda y se colocan en un horno para que se calienten ligeramente por debajo del punto de fusión del silicio (1.410 grados centígrados) en presencia de gas de fósforo.

Los átomos de fósforo se “introducen” en el silicio, que es más poroso porque está cerca de convertirse en líquido. La temperatura y el tiempo del proceso se controlan cuidadosamente para garantizar una unión uniforme de la profundidad adecuada.

Producción de un panel solar monocristalino.

Estos paneles solares son (oscuros) de color negro y con frecuencia tienen una apariencia uniforme. Por lo general, consisten en 60 células solares más pequeñas (12,5 x 12,5 cm).

 Estas células solares están hechas de silicio fundido, que se deposita en una barra. Esta varilla es por lo tanto de forma redonda (ver foto).

Panel solar monocristalino

Panel solar monocristalino

Luego, estas barras se cortan en un tamaño adecuado para cortar las células solares. Esta es a menudo una forma en que las esquinas son redondeadas, esta es la forma más eficiente de cortar el material. También explica por qué en un mono-panel a menudo se pueden ver esas ventanas.

 

 

Panel solar monocristalino

Con tecnología de corte de vanguardia, las células solares de paredes delgadas se cortan del mono-lingote para usar en un panel solar.

 

Después de una serie de procesos químicos (incluidos los tratamientos de limpieza y antirreflectantes), los monowafers están listos para imprimir franjas metálicas muy finas (dedos) y barras colectoras. La corriente generada puede ser transportada a lo largo de esos dedos y barras de bus.

 

Instalaciòn y terminaciòn

Panel solar monocristalino

Las celdas ahora están montadas en una placa y las barras se sueldan. 

Luego, el conjunto está provisto de una placa posterior, una placa frontal, vidrio y un revestimiento antirreflectante. 

El conjunto se mantiene unido por un marco de aluminio.

Panel solar monocristalino

Estas series se juntan en una caja en la parte posterior del panel. 

Esta caja, llamada caja de conexiones, también conecta los cables solares con enchufes que eventualmente llegan a su techo.

Si el fabricante desea que el panel se vea hermoso, se usa una placa de EVA negra y un borde de aluminio anodizado negro. El panel entonces tiene una apariencia negra total. Un panel llamado AllBlack.

Panel solar monocristalino
Un panel AllBlack

 

Panel solar monocristalino
Panel monocristalino

Probando el poder

La prueba de destello sigue al final de la producción. El panel se expone brevemente a 1,000 vatios de luz (10 lámparas de 100 vatios). Esto provoca un pico en el vataje que produce el panel, por lo que se puede determinar la potencia (pico de vatios) de ese panel.

El panel es transportado y eventualmente llega a su techo. Si tiene 10 paneles de 260 vatios de pico, entonces tiene un sistema de energía solar de 2,600 vatios de pico. Si no sufre sombras y el sistema se dirige hacia el sur, dicho sistema generará aproximadamente 2,400 kWh por año. A la tasa actual de 22.5 centavos, se trata de un ahorro anual de € 540, -.

¿ Cuales son las caracteristicas de paneles solares monocristalinos ?

Las células solares monocristalinas se distinguen por su alta calidad y su alto nivel de eficiencia . Se producen en un proceso de fabricación complicado .

Por lo tanto, son más caros que los otros tipos de células solares, y su equilibrio ambiental es peor que los otros tipos de paneles solares.

Sin embargo, para los operadores de plantas fotovoltaicas, las ventajas superan las desventajas: su larga vida útil , su robustez , su baja sensibilidad a las influencias externas y su sencilla instalación .

Son particularmente adecuados para su uso en pequeños sistemas fotovoltaicos solares , que apuntan hacia el sur.

 

¿ Cual es la eficiencia de los paneles solares monocristalinos ?

Actualmente, SunPower (EE. UU.) Fabrica los paneles solares monocristalinos más eficientes, con una eficiencia del 22,5 por ciento. En junio de 2010, batieron el récord mundial de células solares de producción comercial con un 24,2%.

Según varios investigadores, no es teóricamente posible convertir más del 29 por ciento de la luz en energía utilizando células solares cristalinas. De manera realista, el límite para un panel fotovoltaico es probablemente más cercano al 24 a 25 por ciento debido a factores como el calor, dijo Tom Werner, CEO de SunPower, durante una reunión informativa con periodistas en junio de 2010.

Panel solar monocristalino

 

 

Los paneles solares monocristalinos tienen el más alto nivel de eficiencia, especialmente los que hasta ahora están disponibles en el mercado.

En promedio, la tasa de eficiencia de un panel solar multicristalino varía entre 16 y 18% . En la luz solar directa, los paneles solares monocristalinos pueden alcanzar un nivel de eficiencia de hasta el 20%.

Temperatura y comportamiento de luz de los paneles solares monocristalinos

 

Las altas temperaturas ambientales, así como las condiciones de iluminación débil o difusa , pueden afectar el rendimiento de los módulos .

La ausencia de condiciones de iluminación óptimas conduce a pérdidas en el rendimiento de los paneles solares monocristalinos.

Para superar esta dificultad , se debe elegir el lugar adecuado para instalar los paneles solares, y estos módulos deben apuntar lo más posible hacia el sur.

 

Instalación y mantenimiento de paneles solares monocristalinos.

 

Los paneles solares monocristalinos se pueden instalar fácilmente y sin grandes esfuerzos en los techos. Aunque tienen un peso mayor que los módulos de película delgada, debido a su método de construcción y su sistema de montaje prefabricado, estos módulos pueden instalarse fácilmente en el techo.

Requiere poco mantenimiento , debido a que los paneles solares tienen pocas partes mòviles .

 

Envejecimiento y degradación de los paneles solares monocristalinos

 

Los paneles solares monocristalinos son increíblemente fuertes y menos sensibles a las influencias ambientales. Debido a su alta calidad , la degradación solar relacionada con la edad significa desgaste, y los fenómenos de envejecimiento son extremadamente mínimos .

Los paneles solares monocristalinos tienen una vida útil muy larga de más de 30 años. Esta es la razón por la que los fabricantes garantizan el rendimiento mínimo de sus módulos durante 25 a 30 años. El esfuerzo de mantenimiento de este módulo también es bajo .

Ventajas de los paneles solares monocristalinos

Determinar qué es una ventaja o un beneficio es un ejercicio relativista y, en este caso, la base de referencia son los otros tipos de tecnologías de paneles solares. Con esta advertencia en mente, aquí hay 8 buenas razones por las que muchas personas eligen la tecnología solar monocristalina:

1- Larga esperanza de vida

Los paneles solares monocristalinos son tecnología solar de primera generación y han existido durante mucho tiempo, lo que demuestra su durabilidad y longevidad. La tecnología, la instalación, los problemas de rendimiento se entienden todos. Varios de los primeros módulos instalados en la década de 1970 todavía producen electricidad en la actualidad. ¡Los paneles de un solo cristal incluso han resistido los rigores de los viajes espaciales!

Algunos otros sitios web solares sugieren que los paneles solares cristalinos individuales pueden durar hasta 50 años. Según los ingenieros solares con los que hablo, aunque esto sea posible, habrá una leve disminución en la eficiencia de alrededor del 0,5% en promedio por año. Entonces, aunque este tipo de paneles solares puede durar mucho tiempo, llegará un momento en que la menor eficiencia hace que sea económicamente deseable reemplazar los paneles, especialmente a medida que la eficiencia de los paneles más nuevos sigue aumentando.

Nota : la mayoría de las garantías de rendimiento tienen una vigencia de 25 años, pero mientras el panel fotovoltaico se mantenga limpio, seguirá produciendo electricidad.

2.Eficiencia

Como ya se mencionó, los paneles fotovoltaicos fabricados con células solares monocristalinas pueden convertir la mayor cantidad de energía solar en electricidad de cualquier tipo de panel solar plano. Por consiguiente, si su objetivo es producir la mayor cantidad de electricidad de un área específica (por ejemplo, en un techo), este tipo de panel debe considerarse.

En consecuencia, los paneles monocristalinos son una excelente opción para entornos urbanos o donde el espacio es limitado. Como desarrollador de instalaciones fotovoltaicas en tejados en Alemania, comprar o arrendar espacio en el techo es un costo significativo de todo el proyecto y, por lo tanto, desea poder producir tanta electricidad como pueda con este valioso recurso.

3. Menores costos de instalacion

El costo de los paneles solares es generalmente alrededor del 60% del costo de un sistema de energía solar totalmente instalado, y la instalación es un componente de costo significativo. Aunque aún no lo he confirmado, un instalador en Australia (que vende e instala varios tipos de paneles solares) ha dicho que algunos paneles de película delgada amorfa en realidad necesitan más rieles de montaje y tardan más en instalarse; añadiendo al costo total del sistema.

Además, informaron casos en los que los propietarios de viviendas han tenido que romper todos sus paneles de película delgada y venderlos con pérdidas para aumentar el tamaño de su sistema de energía solar cuando cambiaron a células solares monocristalinas para producir más electricidad según su uso. Aumentado con los años.

Nota : Con la llegada de los automóviles eléctricos (muchos de los cuales se presentarán en los próximos años), varias personas en la industria predicen que la demanda de paneles solares de alta eficiencia que pueden ayudar a recargar sus automóviles eléctricos se espera que aumente.

 Incluso los autos basados ​​en la tecnología de celdas de combustible, como el automóvil de hidrógeno desarrollado por Honda, podrían estimular la demanda de más electricidad para alimentar una pequeña estación de bombeo en el costado de la casa, generando hidrógeno durante el día que estará disponible como combustible para el automóvil.

En otras palabras, podemos esperar que se introduzcan muchas tecnologías nuevas en los próximos años que aumentarán la demanda de electricidad … lo que aumentará la demanda y hará que sea aún más deseable poder producir su propia electricidad. ¿por qué no planear con anticipación y producir tanto como pueda desde el espacio que asigne para este propósito?

Con el mundo avanzando rápidamente hacia fuentes de energía renovable y con nuevos desarrollos en el transporte, etc., prevemos un tiempo en el futuro no muy lejano donde se usa el tipo de panel solar; específicamente la capacidad de escalar, también tendrá en cuenta los valores de los precios de la vivienda.

4.Energia requerida

Si bien los paneles solares de película delgada ofrecen un nivel más bajo de energía embebida por panel, el hecho de que se necesiten más paneles anula este aspecto, especialmente debido a los rieles de montaje adicionales que a veces se necesitan. La energía incorporada se refiere a la cantidad de energía requerida para fabricar y suministrar un producto.

5. Otras preocupaciones ambientales

Algunos productos solares de película delgada utilizan telururo de cadmio (CdTe) . El cadmio es un metal pesado que se acumula en tejidos de plantas y animales. El cadmio es un “probable carcinógeno” en humanos y animales.

Si bien el telururo de cadmio no representa una amenaza mientras el panel está en servicio, la eliminación de este desecho tóxico cuando el producto llega al final de su vida útil tiene un costo elevado e instalaciones adecuadas, por lo que firmas como First Solar ofrecen su propio “fin de Programa de reciclaje “life” para cuidar de disponer este material. Los paneles solares monocrsitallinos no son peligrosos para el medio ambiente.

6. Mayor resistencia al calor

Al igual que otros tipos de paneles solares, los módulos solares monocristalinos sufren una reducción en la producción una vez que la temperatura de la luz solar alcanza aproximadamente los cincuenta grados Celsius / ciento quince grados Fahrenheit.

Se pueden esperar reducciones de entre doce y quince por ciento. Esta pérdida de eficiencia es inferior a la que los propietarios de paneles fotovoltaicos fabricados a partir de células policristalinas suelen experimentar.

7. Mas electricidad

Además de producir más electricidad por metro cuadrado de paneles instalados, mejorando así su flujo de efectivo (ya sea por una reducción en su factura eléctrica o por la venta de la electricidad o en algunas áreas), para aquellos que “se están volviendo ecológicos” y están preocupados por En el impacto ambiental de los paneles solares, los paneles monocristalinos reducen la cantidad de electricidad necesaria de las centrales eléctricas locales, lo que reduce la dependencia de los combustibles fósiles.

El mayor beneficio es una reducción en el uso de fuentes limitadas de combustible y gases de efecto invernadero que se bombean al medio ambiente.

8.Banco

Un corolario de la durabilidad y la longevidad de este tipo de paneles solares es que en áreas donde existe un historial de rendimiento establecido (por ejemplo, en Alemania), podemos obtener financiamiento bancario de hasta el 90% para nuestros proyectos, que Es sin duda una razón importante por la que Alemania tiene la base instalada más grande de paneles solares en el mundo.

Desventajas de los paneles solares monocristalinos

1.Costo inicial

Debido a que los paneles fotovoltaicos están hechos de cristales de silicio unicelulares, el proceso de fabricación es uno de los más complejos y costosos que existen. Una buena materia prima de silicio es costosa (aunque menos en 2010 que durante un tiempo) y el costo de fabricar un solo cristal puro consume tiempo y, por lo tanto, es costoso, los paneles fotovoltaicos de células solares monocristalinas generalmente cuestan más por panel que los paneles fotovoltaicos de la competencia. tecnologías

Sin embargo, en lugar de comparar los costos por panel, o incluso por kWp … Le recomiendo que mire la inversión por kWh durante la vida útil esperada del panel. Según los análisis que he visto de varias propuestas de proyectos, los paneles solares monocristalinos suelen ser los más económicos durante la vida útil de la instalación.

2.Fragil

Debe tener en cuenta que los paneles solares pueden romperse con ramas de árboles o con objetos transportados por un fuerte viento.

 En general, los paneles solares están cubiertos por un vidrio de seguridad que ayuda a proteger los paneles contra daños … pero si se encuentra en un área donde es probable que sufra daños en el techo debido a la caída / caída de objetos, además de asegurarse de que su instalación solar esté asegurado a un valor de reemplazo, debe consultar a su asesor / asesor solar sobre la susceptibilidad a dicho daño para asegurarse de no perder su energía cuando más la necesite (es decir, tales tormentas generalmente causan apagones importantes que a veces pueden durar bastante). mientras que para restaurar completamente el poder a todo el mundo).

Fabricantes de paneles solares monocristalinos.

La siguiente es una lista de las empresas líderes que producen y ofrecen paneles solares monocristalinos (estamos en el proceso de crear esta base de datos, por lo que le recomendamos que vuelva periódicamente).

1. Suntech Power es el mayor productor mundial de paneles solares cristalinos, con más de 10 millones de paneles fotovoltaicos vendidos en más de 80 compañías diferentes.

2. SunPower produce los paneles solares monocristalinos más eficientes disponibles. También ofrecen todos los paneles negros (sin tiras metálicas visibles), inversores y monitores.  .

3. Transform Solar produce un nuevo y revolucionario panel monocristalino delgado que es resistente al calor, que incluso produce en condiciones de sombra parcial y es altamente confiable. También utiliza solo una fracción del silicio para producir los mismos altos niveles de eficiencia.

4. JA Solar es el mayor productor de células solares monocristalinas y policristalinas, que vende a otros fabricantes de módulos solares. También produce sus propios paneles solares fotovoltaicos que vende principalmente en China a través de su propia empresa de desarrollo solar Yangzhou Engineering.

Conclusión: los paneles solares monocristalinos son duraderos y potentes

 

Debido a sus altos costos de adquisición, el uso de paneles solares monocristalinos se recomienda especialmente donde solo hay espacio limitado disponible para instalar un sistema solar fotovoltaico .

Debido a que en una pequeña área, con la ayuda de paneles solares monocristalinos se puede lograr una mayor producción de electricidad que con paneles solares policristalinos y debido a su longevidad y su potencia , los paneles solares monocristalinos se recomiendan para usuarios de sistemas de techo fotovoltaicos pequeños .

 

 

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