TIPOS DE PANELES FOTOVOLTAICOS
Actualmente existen en el mercado muchos tipos de modulos fotovoltaicos pero ahora nos centrremos de explicar los tipos de modulos fotovoltaicos mas populares y que tienen mayor eficiencia.
Clasificación de los TIPOS DE MODULOS FOTOVOLTAICOS por su tecnología
El artículo de hoy está dirigido a aquellos que están empezando a entrar en el mundo de la energía fotovoltaica y necesitan información sobre la clasificación de paneles solares más comercializados en el mercado fotovoltaico actual.
Sobre la base de lo que se ha dicho, las cosas no han cambiado demasiado en los últimos 10-15 años, estamos en 2018 y todavía hay 3 tecnologías que se destacan sobre el resto y que están instaladas en el 90% de los sistemas fotovoltaicos actuales. .
Estamos hablando de paneles solares monocristalinos, policristalinos y amorfos
TIPOS DE PANELES SOLARES FOTOVOLTAICOS : Clasificación de paneles solares
A continuación enumeramos los distintos tipos de paneles fotovoltaicos:
1 – paneles pv monocristalinos:
Al igual que su nombre de pila, los paneles solares monocristalinos están compuestos por células monocristalinas.
Son ese tipo de celda que, una vista simple, se puede identificar por su color “negro” y con las esquinas cortadas con un chaflán (resultado del corte de la celda).
El modo más común de fabricación de células de silicio monocristalino (sc-Si) consiste en partir de un lingote de silicio monocristalino, obtenido por los métodos de Czochralski (Cz) o la zona flotante (FZ), y cortar en obleas que constituyen el sustrato en el que tiene lugar todo el proceso restante (unión “pn”, metalización, etc.).
La imagen de arriba es un ejemplo de este tipo de celda que discutimos. Además de esto, tenga en cuenta que los paneles solares monocristalinos son los más eficientes de todos los disponibles en el sector.
2 – Módulos solares policristalinos:
Como discutimos con los modelos monocristalinos, los paneles solares policristalinos están compuestos, en este caso, de células policristalinas. Podemos diferenciarlo por su color “azulado” y no tener el chaflán en las esquinas como los monocristalinos.
Las células de silicio policristalino (mc-Si) también usan obleas de silicio como sustrato, pero a diferencia de las monocristalinas, provienen de cortar un bloque de silicio que se ha solidificado lentamente en un crisol y está formado por muchos cristales pequeños de silicio.
Este tipo de procesamiento es menos costoso que el anterior, pero reduce considerablemente la eficiencia de las celdas.
Vemos en la imagen la diferencia visual entre una célula policristalina y la célula monocristalina anterior desde el punto anterior.
Los avances más recientes, como los cortadores de obleas de diamante, utilizados por fabricantes como SolarWorld, han conducido a una mejora en la eficiencia de utilización de silicio (se desperdicia menos material) y al grosor de obleas de obleas de menos de 200 micras, aunque este grosor es cercano a su límite físico porque debemos tener en cuenta que la celda debe ser lo suficientemente fuerte como para no romperse en su posterior manipulación para la fabricación del panel.
Además de esto, ha sido posible mejorar las pérdidas por reflexión y una mejor captura de la luz dentro de la célula mediante técnicas de texturización y tratados antirreflectantes.
Podemos ver una muestra de celda solar texturizada en la siguiente imagen:
Como se puede ver en la imagen, se han practicado en la célula una serie de microperforaciones con el aspecto de una pirámide invertida, lo que hacen es ayudar a mejorar la absorción de la luz solar desde la célula y, en consecuencia, desde el panel solar .
Como ya hemos mencionado en artículos anteriores, la red conductora que forma el contacto frontal de la célula generalmente consiste en una serie de “dedos” que están en contacto directo con el semiconductor y que están conectados entre sí por medio de tiras metálicas (qué generalmente se llama barra de bus ).
El diseño de estos “dedos” y la barra de bus que cubren la celda afecta la eficiencia de los paneles solares de dos maneras :
Por un lado, implica un sombreado que impide que parte de la radiación disponible llegue al interior de la celda y, por otro lado, introduce una resistencia, debido a la unión metal-semiconductor y la resistencia del material utilizado.
En este sentido, ha evolucionado desde la técnica convencional de serigrafía hasta contacto enterrado con láser, logrando una mejora del 25% en la eficiencia de la celda sin aumentar el costo de fabricación.
Las celdas mono y policristalinas descriptas tienen aproximadamente 0,5 voltios de circuito abierto (Voc) y aproximadamente 3 amperios de corriente corta ( la corriente es directamente proporcional al área de la celda ).
Por supuesto, una vez que se obtienen las celdas, se ensamblan y pasan un proceso de producción para dar lugar a lo que terminamos viendo en nuestra instalación fotovoltaica, que son los paneles solares monocristalinos o policristalinos dependiendo del tipo de celda.
3 – paneles de silicio amorfo (película delgada):
Aunque los tipos más comunes de paneles son los que se describen, mono y policristalino, no debemos olvidarnos también de los paneles solares de silicio amorfo, o también llamados “película delgada”.
¿ Como funciona una celula solar de pelicula delgada ?
El funcionamiento de una célula solar de película delgada de silicio amorfo es el mismo que el cristalino, pero su elaboración es muy diferente. Los aspectos característicos de esta tecnología son:
- Proceso de fabricación simple y automatización fácil.
- Necesidad de poco material activo y reducción de energía y costo.
- Módulos flexibles fáciles de realizar y con una eficiencia cuántica óptima en una amplia gama del espectro.
- Las células de silicio amorfo han sido las primeras células de película delgada que se comercializarán. Sin embargo, debido a la caída en los precios experimentados por paneles solares cristalinos, han estado perdiendo posiciones en el mercado y actualmente son muy pequeños.
La tecnología de silicio amorfo A-Si tiene una eficacia considerablemente menor que las basadas en silicio cristalino, principalmente debido a la mala calidad del silicio utilizado, cuya estructura interna dificulta la recolección de los portadores fotogenerados.
Sin embargo, son especialmente adecuados para usar en lugares nublados, en atmósferas polvorientas, etc.
Como se puede ver en la imagen, los paneles solares de silicio amorfo no consisten en la unión de células individuales como en los paneles solares cristalinos, sino en una lámina hecha a medida en la que se ven tiras delgadas que separan las células, creadas y conectadas a cada una otro durante la elaboración del módulo en sí, cuyo enmarcado facilita la manipulación y el montaje del mismo.
El rango de voltajes también es más amplio que en el silicio cristalino, que varía desde unos pocos voltios hasta decenas de voltios y los hace también interesantes para los sistemas de bombeo solar.
¿ Como se clasifican los paneles solares en el mercado comercial ?
Comercialmente, los paneles solares se clasifican por su potencia máxima (Wp) , que es la potencia que pueden generar bajo condiciones estándar de medición (STC), en otras palabras, la potencia indicada en la hoja de datos del producto.
Otro de los datos que generalmente mira la tensión nominal, que indicará si el panel será adecuado para sistemas aislados de 12V, 24V o para conexión de red y autoconsumo.
Estos son, a grandes rasgos, los TIPOS DE MODULOS FOTOVOLTAICOS que podemos encontrar en este momento en el mercado solar fotovoltaico. Hay más tipos de paneles, e incluso variaciones en las tecnologías descriptas, como Mono PERC o Panasonic Sanyo HIT, ambos de mayor eficiencia que el resto, sin embargo, preferimos dejarlos para futuros artículos
