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Qué tipo de panel solar es el mejor

Esta interesado en los paneles solares para su hogar ? en este artículo analizaremos Qué tipo de panel solar es el mejor , sus ventajas y desventajas de cada tipo de panel solar para que tenga un poco mas claro cuales son las clases de paneles solares existentes en el mercado actual.

¿Qué tipo de panel solar es el mejor? Película monocristalina vs. policristalina vs. fina

¿Estás pensando en comprar paneles solares, pero te confundiste sobre qué tipo elegir? Estás en el lugar correcto Hay una gran cantidad de variables que debe tener en cuenta al comprar un sistema solar fotovoltaico (PV): nuestro trabajo aquí en Energy Informative es ayudarlo a clasificarlas.

En este artículo, aprenderá todo lo que necesita saber sobre los diferentes tipos de paneles solares para uso doméstico (mono, policristalino y película delgada).

Comencemos con los diferentes tipos de paneles solares actualmente en el mercado, enumeremos sus beneficios y desventajas, y luego veamos algunos escenarios típicos en los que ciertos tipos serían mejores que otros (con suerte, uno de ellos resuena con usted).

Silicio Cristalino (c-Si)

Casi el 90% de la energía fotovoltaica del mundo actual se basa en alguna variación del silicio. [1] En 2011, alrededor del 95% de todos los envíos de fabricantes estadounidenses al sector residencial fueron paneles solares de silicio cristalino.

El silicio utilizado en PV toma muchas formas. La principal diferencia es la pureza del silicio. 

Pero, ¿qué significa realmente la pureza del silicio? Cuanto más perfectamente alineadas estén las moléculas de silicio, mejor será la célula solar para convertir la energía solar (luz solar) en electricidad ( el efecto fotoeléctrico ).

La eficiencia de los paneles solares va de la mano con la pureza, pero los procesos utilizados para mejorar la pureza del silicio son caros. La eficiencia no debe ser su principal preocupación. Como descubrirá más adelante, la eficiencia de costos y espacio son los factores determinantes para la mayoría de las personas.

Células solares de silicio monocristalino

Las células solares hechas de silicio monocristalino (mono-Si), también llamado silicio monocristalino (monocristal-Si), son fácilmente reconocibles por una apariencia uniforme y colorante externa, lo que indica silicio de alta pureza, como puede ver en la imagen de abajo:

Qué tipo de panel solar es el mejor

Las células solares monocristalinas están hechas de lingotes de silicio, que tienen forma cilíndrica. Para optimizar el rendimiento y reducir los costos de una sola célula solar monocristalina, se cortan cuatro lados de los lingotes cilíndricos para hacer obleas de silicio, que es lo que le da a los paneles solares monocristalinos su aspecto característico.

Una buena manera de separar los paneles solares mono y policristalinos es que las células solares policristalinas se ven perfectamente rectangulares sin bordes redondeados.

Ventajas

  • Los paneles solares monocristalinos tienen las tasas de eficiencia más altas ya que están hechos de silicio de la más alta calidad . Las tasas de eficiencia de los paneles solares monocristalinos son típicamente del 15-20%. SunPower produce los paneles solares de más alta eficiencia en el mercado de EE. UU. En la actualidad. Su serie E20 proporciona eficiencias de conversión de panel de hasta 20.1%. SunPower ahora ha lanzado la serie X con una eficiencia récord de 21.5%.
  • Los paneles solares de silicio monocristalino ahorran espacio. Dado que estos paneles solares producen la mayor potencia, también requieren la menor cantidad de espacio en comparación con cualquier otro tipo. Los paneles solares monocristalinos producen hasta cuatro veces la cantidad de electricidad que los paneles solares de película delgada.
  • Los paneles solares monocristalinos viven más tiempo. La mayoría de los fabricantes de paneles solares tienen una garantía de 25 años en sus paneles solares monocristalinos.
  • Tienden a funcionar mejor que los paneles solares policristalinos con una clasificación similar en condiciones de poca luz.

La eficiencia de las células solares individuales es mayor que la de los paneles / módulos solares completos. Para obtener una visión general completa sobre cómo las tasas de eficiencia de las diversas tecnologías de células solares han avanzado desde 1975, consulte las  Mejores Eficiencias de Investigación Celular (NREL) . Las tasas de eficiencia en este artículo se refieren a las eficiencias del panel solar / módulo. Echa un vistazo a  ¿Qué factores determinan la eficiencia del panel solar?  para más información sobre este tema.

Desventajas

  • Los paneles solares monocristalinos son los más caros. Desde un punto de vista financiero, un panel solar que está hecho de silicio policristalino (y en algunos casos de película delgada) puede ser una mejor opción para algunos propietarios.
  • Si el panel solar está parcialmente cubierto con sombra, tierra o nieve, todo el circuito puede romperse. Considere obtener microinversores en lugar de inversores de cadena central si cree que la cobertura será un problema. Los microinversores se asegurarán de que no todo el conjunto solar se vea afectado por problemas de sombreado con solo uno de los paneles solares.
  • El proceso de Czochralski se utiliza para producir silicio monocristalino. Resulta en lingotes cilíndricos grandes. Se cortan cuatro lados de los lingotes para hacer obleas de silicio. Una cantidad significativa del silicio original termina como desecho.
  • Los paneles solares monocristalinos tienden a ser más eficientes en climas cálidos. El rendimiento sufre a medida que aumenta la temperatura, pero menos que los paneles solares policristalinos. Para la mayoría de los propietarios, la temperatura no es una preocupación.

Células solares de silicio policristalino

Los primeros paneles solares basados ​​en silicio policristalino, también conocido como polisilicio (p-Si) y silicio multicristalino (mc-Si), se introdujeron en el mercado en 1981. A diferencia de los paneles solares basados ​​en monocristalinos, los paneles solares policristalinos sí No requiere el proceso de Czochralski. El silicio crudo se derrite y se vierte en un molde cuadrado, que se enfría y se corta en obleas perfectamente cuadradas.

Qué tipo de panel solar es el mejor

Ventajas

  • El proceso utilizado para fabricar silicio policristalino es más simple y cuesta menos. La cantidad de residuos de silicio es menor en comparación con el monocristalino.
  • Los paneles solares policristalinos tienden a tener una tolerancia al calor ligeramente menor que los paneles solares monocristalinos. Esto técnicamente significa que tienen un rendimiento ligeramente peor que los paneles solares monocristalinos a altas temperaturas. El calor puede afectar el rendimiento de los paneles solares y acortar su vida útil. Sin embargo, este efecto es menor, y la mayoría de los propietarios no necesitan tenerlo en cuenta.

Desventajas

  • La eficiencia de los paneles solares basados ​​en policristalino es típicamente del 13-16%. Debido a la menor pureza del silicio, los paneles solares policristalinos no son tan eficientes como los paneles solares monocristalinos.
  • Menor eficiencia espacial. Por lo general, debe cubrir una superficie más grande para generar la misma potencia eléctrica que lo haría con un panel solar de silicio monocristalino. Sin embargo, esto no significa que cada panel solar monocristalino funcione mejor que los basados ​​en silicio policristalino.
  • Los paneles solares monocristalinos y de película delgada tienden a ser más estéticamente agradables ya que tienen un aspecto más uniforme en comparación con el color azul moteado del silicio policristalino.

Celdas solares de cinta de cadena

Los paneles solares String Ribbon también están hechos de silicio policristalino. String Ribbon es el nombre de una tecnología de fabricación que produce una forma de silicio policristalino. Los cables resistentes a la temperatura pasan a través del silicio fundido, lo que da como resultado cintas de silicio muy finas. Los paneles solares hechos con esta tecnología son similares a los paneles solares policristalinos tradicionales.

Evergreen Solar fue el principal fabricante de paneles solares que utilizaban la tecnología String Ribbon. La compañía ahora está en bancarrota, lo que deja en claro el futuro de los paneles solares String Ribbon.

Ventajas

  • La fabricación de paneles solares String Ribbon solo utiliza la mitad de la cantidad de silicio que la fabricación monocristalina. Esto contribuye a reducir los costos.

Desventajas

  • La fabricación de paneles solares String Ribbon es significativamente más extensa en energía y más costosa.
  • La eficiencia es, en el mejor de los casos, a la par con los paneles solares policristalinos de gama baja en alrededor del 13-14%. En los laboratorios de investigación, los investigadores han llevado la eficiencia de las células solares String Ribbon hasta el 18,3%. [3]
  • Los paneles solares String Ribbon tienen la menor eficiencia espacial de cualquiera de los principales tipos de paneles solares a base de cristales.

Células solares de película delgada (TFSC)

Depositar una o varias capas delgadas de material fotovoltaico sobre un sustrato es la esencia básica de cómo se fabrican las células solares de película delgada. También se conocen como células fotovoltaicas de película delgada (TFPV). Los diferentes tipos de células solares de película delgada se pueden clasificar según el material fotovoltaico que se deposita sobre el sustrato:

  • Silicio amorfo (a-Si)
  • Telururo de cadmio (CdTe)
  • Cobre indio selenio selenio (CIS / CIGS)
  • Células fotovoltaicas orgánicas (OPC)

Dependiendo de la tecnología, los prototipos de módulos de película delgada han alcanzado eficiencias entre el 7 y el 13% y los módulos de producción funcionan en aproximadamente el 9%. Se espera que las futuras eficiencias del módulo aumenten cerca del 10-16%.

El mercado de PV de película delgada creció a una tasa anual del 60% entre 2002 y 2007. En 2011, cerca del 5% de los envíos de módulos fotovoltaicos de EE. UU. Al sector residencial se basaron en película delgada. 

Qué tipo de panel solar es el mejor

Ventajas

  • La producción en masa es simple. Esto los hace y potencialmente más baratos de fabricar que las células solares de base cristalina.
  • Su apariencia homogénea los hace ver más atractivos.
  • Puede ser flexible, lo que abre muchas nuevas aplicaciones potenciales.
  • Las altas temperaturas y el sombreado tienen menos impacto en el rendimiento del panel solar.
  • En situaciones donde el espacio no es un problema, los paneles solares de película delgada pueden tener sentido.

Desventajas

  • Los paneles solares de película delgada en general no son muy útiles para la mayoría de las situaciones residenciales. Son baratos, pero también requieren mucho espacio. Los paneles solares monocristalinos de SunPower producen hasta cuatro veces la cantidad de electricidad que los paneles solares de película delgada para la misma cantidad de espacio. [3]
  • La baja eficiencia espacial también significa que los costos de los equipos fotovoltaicos (por ejemplo, estructuras de soporte y cables) aumentarán.
  • Los paneles solares de película delgada tienden a degradarse más rápido que los paneles solares mono y policristalinos, por lo que generalmente tienen una garantía más corta.

Los paneles solares basados ​​en silicio amorfo, teluro de cadmio y seleniuro de cobre, indio y galio son actualmente las únicas tecnologías de película delgada que están disponibles comercialmente en el mercado:

Células solares de silicio amorfo (a-Si)

Debido a que la salida de energía eléctrica es baja, las células solares basadas en silicio amorfo tradicionalmente solo se han utilizado para aplicaciones a pequeña escala, como en las calculadoras de bolsillo. Sin embargo, las innovaciones recientes también los han hecho más atractivos para algunas aplicaciones a gran escala.

Con una técnica de fabricación llamada “apilamiento”, se pueden combinar varias capas de células solares de silicio amorfo, lo que resulta en tasas de eficiencia más altas (típicamente alrededor del 6-8%).

Solo el 1% del silicio utilizado en las células solares de silicio cristalino se requiere en las células solares de silicio amorfo. Por otro lado, el apilamiento es costoso.
Lea más sobre esta tecnología en los paneles solares de silicio amorfo .

Células solares de telururo de cadmio (CdTe)

El telururo de cadmio es la única tecnología de paneles solares de película delgada que ha superado la rentabilidad de los paneles solares de silicio cristalino en una parte significativa del mercado (sistemas de varios kilovatios).

La eficiencia de los paneles solares basados ​​en teluro de cadmio generalmente opera en el rango de 9-11%.

First Solar ha instalado más de 5 gigavatios (GW) de paneles solares de película delgada de teluro de cadmio en todo el mundo. La misma compañía posee el récord mundial de eficiencia del módulo fotovoltaico CdTe de 14.4%.

Células solares de cobre, indio, selenio y galio (CIS / CIGS)

En comparación con las otras tecnologías de película delgada anteriores, las células solares CIGS han mostrado el mayor potencial en términos de eficiencia. Estas células solares contienen menos cantidades del material tóxico cadmio que se encuentra en las células solares CdTe. La producción comercial de paneles solares flexibles CIGS se inició en Alemania en 2011.

Las tasas de eficiencia para los paneles solares CIGS generalmente operan en el rango de 10-12%.

Muchos tipos de células solares de película delgada aún están en las primeras etapas de investigación y prueba. Algunos de ellos tienen un enorme potencial, y probablemente veremos más en el futuro.

Fotovoltaica integrada en el edificio (BIPV)

Por último, abordaremos brevemente el tema de la construcción de sistemas fotovoltaicos integrados. En lugar de un tipo individual de tecnología de células solares, la construcción de sistemas fotovoltaicos integrados tiene varios subtipos (o diferentes métodos de integración), que pueden basarse tanto en células solares de película delgada como en células cristalinas.

La construcción de sistemas fotovoltaicos integrados puede ser fachadas, techos, ventanas, paredes y muchas otras cosas que se combinan con material fotovoltaico. Si tiene el dinero extra y desea integrar aparentemente la energía fotovoltaica con el resto de su hogar, debe buscar la construcción de energía fotovoltaica integrada. Para la mayoría de los propietarios es simplemente demasiado caro.

El mejor tipo de panel solar para uso doméstico

La evaluación de su situación particular por parte de un experto sería la mejor manera de averiguar qué tipo de panel solar sería mejor para su hogar. Estos son algunos de los escenarios típicos que vemos:

Espacio limitado

Para aquellos que no tienen suficiente espacio para paneles solares de película delgada (la mayoría de nosotros), o si desea limitar la cantidad de espacio que ocupa su sistema FV, los paneles solares a base de cristal son su mejor opción (y probablemente serían la mejor opción, incluso si tuviera el espacio extra). En este momento, no hay muchos instaladores y proveedores de energía solar que ofrezcan paneles solares de película delgada para propietarios de viviendas.

Podrá elegir entre diferentes tamaños de paneles solares. Los paneles solares de 180, 200 y 220 vatios suelen ser físicamente del mismo tamaño. Se fabrican exactamente de la misma manera, pero tienen un rendimiento inferior o superior cuando se prueban, por lo que terminan en diferentes categorías para la salida de potencia. Si el tamaño es importante, debe optar por la potencia nominal más alta para un tamaño físico particular.

Los paneles solares mono y policristalinos son buenas opciones y ofrecen ventajas similares. Aunque los paneles solares policristalinos tienden a ser menos eficientes en espacio y los paneles solares monocristalinos tienden a producir más energía eléctrica, este no es siempre el caso. Sería casi imposible recomendar uno u otro al no examinar los paneles solares y su situación más de cerca.

Los paneles solares monocristalinos son un poco más caros, pero también un poco más eficientes en cuanto al espacio. Si tuviera un panel solar policristalino y uno monocristalino, ambos de 220 vatios, generarían la misma cantidad de electricidad, pero el que está hecho de silicio monocristalino ocuparía menos espacio.
Siempre mantenemos una lista actualizada de los paneles solares más eficientes del mercado actual: ¿Cuáles son los paneles solares más eficientes?

Costos mas bajos

Si desea los costos más bajos por potencia nominal, o en otras palabras, pagar lo menos posible por una cierta cantidad de electricidad, debe investigar si los paneles solares de película delgada podrían ser una mejor opción que los paneles solares mono o policristalinos 

 

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