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Ventajas y desventajas de los paneles solares: mono, policristalinos y de película delgada

ventajas y desventajas de los paneles solares

Las persona se preguntan  muchas veces cuáles son las ventajas y desventajas de los paneles solares, para instalarlo en su casa y generar energía limpia y segura.

¿Cuáles son los paneles solares Monocristalinos?

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Paneles monocristalinos

Descripción y Apariencia
Esta es la tecnología más antigua y más desarrollada de las tres. 

Los paneles monocristalinos, como su nombre indica, se crean a partir de una única estructura cristalina continua. Se puede identificar un panel monocristalino a partir de las células solares, que aparecen como un único color plano.

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¿Cómo se fabrica un panel solar monocristalino?

Se realizan a través del método Czochralski .

El proceso de Czochralski es un método de creación  de cristales utilizado para obtener cristales individuales de semiconductores (por ejemplo , silicio , germanio y arseniuro de galio ), metales (por ejemplo , paladio , platino , plata , oro ), sales y piedras preciosas sintéticas . 

El proceso lleva el nombre del científico polaco Jan Czochralski , quien inventó el método en 1915 mientras investigaba las tasas de cristalización de los metales. 

Hizo este descubrimiento por accidente, mientras estudiaba la velocidad de cristalización de los metales cuando, en lugar de sumergir su pluma en la tinta, lo hizo en estaño fundido y dibujó un filamento de estaño , que más tarde resultó ser un cristal único . 

Si quieres una información con mayor profundidad consulta aquí

 El lingote de silicio de cristal sólido que se forma es entonces lingote es finamente cortado lo que se conoce como una oblea de silicio. Esto se convierte en una celda.

Con el proceso Czochralski se obtienen lingotes cilíndricos grandes. Se cortan cuatro lados de los lingotes para hacer obleas de silicio. 

Una cantidad significativa del silicio original termina como desecho.

¿Que es un panel solar policristalino?

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Panel policristalino

Descripción general y apariencia

Policristalino o multicristalino son una tecnología más nueva y varían en el proceso de fabricación.

La construcción
policristalina también comienza como una ‘semilla’ de cristal de silicio colocada en una cuba de silicio fundido. Sin embargo, en lugar de estirar la semilla de cristal de silicio como con Monocrystalline, la cubeta de silicio simplemente se deja enfriar. 

Esto es lo que forma los bordes distintivos y los granos en la célula solar.

Antes se creía que las células policristalinas eran inferiores a las monocristalinas porque eran ligeramente menos eficientes, sin embargo, debido al método más barato por el que se pueden producir junto con eficiencias ligeramente menores, se han convertido en la tecnología dominante en el mercado de paneles solares residenciales.

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En noviembre de 2015, Trina Solar anunció que había producido una célula multicristalina con una eficiencia del 21,25%. 

Esto debería permitirles producir módulos policristalinos con eficiencias entre 18-20%, un concepto que se pensó que era imposible tan recientemente como 2013.

El nuevo récord para las células solares multicristalinas de tipo p se basa en las continuas mejoras de calidad de las obleas policristalinas que han ayudado a empujar los paneles policristalinos de 60 celdas estándar de 240W a 260W en los últimos años.

Las placas solares Policristalinas ahora están muy cerca de las células monocristalinas en términos de eficiencia.

¿Cuáles son los Paneles solare de Película delgada?

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Panel solar de película delgada

Descripción general y apariencia

Los paneles de película fina son una tecnología totalmente diferente a los paneles Mono y Policristalinos. 

Son una nueva tecnología en comparación con las células mono y policristalinas y  se consideran una tecnología en desarrollo ya que se esperan grandes mejoras en esta tecnología en los próximos 10 años.

Se puede identificar que un panel de película fina tiene una apariencia negra sólida. Pueden o no tener un marco, si el panel no tiene marco, es un panel de película delgada.

Construcción
Los paneles de película fina se hacen depositando una sustancia fotovoltaica sobre una superficie sólida como el vidrio. 

La sustancia fotovoltaica que se usa varía y se han usado con éxito múltiples combinaciones de sustancias. Ejemplos de las sustancias fotovoltaicas más comunes utilizadas son:

  • Silicio amorfo
  • Telururo de cadmio (CdTe)
  • Seleniuro de galio de indio y cobre (CGIS)
  • Célula solar sensibilizada con colorante (DSC)

Cada uno de los anteriores se conoce como “tipos” de paneles diferentes, pero todos caen bajo el paraguas de ser un panel de Película delgada.

Rendimiento
Las celdas de película delgada tienen la reputación de ser las “peores” tecnologías de paneles solares porque tienen la eficiencia más baja. 

Sin embargo, esto es solo porque tienen una menor eficiencia energética, lo que solo significa que requieren la mayor cantidad de espacio para generar la misma cantidad de energía. 

Debido a que se están convirtiendo en los paneles más económicos para producir debido a los bajos costos de material para películas delgadas, se están convirtiendo rápidamente en los tipos de paneles más eficientes desde el punto de vista económico.

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

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

A continuación analizaremos las ventajas y desventajas de los paneles solares

Las ventajas y desventajas de los paneles solares se fundamentan en la forma en que se fabrican ,la marca y rendimiento de cada uno de ellos.

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Ventajas de los paneles solares monocristalinos

1.Los paneles solares monocristalinos tienen las tasas de eficiencia más altas ya que están hechos de silicio de la más alta calidad . El 2 de octubre de 2010, SolarCity anunció que ha desarrollado los paneles solares más eficientes del mundo. Los nuevos paneles convierten más del 22% de la luz solar en electricidad.
2.Pocos días después, Panasonic anunció que había superado ese logro. Un panel solar de Panasonic ha establecido una nueva eficiencia de conversión del módulo de registro mundial del 22.5% en un prototipo de tamaño comercial que utiliza celdas solares basadas en tecnología de producción en masa. 
Los resultados de las pruebas fueron confirmados por el renombrado Instituto Nacional Japonés de Ciencia y Tecnología Industrial Avanzada . El prototipo de 72 celdas y 270 vatios incorpora una tecnología mejorada recientemente desarrollada que eventualmente se convertirá en una producción en maa.
3

Panasonic también dice que está presentando HIT® N330, la última incorporación a la línea de productos de módulos fotovoltaicos de heterounión de alta eficiencia de la compañía y su módulo fotovoltaico más potente hasta la fecha. Estará disponible en el Reino Unido y otros mercados europeos a partir de marzo de 2016. Fabricado en las instalaciones de fabricación solar integradas verticalmente integradas de Panasonic en Malasia, HIT® N330 cuenta con un 19,7% de eficiencia a nivel de módulo y una potencia nominal salida de 330 vatios.

4.Los paneles solares de silicio monocristalino ahorran espacio. Dado que estos paneles solares producen las más altas salidas de potencia, también requieren la menor cantidad de espacio en comparación con otros tipos.
 Sin embargo, los paneles solares monocristalinos producen marginalmente más potencia por m cuadrado de espacio utilizado en una matriz y así sucesivamente.
5.Los paneles monocristalinos tienen una larga vida útil. La mayoría de los fabricantes de paneles solares conceden una garantía de 25 años a sus paneles solares monocristalinos. 
Debido a que ambos tipos de paneles solares cristalinos están hechos de silicio cristalino, un material muy inerte y estable, es muy probable que estos paneles solares duren mucho más que su vida útil de 25 años de garantía.
6.Los paneles solares monocristalinos tienden a ser más eficientes en climas cálidos. Con todas las células solares, la producción de electricidad disminuye a medida que la temperatura aumenta. 

Sin embargo, esta degradación de la producción es menos severa en los paneles monocristalinos que en los paneles solares policristalinos. 

Sin embargo, en la práctica, la diferencia es muy pequeña. El nivel al que cada producción de paneles solares disminuye a medida que aumenta la temperatura se denomina coeficiente de temperatura y se publica con las especificaciones de cada panel.

¿Cuáles son las desventajas de los paneles solares monocristalinos?

1.Los paneles solares monocristalinos son los más caros. En los últimos años, una interrupción  en  las eficiencias de la producción de lingotes policristalinos, células y módulos ha hecho que el panel solar policristalino se haya vuelto más común y se haya beneficiado de las ventajas de costos sobre los paneles mono. 
La mayoría de los fabricantes que aún fabrican paneles mono se han dirigido al extremo superior del mercado.

¿Cuáles son las Ventajas de los paneles solares policristalinos?

 

1.El proceso utilizado para hacer silicio policristalino es más simple y cuesta menos . La cantidad de silicio residual es menor en comparación con el monocristalino dónde el deperdicio es mayor.
2.Los paneles solares policristalinos tienden a tener una tolerancia al calor ligeramente menor que los paneles solares monocristalinos . 
Los paneles solares policristalinos tenderán a tener un mayor coeficiente de temperatura que los módulos solares fabricados con monoceldas. Esto significa que a medida que aumente el calor, la producción de este tipo de celda disminuirá. Sin embargo, en la práctica estas diferencias son muy menores.

Desventajas de los paneles solares policristalinos

 

1.La eficiencia de los paneles solares policristalinos es típicamente del 14-16% . Debido a la menor pureza del silicio, los paneles solares policristalinos no son tan eficientes como los paneles solares monocristalinos.
2.Menor espacio-eficiencia . Por lo general, necesita cubrir una superficie más grande para generar la misma energía eléctrica que con un panel solar hecho de silicio monocristalino. Sin embargo, esto no significa que cada panel solar monocristalino funcione mejor que aquellos basados ​​en silicio policristalino.

 

3.Los paneles solares monocristalinos y de película delgada tienden a ser más estéticos ya que tienen un aspecto más uniforme en comparación con el color azul moteado del silicio policristalino.

¿Cuáles son las Ventajas de los paneles solares de película delgada?

 

1.La producción en masa es simple . Esto los hace y potencialmente más baratos de fabricar que las células solares de base cristalina.

 

2.Su apariencia homogénea los hace parecer más atractivos.

 

3.Puede ser flexible, lo que abre muchas nuevas aplicaciones potenciales.

 

4.Las altas temperaturas y el sombreado tienen menos impacto en el rendimiento del panel solar .

 

5.En situaciones donde el espacio no es un problema, los paneles solares de capa delgada pueden tener sentido .

¿Cuáles son las Desventajas de los paneles solares de película delgada?

 

1.Los paneles solares de película delgada no son muy útiles en general en 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.

 

2.La baja eficiencia de espacio también significa que los costos de los equipos fotovoltaicos (por ejemplo, estructuras de soporte y cables) aumentarán.

 

3.Los paneles solares de película delgada tienden a degradarse más rápidamente que los paneles solares monocristalinos y policristalinos, por lo que generalmente tienen una garantía más corta.
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Después de este análisis ya tienes mas claro las ventajas y desventajas de los paneles solares lo cuál te puede ayudar a tomar una buena decisión a la hora de elegir paneles solares para tu casa.

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