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Tipos de tecnología solar fotovoltaica
18Nov, 22 18/11/2022Energía Solar

En los últimos años, los tipos de tecnología solar fotovoltaica han avanzado a un nuevo nivel, y con la nueva tecnología viene una inventiva única. Hay numerosos paneles solares que se utilizan en múltiples aplicaciones, por lo que no existe necesariamente una variedad de “talla única”.

Las células solares y los tipos de tecnología solar fotovoltaica de un vistazo

La conversión de luz (fotones) en electricidad (tensión), conocida como efecto fotovoltaico, es la base de la energía fotovoltaica, abreviada como FV. Los sistemas solares fotovoltaicos o FV se construyen como inversiones que, si se pagan, darán a su propietario acceso a electricidad gratuita durante todo el día, ahorrando en las facturas de energía.

Además, la instalación de sistemas solares fotovoltaicos genera electricidad a partir de la luz solar sin emitir gases de invernadero. Por lo tanto, los tipos de tecnología solar fotovoltaica con mayor grado de eficiencia energética que utilizan menos energía para realizar el mismo esfuerzo son vitales para reducir las emisiones de efecto invernadero. La eficiencia de una célula fotovoltaica puede calcularse como la energía eléctrica que produce respecto a la energía de la luz que incide sobre ella.

Esta relación muestra lo bien que la célula convierte la energía de una forma a otra. Las cualidades de la luz disponible (como su intensidad y longitudes de onda) y el número de factores de rendimiento de la célula determinan la cantidad de energía que generan las células fotovoltaicas.

¿Cuántos años tienen los paneles solares?

Desde la década de 1950, el silicio cristalino ha sido la única tecnología disponible en células fotovoltaicas. Sin embargo, nuevas tecnologías han rivalizado con el silicio en los últimos diez años. En la década de 2000, la tecnología de capa fina avanzó y casi superó al silicio como tecnología dominante. El coste de las células de silicio se redujo drásticamente debido al aumento de la producción en masa en China.

Gracias a los nuevos avances, otros tipos de tecnología solar fotovoltaica, como las células PERC policristalinas y monocristalinas, se están subiendo al carro.

Ya estamos asistiendo a una eficiencia muy elevada (hasta el 23%) y el coste de la tecnología de silicio monocristalino no deja de disminuir.

Tipos de paneles solares

Diferentes tipos de paneles y células solares

Nuevas tecnologías solares fotovoltaicas avanzadas

  • Célula trasera y emisora pasiva (PERC) – Mono PERC y Poly PERC
  • Paneles solares de media célula
  • Paneles solares bifaciales
  • Paneles solares de célula en cuña
  • Tecnología de células solares de tipo N
  • Tecnología de células solares tipo P

Paneles solares tradicionales

  • Silicio monocristalino – también conocido como silicio monocristalino
  • Silicio policristalino: también conocido como silicio multicristalino
  • Película fina – Silicio amorfo (a-Si), teluro de cadmio (CdTe), seleniuro de cobre, indio y galio (CIGS)

Célula trasera y emisora pasiva (PERC)

Los tipos de tecnología solar fotovoltaica de los paneles solares PERC han mejorado las tradicionales células monocristalinas y policristalinas. Este método relativamente nuevo añade una capa de pasivación a la superficie trasera de la célula, que mejora la eficiencia de numerosas maneras. Aumenta la eficiencia al permitir que los electrones se muevan más libremente y hacer que la parte trasera de las células solares sea más reflectante.

Los paneles PERC son perfectos para lugares con espacio limitado porque aumentan la captación de energía solar y reducen el espacio físico. Debido a los materiales adicionales requeridos, su creación es sólo marginalmente más cara que la de los paneles tradicionales. Sin embargo, pueden seguir fabricándose con la misma tecnología y tienen un coste medio por vatio más bajo debido a su eficiencia.

¿Cómo afectan los cortes de electricidad a los paneles solares?

Células monocristalinas PERC

Dado que las células solares monocristalinas se fabrican con una sola lámina de silicio, son más eficaces que los paneles solares policristalinos. Las capas PERC pueden aplicarse para aumentar aún más los índices de eficiencia.

Células PERC policristalinas

Las células PERC policristalinas, a diferencia de las células monocristalinas convencionales, se crean utilizando una mezcla de fragmentos de silicio. Aunque la eficiencia de esta mezcla es menor, las células policristalinas son menos costosas de producir.

Paneles solares de media célula

Como su nombre indica, los paneles solares de medio corte tienen las células solares divididas por la mitad. La tecnología de las células solares de medio corte se basa en los mismos materiales y componentes que las células solares tradicionales de silicio cristalino (c-Si) y está hecha con ellos.

La célula solar de medio corte utiliza la misma tecnología que las convencionales. Sin embargo, se diferencian por un rediseño que pretende aumentar el rendimiento y disminuir las pérdidas eléctricas de los paneles tradicionales.
Consulte nuestra página sobre la premiada tecnología de células de medio corte de los paneles solares REC.

Paneles solares bifaciales

Los paneles solares bifaciales pueden absorber la energía solar de ambos lados del panel. Algunos fabricantes de módulos bifaciales afirman que la reflexión de la luz en la parte posterior puede aumentar la producción de energía en un 30%. Los paneles solares bifaciales funcionan mejor cuando se colocan junto a superficies muy reflectantes, como piscinas de cristal, arena, piedra o entornos nevados.

paneles bifaciales

Paneles solares en forma de teja

Las células solares utilizadas en los paneles Shingled se dividen en cinco o seis tiras. Se colocan unas sobre otras, como si fueran tejas de tejado. Estas superposiciones se conectan eléctricamente y se fijan con un adhesivo conductor de la electricidad para mejorar la conductividad y la flexibilidad.

Estos paneles solares no requieren barras colectoras y no tienen espacios entre las células. También producen más energía por metro cuadrado. Las células reciben más exposición al sol, lo que les permite producir más electricidad que los paneles solares tradicionales.

Tejas solares

Célula solar de tipo N frente a célula solar de tipo P

La base de silicona de una célula solar de tipo P contiene átomos de boro infundidos para producir una carga positiva general (de ahí la “P” del nombre). El fósforo, componente de una célula de tipo N, se infunde en la capa superior de silicio de la oblea o célula para formar una unión positiva-negativa para el flujo de la corriente eléctrica.

Fundamentalmente, las células de tipo N son el opuesto total de las células de tipo P. Las de tipo N tienen una base de silicio inducida con fósforo que crea una carga negativa global. Para que se produzca la unión p-n, se inyecta boro (tipo P) en la capa superior de las células de silicio tipo N.

Debido a las ventajas, los fabricantes emplean ahora células de tipo N. Son resistentes a los defectos de boro-oxígeno, lo que hace que las de tipo P funcionen con menor eficacia y pureza. Las células de tipo N son más eficaces e inmunes al deterioro inducido por la luz (LID). Las células de tipo N tienen una pérdida de rendimiento del 1% al 3% durante las primeras horas de exposición al sol.

Paneles de silicio monocristalino

Las células solares monocristalinas suelen tener un aspecto negro oscuro. La esquina de la célula suele estar ausente debido a la producción de silicio monocristalino.

panel monocristalino

El cristal se forma en un lingote, que es un tronco cilíndrico, y posteriormente se divide en discos finos para crear octógonos. Los bordes de cada disco se cortan.

Paneles solares policristalinos

Los paneles solares policristalinos suelen considerarse una opción más rentable, especialmente para los propietarios de viviendas, debido a su eficiencia del 15-17%.

panel policristalino

Se crean fundiendo varios cristales de silicio más pequeños y recristalizándolos después. Se producen más rápidamente y con menos residuos que los paneles monocristalinos.

Paneles solares de capa fina

A pesar de ser la opción fotovoltaica menos cara, los tipos de tecnología solar fotovoltaica de capa fina son menos populares que las células y módulos cristalinos. La tecnología de capa fina tiene una vida útil sustancialmente más corta que la tecnología cristalina porque las capas finas son la opción fotovoltaica menos eficiente. Además, la tecnología de capa fina requiere mucho más espacio que los paneles cristalinos debido a su baja eficiencia para producir la misma energía.

paneles solares de capa fina

Silicio amorfo (a-Si)

El silicio amorfo es un silicio no cristalino que se utiliza popularmente en la electrónica de consumo y en las calculadoras que necesitan que fluya poca corriente a bajo voltaje. El silicio amorfo tiene una tasa de absorción de luz más de 40 veces superior a la del silicio cristalino entre los muchos tipos de células fotovoltaicas existentes en el mercado. Esta ventaja requiere una capa considerablemente más fina de material de silicio amorfo, lo que reduce el coste y el precio de la fabricación de células fotovoltaicas de capa fina.

Teluro de cadmio (CdTe)

Entre todas las variedades de paneles solares, el CdTe tiene la menor huella de carbono, necesidad de agua y periodo de recuperación de energía. También comparte la misma ventaja de bajo coste que las células policristalinas. El cadmio es peligroso, por lo que su reciclaje cuesta más que el de otros materiales.

Seleniuro de cobre, indio y galio (CIGS)

Se colocan finas capas de cobre, indio, galio y selenio sobre un soporte de vidrio o plástico para crear paneles CIGS. Aunque no son tan eficaces como los paneles de silicio cristalino, la combinación de estos componentes produce la mayor eficiencia entre los tipos de paneles finos.

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