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¿Cuales son los paneles solares de mejor rendimiento?

Esta es una pregunta que casi se repite como un mantra, y lo cierto es que la respuesta ha sido siempre la misma: Los paneles con mejor rendimiento son los que están compuestos por células monocristalinas. Esto es, básicamente, por que la eficiencia de las células fotovoltaicas monocristalinas es mayor que la eficiencia de las células policristalinas.

Lo que ocurre es que, debido a la demanda de precios del mercado, la mayor parte de las placas solares que se instalan en el mundo, son policristalinas. Debemos tener en cuenta que el proceso de fabricación de células monocristalinas es más caro que el de las células policristalinas, por lo que eso repercute directamente en el precio de las placas solares que luego llegan al mercado.

Lo que sucede es que ahora fabricantes de paneles solares, como la alemana SolarWorld, han dado un paso más y han comenzado a fabricar utilizando una nueva tecnología, denominada PERC (Passivated Emitter and Rear Contact).

¿En qué consiste esa nueva tecnología de células fotovoltaicas PERC?

Básicamente, y sin entrar en demasiados detalles, las células solares PERC SolarWorld incorporan una lámina en la cara posterior de la célula que, por un lado permiten una mayor captación de la luz solar, y por otro, una mayor captación de electrones. Con esto, lo que se consigue es mayor captación de electrones , por lo que se genera más electricidad y en consecuencia, mayor potencia.

Vemos una imagen de como es la cara posterior de una de esas células fotovoltaicas PERC utilizadas en paneles solares SolarWorld de última generación:

Célula PERC SolarWorld

Veamos ahora unas ilustraciones que nos van a ayudar a comprender lo que hemos comentado de la mayor captación de luz y mayor captación de electrones en las células PERC de SolarWorld:

Ejemplo de célula perc captación luz

Esta primera imagen muestra la diferencia en la captación de luz solar en una célula solar estándar y en una célula solar SolarWorld con tecnología PERC. Lo que se muestra es como, en la célula estándar, una gran parte de la luz solar sale y/o es absorbida por la cara posterior de la célula, por lo que se desperdicia. Sin embargo, en la célula PERC, parte de esa radiación, que se desperdiciaba en la célula estándar, se consigue recuperar y aprovechar gracias a una capa aislante especial  (linea blanca en la figura) situada entre el silicio y la capa de aluminio posterior.

Además de esto, esa capa aislante posee orificios hechos por láser que optimizan la posterior captación de electrones. Interesante, ¿verdad?.

Veamos ahora otra ilustración para ver la mejora de captación de electrones.

Proceso de captación de electrones células PERC

Aunque la imagen lo muestra claramente, lo que se puede ver es como, en la célula estándar una gran parte de los electrones acaban en la cara posterior metálica de la célula, sin embargo, en la célula PERC SolarWorld, la capa aislante que mencionamos anteriormente permite que gran parte de esos electrones sean recuperados y captados por la capa emisora (la cara visible de la célula digámoslo así), por lo que se consigue mayor corriente y, en consecuencia, mayor potencia.

¿Qué más ventajas tiene el uso de paneles solares con células PERC respecto a los estándar?

Bien, si no eran suficientes razones, aquí van algunas más, tan interesantes como las comentadas:

  • La tecnología PERC se comporta mejor en entornos de poca luz que los paneles estándar poly y mono.
  • Las células PERC mejoran el rendimiento de las utilizadas en los paneles tradicionales en las primeras horas de la mañana y últimas de la tarde, además de en entornos nublados.
  • Generan menos calor que las células tradicionales, por lo que mejoran el rendimiento en latitudes con temperaturas elevadas.

Como siempre, una imagen vale más que mil palabras, por lo que vamos a aportar 2 imágenes más, en este caso 2 gráficas generadas mediante PVsyst donde vamos a ver la diferencia entre los paneles fotovoltaicos con tecnología PERC y los tradicionales:

  • Gráfica comparativa rendimientos: En esta primera gráfica podemos ver una comparativa sobre la eficiencia relativa de un panel respecto al resto. Es decir, se muestra cuánto mejor es el rendimiento de un panel fotovoltaico Poly tradicional, Mono tradicional… con un panel solar PERC. Como se puede ver, y como ya habíamos comentado, los modelos PERC son los que mejor rendimiento poseen:

Comparativa paneles PERC con tradicionales

  • Gráfica comparativa tecnologías: En esta segunda gráfica, lo que podemos ver es lo mismo que en la anterior, pero de un modo más resumido, es decir, comparando tecnología tradicional con la nueva tecnología de paneles fotovoltaicos PERC:

Comparativa tecnología módulos fotovoltaicos tradicional y PERC

Claro, seguro que ahora muchos estaréis pensando:

– Caramba yo quiero comprar una placa solar con tecnología PERC, pero ¡¡ seguro que debe ser muy cara !!

Pues vamos a ver si efectivamente es tan cara o no tanto.

Análisis de un caso real con paneles policristalinos y con paneles monocristalinos PERC:

Vamos a exponer una tabla con precios orientativos, con los números de potencia, producción, etc de una planta fotovoltaica funcionando en Italia con paneles SolarWorld Sunmodule Plus SW260 Poly (células estándar, por tanto) y otra planta fotovoltaica situada a escasos metros y con mismas condiciones, pero con el panel SolarWorld Sunmodule Plus SW285 Mono (células PERC).

 Sunmodule SW260 PolySunmodule SW285 Mono
Potencia Instalada99kW98.9kW
Energía Prevista en 25 años2.268.474kWh2.332.754kWh
Inversión en panel66.370,20€70.175.00€
Coste Estructura11.887.20€10.879.00€
Instalación (Mano de obra, DC, AC…)22.783,80€21.263,50€
Inversores y Cableado14.859,00€14.859,00€
Total Inversión115.900,20€117.176,50€
   
Ahorro por autoconsumo a lo largo de la vida de la instalación302.820,00€311.401,00€

Estupendo, ya tenemos todos los números claros y cuantificados. Vamos a revisarlos para explicar cada partida antes de llegar a la conclusión final:

  • Lo primero que salta a la vista es la energía generada. Como puede verse, y como era de esperar, el modelo PERC va a generar más energía a lo largo de la vida útil de la instalación. Concretamente, en torno a un 3% más.
  • Lo segundo que salta a la vista (bueno, para algunos seguro que será lo primero), es que el precio del modelo PERC es de un 6% más que el modelo estándar. Bien, calma, es normal pero vamos a ver como realmente es más barato.
  • La estructura es una de las cosas que más se nota a la hora de usar uno u otro modelo. Esto es básicamente por que para la misma potencia de instalación, necesitamos menos paneles si usamos el modelo PERC. Lógicamente, por que son de mayor potencia y con mismo tamaño. Por tanto, ya es un ahorro generado.
  • En instalación y mano de obra, también se produce ahorro. Esto es debido, sobre todo, a que al ser menos paneles los que hay que instalar, reducimos considerablemente la mano de obra y tiempos de ejecución. Por tanto, ya tenemos otro ahorro generado.
  • Es decir, realmente la inversión únicamente es de un 1% más. Es decir, prácticamente sale el mismo precio total y €/wp.
  • Por último y además de lo comentado, lo que realmente vemos es que el ahorro por autoconsumo que vamos a generar con nuestro sistema usando paneles PERC es de casi 10.000€ de diferencia, a favor del PERC.

En resumen, si hacemos números, vemos que al final la instalación fotovoltaica con paneles solares SolarWorld con tecnología PERC sale mejor. La inversión es de alrededor 1.200€ más, pero los ahorros son más de 10.000€ entre uno y otro caso. Por tanto, ganadora por 8.000€ la tecnología PERC.

Si a esto le sumamos que los precios mostrados son de hace más de un año y medio, y que en la actualidad el precio de los módulos PERC se ha acercado MUCHO a los precios de los paneles estándar, no hay ni que decir que compensa ampliamente el uso de esta nueva tecnología.

Artículo elaborado por el departamento técnico de SunFields Europe

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