¿Qué Tipos de Paneles Solares existen y cuáles son sus aplicaciones?

¿Qué Tipos de Paneles Solares existen y su Aplicación?

Los 3 tipos de paneles solares más comunes son:

• Paneles solares térmicos: Para calentar agua y aplicar para calefacción y agua caliente.
• Placas solares fotovoltaicas: Para generar electricidad
• Paneles solares híbridos: Para calentar agua y generar electricidad.

¿Cuáles son los Tipos de Paneles Fotovoltaicos que Existen?

El tipo de panel fotovoltaico que puedes necesitar depende del tipo de sistema para el que lo necesites instalar.

Para un sistema tradicional de paneles solares sobre tejado, normalmente se utilizan paneles solares monocristalinos debido a su alta eficiencia.

Si no hay limitaciones de espacio, se pueden elegir paneles policristalinos o también monocristalinos de menor eficiencia para ahorrar dinero.

Y en caso de que se necesiten paneles solares portátiles o para aplicaciones ocasionales (barcos, caravanas) una opción económica son loss paneles solares de capa fina (silicio amorfo).

¿Qué sub-tipos de paneles solares fotovoltaicos existen?

Dentro de los paneles fotovoltaicos, según el tipo de silicio, existen los tipos monocristalinos, policristalinos y amorfos, y dentro de esas familias hay incluso variedades de tecnologías (HJT, PERC, N-Type, TOPCon...):

• Tecnología Monocristalinos PERC: Con una eficiencia de entre (19%-20%), son los que más se comercializan por su relación calidad/precio.
• Tecnología Monocristalinos Tipo N: Son módulos de porcentaje de conversión superior a los convencionales, compuestos por material de mayor calidad.
• Tecnología Monocristalinos IBC: O también llamados de células de contactos traseros. Generalmente son células tipo-n y además con los contactos por la parte posterior de la célula. Por tanto, su eficiencia, durabilidad... es muy superior al resto.
• Tecnología Monocristalinos Tandem como HJT: Combinan al menos dos tipos de célula en una. Generalmente, monocristalino y amorfo, aunque poco a poco se está probando con perosvskyta también.
• Perosvkita: En lugar de utilizar silicio, los paneles de perosvskyta utilzan un material creado a partir de un compuesto cristalino llamado perosvskita. Aún en fase experimental.
• Paneles CIGS: Fabricados con cobre, indio, galio y selenio. Ofrecen una alta eficiencia y existen opciones flexibles.
• Policristalinos: con porcentaje de conversión entre el 17-18%, tienen mejor relación calidad precio pero su rendimiento es menor y se están dejando de fabricar.
• Bifaciales: Tienen la capacidad de captar energía por ambas caras de la célula.
• Amorfos: fabricados con silicio amorfo. Están en desuso, tienen rendimiento bajo y no son adecuados para instalaciones en viviendas.

¿Cuál es la diferencia de Eficiencia de cada tipo de panel fotovoltaico?

¿Cómo son los Paneles Fotovoltaicos Monocristalinos?

Como su propio nombre dice, un placa fotovoltaica monocristalina está compuesta por células monocristalinas. Son ese tipo de célula que, a simple vista, podemos diferencia por su color “negro” y con las esquinas recortadas con un chaflán (resultado del corte de la célula).

¿Cuales son las Ventajas de los paneles solares monocristalinos?:

Son los módulos fotovoltaicos de más eficiencia que podemos encontrar, siempre superan en eficiencia y rendimiento a los policristalinos y son los utilizados para autoconsumo fotovoltaico. También el rendimiento de las placas solares monocristalinas es mejor que el resto de tipos de placas solares.

¿Cuáles son las Desventajas de las placas monocristalinas?:

A corto plazo (la inversión inicial) son algo más caros que los policristalinos, aunque a medio-largo plazo, so más rentables por tener mayor rendimiento

El modo más común de fabricación de células de silicio monocristalino (sc-Si) consiste en partir de un lingote de un único cristal de silicio, obtenido por los métodos de Czochralski (Cz) o zona flotante (FZ), y cortarlo en obleas que constituyen el sustrato sobre el que tendrá lugar todo el proceso restante (unión “p-n”, metalización, etc.).

La imagen anterior es un ejemplo de este tipo de célula que comentamos. Además de esto, señalar que los paneles solares monocristalinos son los que mayor eficiencia tienen de entre todos los disponibles en el sector.

¿Cómo son los Paneles Solares Policristalinos?

Al igual que comentamos con los modelos monocristalinos, los paneles solares policristalinos están compuestos, en este caso, por células policristalinas.

Podemos diferencia por su color “azulado” y no poseen el chaflán en las esquinas como los monocristalinos.

Las células de silicio policristalino (mc-Si) también utilizan obleas de silicio como sustrato, pero a diferencia de las monocristalinas, éstas proceden del corte de un bloque de silicio que se ha dejado solidificar lentamente en un crisol y que está formado por muchos pequeños cristales de silicio.

Este tipo de elaboración es menos costoso que el anterior, pero reduce considerablemente la eficiencia de las células y su rendimiento. Pueden ser interesantes cuando el factor precio sea determinante para el proyecto, pero a largo plazo son más rentables los monocristalinos.

Vemos en la imagen la diferencia visual entre una célula policristalina y la anterior monocristalina del punto anterior.

¿Cómo son los Paneles Solares Amorfos y Thin-Film?

Aunque los tipos de paneles más habituales son los descritos, mono y policristalinos, no debemos olvidar también las placas solares de silicio amorfo, o llamadas también de “capa fina” u otras versiones no basadas en silicio como los de Teluro de Cadmio (CdTe), o los CIGS (Cobre, Indio, Galio y Selenio).

El funcionamiento de una célula solar de capa fina de silicio amorfo es el mismo que las cristalinas pero su elaboración es muy diferente. Los aspectos característicos de esta tecnología son:

• Proceso de fabricación sencillo y de fácil automatización.
• Necesidad de poco material activo y reducción del gasto energético y del coste.
• Facilidad para realizar módulos flexibles y con óptima eficiencia cuántica en un amplio rango del espectro.

La tecnología del silicio amorfo a-Si tiene una eficiencia considerablemente menor que las basadas en silicio cristalino, debido principalmente a la mala calidad del silicio utilizado, cuya estructura interna dificulta la recolección de los portadores fotogenerados. Sin embargo, son especialmente adecuadas para uso en interiores, en atmósferas con mucho polvo, etc.

Tal como se puede ver en la imagen, las placas solares de silicio amorfo no consisten en la unión de células individuales como en los paneles solares cristalinos, sino en una lámina cortada a medida en la que se observan unas tiras delgadas que separan las células, creadas y conectadas entre sí durante la elaboración del propio módulo, cuyo enmarcado facilita el manejo y el montaje del mismo.

El rango de tensiones también es más amplio que en los de silicio cristalino, abarcando desde unos pocos voltios hasta decenas de voltios y que los hace interesantes también para sistemas de bombeo solar.

¿Cómo son los Paneles Solares Flexibles?

Eso si, una placa solar flexible tiene que disponer de células solares que sean flexibles, y el 99% de las que existen, no lo son. Por ese motivo, para este tipo de panel, hay que elegir siempre aquellos que sean con células solares tipo Maxeon, que será la manera de asegurarse que la placa solar sea realmente flexible y que no haya microrroturas en las células al doblar el panel.

¿Qué Voltajes tienen estos Paneles Solares para sistemas Fotovoltaicos?

Todos los módulos solares que disponemos a la venta son para conexión a red y autoconsumo. Entre paneles solares características y voltajes podemos tener:

• Para aplicaciones con voltajes de 12 voltios. Estos paneles solares de 12 voltios, suelen ser placas solares pequeñas para aplicaciones muy concretas.
• Para aplicaciones con tensión de 24 voltios o superior. Los tipos de paneles solares de 24V son los más habituales.
• Paneles Solares de Conexión a Red: Los paneles solares de conexión a red está recomendada para la realización de huertos solares de gran tamaño, o instalaciones de autoconsumo residencial e industrial.
  Bien es cierto que para hacerlos funcionar en instalaciones aisladas o con baterías, necesitará un regulador MPPT ( este tipo de reguladores son capaces de convertir cualquier tensión en 12,24 o 48V según lo configuremos).
  Estos paneles, gozan de un excelente precio de venta por la producción masiva que que existe. Son los únicos paneles solares que se pueden instalar a la hora de plantear un autoconsumo sin baterías; es decir, un autoconsumo directo.

En realidad, las placas solares para electricidad tienen más tensión que esas de 12V o 24V, simplemente es un modo de segmentar por tipo de aplicaciones.

Para el resto de instalaciones de conexión a red eléctrica, plantas solares (huertas solares), tipos de autoconsumo fotovoltaico..., se usan módulos fotovoltaicos de conexión a red que tienen tensiones de salida de más de 35 Voltios.

¿Que Eficiencia tienen cada Tipo de Panel Fotovoltaico?

• Modelos de alta eficiencia: Son aquellos con una eficiencia de panel superior al 19-20%, solo alcanzadas por los modelos monocristalinos. Su gran ventaja radica en que se pueden instalar paneles solares de más potencia en menos espacio, por lo que se puede optimizar más el espacio disponible en el tejado que generalmente es limitado. Puedes consultar algunos de los modelos de paneles solares de mayor eficiencia.
• Modelos de eficiencia baja-media: Son aquellos con una eficiencia energética de panel inferior al 18-19%. Su única ventaja es que el precio es algo inferior a los de alta eficiencia. Sin embargo, limita la potencia que se puede instalar en el tejado, al necesitar más superficie, por lo que la rentabilidad a medio plazo se ve perjudicada con estos modelos.

¿Como saber Elegir entre Placas solares Monocristalinas o Policristalinas?

Ahora que ya hemos visto, a grandes rasgos, las diferencias fundamentales del sicilio policristalino vs monocristalino, vamos a ir desgranando los motivos por los que concluir cuál es mejor de ellos.

Si partimos de la base del silicio que se usa en estos dos tipos de tecnologías, tenemos que:

• Las placas solares policristalinas están compuestas por células cuyo silicio no procede de un único cristal de silicio, sino de muchos pequeños fundidos en grupo. Por este motivo, al no tratarse de un solo cristal, no es tan puro como una célula monocristalina, y sus eficiencias y rendimientos son siempre algo inferiores a un panel monocristalino.
• Las placas solares monocristalinas están compuestas por células cuyo silicio SI procede de un único cristal. Por tanto, la pureza es óptima y esto mejora la eficiencia.
• Además existen las llamadas "Mono Black" que son placas solares negras y las preferidas como paneles solares para casa, por su excelente integración y mínimo impacto visual.

Es decir, al menos a nivel de eficiencia, si te preguntas qué placa solar es mejor, monocristalina o policristalina, la respuesta es, sin duda, la monocristalina. Siempre se va a lograr más eficiencia una placa monocristalina que una policristalina.

Prueba de ello es que, en el mercado actual, los paneles solares de más alto rendimiento son todos de tecnología monocristalina.

No en vano, el rendimiento de placas solares policristalinas por metro cuadrado es de unos 170 Wattios por metro cuadrado, sin embargo el rendimiento de placas solares monocristalinas por metro cuadrado puede oscilar entre 180 Wattios (lo más habitual) hasta 220W por metro cuadrado.

Eso si hablamos a nivel de eficiencia. Pero vamos a tratar otro tema que siempre genera dudas:

¿Qué Garantía tienen cada Tipo de Placa Fotovoltaica?

• Modelos gama media-baja: Poseen garantías de 10-12 años de producto y 25 años de producción (rendimiento o potencia).
• Modelos gama media: Poseen garantía de 15-20 años de producto y 25 años de producción (rendimiento o potencia).
• Modelos gama alta: Poseen garantía de 25 años de producto y 25 años de producción.

¿Cuántas Células Solares tiene cada Tipo de Panel Fotovoltaico?

Las placas solares fotovoltaicas tienen un número de células solares conectadas en serie, y en función de ese número se pueden agrupar en:

• 36 células solares: tienen una potencia de 150W aproximadamente y sirven para baterías de 12V.
• 60 células y 120 medias célula: tienen una potencia de entre 320W y 340W para autoconsumo. También se les suele denominar paneles solares de 24V.
• 72 células y 144 medias células: tienen una potencia de entre 385W y 415W, para autoconsumo y también permiten cargar baterías de 24V.
• Shingle Cells: Son un tipo de panel con tecnología muy avanzada donde se unen las células fotovoltaicas cortadas "en teja" para que tenga un comportamiento como una "super célula". El número de células solares puede variar.
• Media Célula (O células cortadas): Son células fotovoltaicas cortadas en dos y seriadas. Tiene la ventaja de mejorar el comportamiento en sombras pero una gran desventaja que es la que se duplican las soladuras y contactos metálicos, por lo que están más expuestas a fallos.

¿Qué rango de potencias tienen cada tipo de paneles fotovoltaicos según el número de células?:

¿Cuales son las Diferencias entre los Tipos de Placas Fotovoltaicas más utilizados?

Como resumen a los tipos de paneles fotovoltaicos, podemos agrupar los conceptos más importantes en la siguiente tabla comparativa:

Recuerda:

• Eficiencia (%): Indica la capacidad del panel para convertir la luz solar en electricidad.
• Degradación Anual (%): Muestra la tasa a la que la eficiencia del panel disminuye cada año.
• Coeficiente de Temperatura (ºC): Refleja cómo la eficiencia del panel se ve afectada por el cambio de temperatura. Un valor más bajo indica una mejor resistencia al aumento de temperatura.
• Precio Medio de instalar placas solares: Varía según tecnología, región, marca y otros factores. Los valores indicados son aproximados y pueden cambiar con el tiempo y las fluctuaciones del mercado.

¿Cómo son los Paneles Solares Térmicos?

¿Cómo son los Paneles Solares Híbridos?

Hace el trabajo de los dos anteriores. Aprovecha la misma superficie para generar calor y electricidad, aunque su desarrollo aún no está del todo logrado.