Tipos de Paneles Solares: Ventajas, Desventajas y Aplicaciones

 

Los tipos de paneles solares que existen

Los tipos de paneles solares que existen son paneles fotovoltaicos, placas solares térmicas y placas solares híbridas. Los tipos de placas solares fotovoltaicas son las Monocristalinas, Policristalinas y Thin-Film.

Elegir las placas solares adecuadas para tu instalación de autoconsumo para casa o para una empresa o industria depende de varios factores y esperamos que este artículo te ayude a tener una perspectiva sobre los tipos de placas solares disponibles en la actualidad y para que aplicaciones puedes utilizarlos.

Contenido

Episodio III - Solar Jedis - ¿Qué paneles solares hay que elegir?

¿Cuáles son los Principales Tipos de Paneles Fotovoltaicos que Existen?

Hay tres tipos principales de paneles solares que se listan a continuación.

  • Paneles solares monocristalinos: Fabricados a partir un único cristal de silicio, son muy eficientes (15-23%) y duraderos, con aspecto negro y más caros.
  • Paneles solares policristalinos: Compuestos por múltiples cristales de silicio, son menos eficientes (13-16%), un aspecto azulado y más baratos que los paneles monocristalinos.
  • Paneles solares de capa fina: Fabricado con material fotovoltaico sobre un sustrato. Son ligeros, flexibles y menos eficientes (10-12%).

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).

Ventajas y desventajas de los principales tipos de placas solares:

Tipo de Panel Solar Ventajas Desventajas
Monocristalinos
  • Mayor eficiencia
  • Larga vida útil
  • Mejor rendimiento en condiciones de poca luz
  • Menor degradación
  • Mejor comportamiento en calor
  • Precio algo más alto
Policristalinos
  • Precio menor que los monocristalinos
  • Menor eficiencia
  • Mayor sensibilidad a las altas temperaturas
  • Ya prácticamente no se fabrican desde el 2019
Thin Film
  • Costo de fabricación más bajo
  • Flexibles y ligeros
  • Buen rendimiento en condiciones de baja luz y alta temperatura
  • Menor eficiencia general
  • Mayor superficie requerida para la misma producción de energía
  • Más contaminante
  • Alta degradación

¿Qué tecnologías utilizan los tipos placas solares fotovoltaicas existen?

Tipos de placas fotovoltaicas mas utilizadas
Tipos de placas fotovoltaicas mas utilizadas

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.
  • Con células Graetzel: aprovechan tintes fotosensibles para generar corrientes y se utilizan en integración en edificios por su transparencia.

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

Tipo de CélulaEficiencia
PolicristalinaDe 15 a 17%
Monocristalina De 16 a 19%
Policristalina PERCDe 17 a 19%
Monocristalina PERCDe 19 a 20,7%
Monocristalina Tipo-NDe 19 a 21%
Monocristalina Tipo-N HJTDe 19 a 21.9%
Monocristalina Tipo-N (IBC-Contactos traseros)De 20 a 22,7%

 

¿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).

Ejemplo Panel Solar Monocristalino
Ejemplo Panel Solar Monocristalino

¿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.).

Célula solar monocristalina

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.

Ejemplo Panel solar policristalino
Ejemplo Panel solar Policristalino

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.

Célula solar policristalina

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

En la actualidad, sobre todo desde el año 2020, los paneles policristalinos están dejando de comercializarse por su peor rendimiento frente a las tencnologías monocristalinas.

¿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.
Las células de silicio amorfo han sido las primeras células de capa fina que se comenzaron a comercializar, sin embargo, debido a la bajada de precios experimentado por los paneles solares cristalinos, han ido perdiendo posiciones en el mercado y actualmente su implantación es muy reducida.

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.

Panel Solar Silicio Amorfo

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?

 

panel solar flexible

Aunque no sería en si mismo un tipo, sino quizá una categoría, también merece la pena mencionarlos. Son un tipo de panel, con una particularidad, su capacidad para ser flexibles y que pesan la mitad de los paneles convencionales. Esto es debido a que no usan marco, ni vidrio, sino que van encapsulados en polímeros para poder facilitar esa flexibilidad.

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?

Comparación modelos de alta y baja eficiencia

  • 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:

Monocristalinas Policristalinas
Precio Panel Solar Algo más caras Más baratas
Eficiencia Mayor eficiencia y más rendimiento Menor eficiencia y menor rendimiento
Estética Las células son de un tono negro, azul muy oscuro Células de un color azulado irregular
Rendimiento Alto Medio
Durabilidad Al menos 25 años Al menos 25 años
Principales Fabricantes Sun Power
LG
Panasonic
Canadian Solar
Jinko Solar
JA Solar

¿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.
Nuestra recomendación: Elige siempre módulos solares con 25 años de garantía de producto y 25 años de garantía de producción (rendimiento o potencia) y que dicha garantía incluya también los gastos de una eventual sustitución.
Fabricante Garantía de Producto Garantía de Producción
99% de Fabricantes Convencionales 10-12 años 25 años
SunPower 25 años 25 años
Panasonic 25 años 25 años

¿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.

Paneles solares según el número de 72 y 60 células

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

Número de Células Rango Potencia Tamaño Aplicaciones
60 o 120 (media célula) 280-330W 1.7 x 1.0 metros Viviendas (+) e Industria (-)
72 o 144(media célula) 330-420W 2.0 x 1.0 metros Industria (+), Huertos solares (+), y Viviendas (-)
36 o 72(media célula) 80 - 190W 1.6 x 0.9 metros Aplicaciones aisladas de red
Shingle Cells 330-420W (1.7 x 1.0) / (2.0 x 1.0) metros Viviendas e Industria

¿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:

Tipo de Placa Ventajas Eficiencia (%) Degradación Anual (%) Coeficiente de Temperatura (ºC) Precio Medio
Monocristalinos Alta eficiencia y durabilidad 15-22 ~0.3-0.5 -0.3 a -0.5 Alto
Policristalinos Costo más bajo, fabricación sencilla 13-16 ~0.5-0.7 -0.3 a -0.5 Medio
Amorfos Buen rendimiento en baja luz, flexible 6-8 0.8-1.0 -0.2 a -0.4 Bajo a Medio
HJT Alta eficiencia, bajo coeficiente de temperatura 18-24 ~0.3 -0.2 a -0.3 Alto
PERC Mayor eficiencia que Mono-SI estándar 15-22 ~0.3-0.5 -0.3 a -0.4 Medio a Alto
Shingled Mejora en la estética, menor resistencia eléctrica Hasta 20 ~0.3-0.5 -0.3 a -0.5 Alto
Tándem Combinación de materiales para alta eficiencia Hasta 30 (teórico) Variable Variable Muy Alto
Perovskita Potencial de alta eficiencia, bajo costo 10-28 (teórico) Variable Variable Bajo (teórico)
Telururo de Cadmio (CdTe) Costo efectivo, buen rendimiento a altas temperaturas 10-12 ~1.0 -0.2 Medio
CIGS (Cobre Indio Galio Selenio) Flexibilidad, potencial para alta eficiencia 10-12 ~1.0 -0.45 Medio a Alto

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?

Panel solar térmico para ACS

Los paneles solares térmicos (o placas solares, o colector térmico) se utilizan para calentar agua (que circula por su interior) y que se emplea en agua caliente sanitaria o calefacción.

¿Cómo son los Paneles Solares Híbridos?

Panel solar híbrido, térmico y fotovoltaico

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.

¿Qué Tipos de Placas Solares se usan para Autoconsumo?

Los tipos de paneles solares que se utilizan para aplicaciones de autoconsumo fotovoltaico, suelen ser paneles solares de tecnología monocristalina (mayor eficiencia) o policristalina (menor eficiencia), y con potencias que suelen oscilar entre los 300W y los 550W, en caso de los monocristalinos.

¿Qué Tipos de Paneles Solares se Utilizan en Autoconsumo para Viviendas?

Para aplicaciones de autoconsumo en casas, el tipo de paneles siempre es aconsejable que no sean de gran tamaño. No debemos de olvidar que el tejado de una vivienda no es igual que el de una nave industrial, es menos transitable.

Por lo que es mejor utilizar paneles con tamaños que no sean mayores de 1.7 x 1 metro o 2 x 1 metro y con eficiencia mayor al 20%, para facilitar su instalación. Además de que también serán más modulares, por lo que se aprovechará mejor la superficie disponible.

¿Qué Tipos de Paneles Solares se Utilizan para Autoconsumo en Negocios?

En caso de instalaciones de autoconsumo en empresas, generalmente de mayor tamaño, en una nave industrial por ejemplo, ya hay mayor facilidad para realizar los trabajos de instalación. En estos casos los paneles solares para instalaciones industriales que se suelen utilizar son de tamaños 2x 1 metros o también de 2,1x 1,2 metros (típicamente 72 células).

¿Y los Tipos de Placas solares para Autocaravana y para Sistemas Aislados?

Una placa solar para furgoneta suele ser para aplicaciones de 12V. Es decir, lo que se busca es una tipo de placa solar con una tensión en bornes de alrededor de 18V para poder alimentar la batería de la autocaravana.

De este modo, si colocas una placa solar en una furgo vw o en una camper.... etc, lo que tendrás es que la batería se puede cargar mientras esta el vehículo parado y te aportará un extra de energía para las horas en las que no hay sol y que no está la caravana circulando.

¿Funcionan igual todos los Tipos de Placas Fotovoltaicas para autoconsumo?

Funcionamiento eléctrico de una célula fotovoltaica

Si, el funcionamiento de panel fotovoltaico consiste en que cuando los fotones que componen los rayos de luz del sol chocan con la superficie de una célula solar, se produce un desplazamiento de electrones desde la capa superior de la célula a la inferior, lo cual produce una corriente eléctrica.

Por lo que, resumiendo, una placa fotovoltaica transforma la energía del sol en energía eléctrica. Las responsables de esa transformación son las células solares. Son los utilizados en todo tipo de instalación fotovoltaica.

Conclusiones:

Hasta aquí esta sección de tipos de placas solares. Seguramente se puede enfocar desde otros puntos de vista o incluso hacer otras clasificaciones.

¿Tienes alguna sugerencia o crees que nos hemos olvidado algunas?.

Sobre Nosotros:

SunFields Europe es una empresa de distribución y venta equipos fotovoltaicos para ahorro energético desde el año 2007 y está formada por profesionales con una dilatada experiencia técnica en el sector de la energía solar.

Autor / Redactor

Raúl Germán - Director Técnico Comercial en SunFields Europe

Profesional Fotovoltaico desde 2001.

  • Ingeniero técnico en Telecomunicaciones por la Escuela Politécnica de Alcalá de Henares.
  • Ingeniero en Atersa del 2001 al 2005.
  • Director Técnico en SolarWorld, del 2006 al 2009.
  • Gerente SolarWorld Ibérica, del 2009 al 2013.
  • Director Técnico en SunFields Europe desde 2014.
Scroll al inicio