Tipos de Paneles Solares

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Usos, aplicaciones y tipos de Placas Solares

Tipos de placas solares hay tantas como queramos agrupar. Podemos clasificarlas por tecnología, por potencia, por tensión, por aplicación....

En esta sección podrás encontrar los tipos de paneles solares de acuerdo con varios "filtros" para clasificarlos. Desde los monocristalinos y policristalinos, hasta los flexibles o transparentes e incluso también por su tamaño y dimensiones más habituales según el número de células que usan.

Decidir cuales son los más adecuados para tu proyecto dependerá de muchos otros factores, pero si necesitabas poner en orden los tipos de placas solares que puedes encontrar, esperamos que este artículo te sea de ayuda.

Video de nuestra última exposición de placas fotovoltaicas en Genera 2018…

Tipos de paneles fotovoltaicos según su tecnología

Monocristalinos, Policristalinos, Amorfos y "Flexibles"

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.

Célula solar policristalina

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

Elegir entre Placa solar Monocristalina o Policristalina:

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.

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:

 

En Altas Temperaturas ¿Qué es mejor, un placa solar monocristalina o policristalina?

Partimos de la base que la temperatura, el calor, es uno de los mayores enemigos de un panel solar.

Si examinas una ficha técnica de una placa solar monocristalina o policristalina, verás que hay un dato llamado Coeficiente de Temperatura (expresado en %/ºC o %/K), que lo que indica es el % de potencia pierde ese panel solar por cada grado centígrado que la temperatura de la célula solar sube de 25ºC.

Fíjate en los siguientes ejemplos extraídos de fichas técnicas de placas solares monocristalinas o policristalinas actuales (2019):

  • Coeficiente de temperatura, resaltado en rojo, de una placa solar policristalina.

  • Coeficiente de temperatura, resaltado en rojo, de una placa solar monocristalina.

  • Coeficiente de temperatura, resaltado en rojo, de una placa solar monocristalina de alto rendimiento (tecnología Maxeon, exclusiva de SunPower)

 

Como ves en las imágenes anteriores, los coeficientes de temperatura de los paneles Monocristalinos, son mejores que los Policristalinos.

Dicho de otro modo, si te preocupa cómo afecta la temperatura a las placas solares monocristalinas o policristalinas, la respuesta es sencilla, se comporta mucho mejor la placa monocristalina.

Existe la creencia de que para climas con altas temperaturas, como por ejemplo el Sur de Europa (España, Portugal...), el rendimiento de una placa solar a alta temperatura es mejor si es policristalina. Pero como ves, no es algo basado en la práctica, sino que la explicación de esa creencia tiene otro origen.

Esa creencia, siempre ha sido un argumento más bien comercial, fomentado por fabricantes Asiáticos y vendedores de placas policristalinas de bajo coste.

Panel Monocristalino vs Policristalino - Estudios Científicos del Comportamiento con Temperatura

Pero es que ya no solamente es necesario mirar las fichas técnicas, sino que hay multitud de estudios que demuestran que las células de silicio policristalino alcanzan temperaturas más elevadas que las de silicio monocristalino, en las mismas condiciones ambientales.

Fíjate en esta comparativa entre temperaturas alcanzadas por células de silicio monocristalino vs policristalino, realizada por la Universidad de Santiago de Cali en 2017:

  1. En esta primera gráfica se muestran las temperaturas, medidas a lo largo del año, alcanzadas por las células monocristalinas sometidas al estudio:

Temperatura Células silicio monocristalino
Temperatura Células silicio monocristalino a lo largo de un año

  1. Y esta segunda gráfica muestra las temperaturas, medidas a lo largo del año, alcanzadas por las células policristalinas sometidas al estudio:

Temperatura células silicio policristalino
Temperatura células silicio policristalino a lo largo del año

Para el experimento se utilizaron varias fórmulas (modelo King, Duffle y Masters) para el cálculo de las temperaturas, y el resultado fue inapelable:

Como resultado de la investigación realizada, es posible concluir que existe una relación inversamente proporcional entre la temperatura de la celda calculada por los tres modelos de desempeño y la eficiencia de conversión, es decir que a mayor temperatura de la celda, la eficiencia de conversión de energía es menor.

Eficiencia Placa Solar Monocristalina vs Policristalina Temperatura
Eficiencia Placa Solar Monocristalina vs Policristalina Temperatura

Por otro lado, al comparar la gráfica de los tipos de tecnologías de paneles, se evidencia que el panel de silicio monocristalino es el que mayor eficiencia de conversión de energía presenta, seguido del panel de silicio policristalino.

Los paneles policristalinos alcanzaron siempre una temperatura de célula más alta que los monocristalinos. Nada sorprendente, pues ya habíamos visto que eso ya viene incluso reflejado en las fichas técnicas de cualquier placa solar hoy en día.

Conclusiones finales sobre paneles solares monocristalinos y policristalinos:

La creencia popular de que en climas cálidos se comporta mejor el policristalino no es cierta, de hecho se aleja mucho de la realidad, como hemos podido comprobar.

Bien es cierto que si quieres elegir entre placas solares monocristalinas o policristalinas y necesitas precios bajos, entonces los paneles policristalinos, efectivamente, son más baratos.

Si por el contrario lo que buscas es rendimiento y eficiencia y el precio de las placas solares no es lo más importante para ti, sino que te interesa más la calidad, entonces los paneles monocristalinos son muy superiores.

Continuamos con otros tipos de placas solares:

Paneles silicio amorfo (capa fina):

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”.

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.

Paneles solares flexibles:

Aunque no sería en si un tipo, sino quizá una categoría, también merece la pena mencionarlos. Son un tipo de panel, con una particularidad, su capacidad para ser flexibles. 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 microroturas en las células al doblar el panel.

Tipos de placas solares según su uso o aplicación:

Si lo habitual es clasificar las placas solares según tecnología, también es posible hacerlo según su uso. vamos a separarlos por aplicaciones.

Tipos de placas solares por aplicación:

  • Placas solares para autoconsumo. Son las que más se están utilizando hoy en día, en gran medida por el auge de este tipo de sistemas. Se trata de placas fotovoltaicas estándar, monocristalinas o policristalinas, y con potencias que suelen ir desde los 300W hasta los 400W.
  • Placas solares para casas. No se diferencian de las anteriores. Se usa el mismo tipo de paneles para casas que para otro tipo de instalación, pero si que, en ocasiones, en casas aisladas se utilizan otro tipo de equipamiento que para el autoconsumo conectado a red.
  • Placas solares para caravanas. Suelen ser para sistemas de 12V, por la tensión habitual de la batería del vehículo.

Placas solares para Casa y para Autoconsumo:

Este tipo de paneles solares para casa y para autoconsumo las agrupamos pues no difieren entre si. Suelen ser paneles solares de tecnología monocristalina (mayor eficiencia) o policristalina (menor eficiencia), y con potencias que suelen oscilar entre los 300W y los 400W, en caso de los monocristalinos, y entre los 280W y 340W en caso de los policristalinos. De ahí su diferencia en rendimiento.

Este tipo de paneles solares para casa, 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, para facilitar su instalación. Además de que también serán más modulares, por lo que se aprovechará mejor la superficie disponible.

En caso de instalaciones de autoconsumo de mayor tamaño, en una nave industrial por ejemplo, ya hay mayor facilidad para realizar los trabajos de instalación. En estos casos se puede optar por usar placas solares de tamaños 1,7 x 1 metros (típicamente 60 células) o también de 2 x 1 metros (típicamente 72 células).

Placas solares para Autocaravana:

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 furgovw 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.

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?.

 

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