Esta es una pregunta se realizan muchas personas y es que no existe un tipo de panel solar predeterminado para instalar en una casa. Esto dependerá de diferentes factores: la superficie disponible, el modelo del inversor, la potencia del panel, la capacidad de producción que necesitemos e, incluso, la ubicación geográfica de la casa y las condiciones climáticas.
Concretamente, la mejor opción es un panel solar monocristalino PERC con célula partida. Actualmente este es el tipo de panel solar más utilizado en el sector fotovoltaico.
Tipo de panel
Los tipos de paneles fotovoltaicos más conocidos son los siguientes:
1. Paneles fotovoltaicos monocristalinos
Estos paneles están hechos de silicio monocristalino. Están diseñados para producir energía a niveles más altos que los otros tipos de paneles, pero también son más caros.
Concretamente, está compuesto por un solo cristal de silicio, se fabrican directamente cortando el silicio, sin fundir, en láminas obteniendo una mayor pureza y por lo tanto un mejor rendimiento.
Este tipo de panel solar está ideado y diseñado para trabajar en zonas del norte donde, por lo general, se suelen disfrutar de una menor cantidad de horas de sol y las temperaturas con más bajas. El color del que está hecho este tipo de panel solar, negro, hace que se retenga más el calor.
2. Paneles fotovoltaicos policristalinos
Estos paneles están hechos de silicio policristalino. Son más económicos que los anteriores, los monocristalinos, ya que son menos eficientes.
Su composición es una fundición de diferentes tipos de silicio que se coloca en moldes para darle la forma deseada. Su color también influye en su eficiencia, pues el panel solar policristalino es de color azul, que tiene menos capacidad de retener el calor.
3. Paneles fotovoltaicos amorfos
Estos paneles están formados por una mezcla de silicio y materiales de óxido, de esta composición viene su nombre, amorfo. Con este tipo de panel damos otro bajón de calidad, pues el panel solar amorfo es menos eficiente, pero también es más barato.
Debido a su baja eficiencia el panel solar amorfo necesita el doble de superficie para la instalación de un mayor número de paneles para conseguir una producción energética equivalente a la que tendríamos con el uso de un panel más eficiente.
Los paneles amorfos son los más baratos pero necesitan el doble superficie para poder extraer los mismos vatios que los paneles fotovoltaicos actuales. Este tipo de paneles ya no se comercializan.
4. Paneles fotovoltaicos Flexibles
Estos paneles están hechos de una película fina de material fotovoltaico. Estos paneles producen energía a niveles ligeramente inferiores a los de los otros tipos, pero son mucho más ligeros y flexibles, lo que los hace ideales para uso en techos y otros lugares con poco espacio.
5. Paneles fotovoltaicos de célula partida
Son un tipo de paneles solares que usan dos o más células solares conectadas entre sí para aumentar la eficiencia de la conversión de energía solar a energía eléctrica. Estos paneles se componen de dos o más células solares conectadas en serie.
Estas células solares están separadas entre sí por un medio aislante, como una lámina de vidrio, plástico o metal. Esta configuración divide la luz solar en dos o más partes, cada una de las cuales cae sobre una célula solar separada. Esto aumenta la eficiencia de la conversión de luz solar a energía eléctrica. Estas células solares también se conocen como células solares de doble cara o células solares bifaciales.
Tecnología PERC
PERC es una tecnología que se usa para mejorar la eficiencia de las células solares mediante la captura de tantos fotones adicionales como sea posible sin cambiar fundamentalmente el funcionamiento de una célula solar.
En las células solares ordinarias de silicio cristalino, la electricidad se produce cuando los fotones chocan con una capa de silicio, desprendiendo electrones que luego se dirigen a fluir a lo largo de un cable.
En general, las modernas células solares de silicio monocristalino pueden convertir en electricidad entre el 19 y el 20% de los fotones entrantes, pero algunos fotones atraviesan el material de silicio sin excitar electrones.
Cuando estas células se incorporan a un módulo solar, los fotones no convertidos pueden chocar con la capa posterior de aluminio y convertirse en calor, lo que reduce la eficiencia de la célula. Otros fotones excitan electrones que acaban recombinándose sin pasar por los cables de la célula, lo que significa que no generan electricidad.
Para fabricar una célula solar PERC, el fabricante toma células de silicio monocristalino convencionales y les añade una capa pasivante en la parte posterior que está diseñada para reflejar los fotones a través de la capa de silicio. A continuación, las células se micrograban con productos químicos o con un láser para atravesar esta capa añadida y que los contactos posteriores puedan llegar a ella. Sobre esta capa se añade una capa dieléctrica para aislar la célula solar.
Cuando se incorporan a un módulo solar, estas capas pasivas y el recubrimiento impiden que los electrones lleguen al contacto posterior sobre el que se colocan las células. La tecnología de las células PERC hace que el silicio capte más fotones, lo que significa que cada célula produce un poco más de electricidad de la que produciría sin las capas PERC. El rendimiento máximo de las células PERC es de aproximadamente un 23%, frente al máximo de 21% de las células convencionales de silicio monocristalino.
¿Qué ventajas tiene la tecnología PERC?
Optimiza el rendimiento de tu instalación solar.
La tecnología PERC ha supuesto un gran desarrollo dentro del sector fotovoltaico, gracias al aumento de rendimiento de los módulos fotovoltaicos, tanto monocristalinos como policristalinos. Es la innovación en placas solares por la que más apuestan actualmente distribuidores y fabricantes como Q-cells o Jinko.
PERC (Passivated Emitter Rear Cell) consiste en colocar una capa reflectante (Dielectric Layer) para aprovechar al máximo la radiación. O dicho de otro modo, es el proceso que añade una capa adicional en la parte trasera del panel solar. Dicha capa permite reflejar de nuevo hacia la célula parte de los fotones que atraviesan la célula, aumentando así la eficiencia total del panel.
Por tanto, en los paneles solares fabricados con esta tecnología, las células disponen de una capa posterior que ayuda a captar más radiación solar y una lámina que hace que la luz solar sobrante rebote dentro de la célula y se pueda recuperar (a diferencia de las placas solares fotovoltaicas tradicionales que no aprovechan dicho sobrante).
Esto permite aumentar la eficiencia de captación de las células solares en comparación a placas solares fotovoltaicas con la misma distribución, reduciendo el coste final de las placas.
¿Qué es la tecnología Half-Cut o Half-Cell?
Se trata de otra innovación a nivel placas solares. Consiste en el uso de células solares cortadas por la mitad, situando la caja de conexiones en el centro del panel solar. Así, a diferencia de los módulos solares convencionales, el panel solar queda cortado en 2 mitades, con el 50% de capacidad cada una.
Las placas solares “Half-Cell” o placas compuestas por mitades de células solares, también permiten ampliar las opciones de las instalaciones fotovoltaicas.
Las placas solares HC dividen el flujo de la corriente en dos partes unidas en serie. Esto reduce la resistencia interna de las placas (menores pérdidas de corriente al ser transportada por las pistas conductoras) y asegura una producción continua cuando la placa está parcialmente sombreada ya que los sombreados parciales de una mitad del panel solar no afectarán al total del panel.
Tecnología N-Type: diferencias, ventajas y tipos
La tecnología N-Type existe desde hace ya muchos años. De hecho, fue la primera célula solar funcional que se creó. Por ello, lo más común hubiera sido que predominarán en el mercado, pero su desarrollo se vio eclipsado por las células P-Type. Estas últimas, se implantaron rápidamente debido, en gran medida, al ser la tecnología utilizada en los inicios de la carrera espacial del siglo XX. Pero los tiempos están cambiando, las tecnologías más punteras de ayer, no tiene por qué serlo hoy.
Al igual que en la mayoría de los sectores, la tecnología que se estandariza en el mercado suele ser la que consigue disminuir los costes de fabricación, ya que facilita la democratización de los productos. En las últimas semanas, principalmente a raíz de la conferencia y exposición internacional sobre energía fotovoltaica SNEC 2021, la tecnología N-Type ha ganado protagonismo, y se espera que muy pronto irrumpe de manera masiva en el mercado.
En esta serie de tres artículos, empezaremos a abordar las principales diferencias entre las células de tipo P y de tipo N. Después ahondaremos en sus ventajas de la tecnología N-Type, y terminaremos explicando los tipos de células que existen.
¿Cuál es la diferencia entre P-Type y N-Type?
El silicio usado tanto en las celdas P-Type como en las N-Type es idéntico. Incluso se obtienen a través del mismo proceso de fabricación, ya que las obleas son las mismas. Entonces, ¿cuándo se convierten en células tipo N o P? La diferenciación aparece después, cuando se dopa la célula para añadir electrones o crear “huecos”, favoreciendo así la circulación de la corriente eléctrica.
El silicio de tipo P se produce añadiendo átomos como el boro (principalmente) o el galio (solamente algunos fabricantes lo usan), que tienen un electrón menos que el silicio en su nivel de energía exterior. El boro tiene un electrón menos del necesario para formar los enlaces con los átomos de silicio circundantes, por ello se crea una vacante de electrones o “agujero”. Como resultado de este proceso su carga eléctrica es positiva y pasa a denominarse de tipo P (por su carga positiva).
Al contrario que en las células tipo P, el silicio de las células tipo N se fabrica incluyendo por ejemplo Fósforo, que cuenta con un electrón más en su nivel de energía exterior (el Silicio tiene cuatro electrones y el Fósforo cinco). Este último, se enlaza con sus átomos vecinos de silicio, pero un electrón no participa en el enlace. En cambio, es libre de moverse dentro de la estructura del silicio, favoreciendo así la circulación de la corriente eléctrica. Recordamos que el electrón cuenta con una carga eléctrica negativa, y por eso la célula se denomina de tipo N (de negativo).
Es importante señalar que ambas tecnologías usan una combinación de silicio de tipo P y N para formar la unión p-n, y de esta manera poder crear un circuito eléctrico. La diferencia reside en cuál de las dos es la “dominante” o, como se suele denominar, la capa base. Por esta razón las células de tipo P utilizan el silicio dopado con boro como base junto con una capa ultrafina de silicio de tipo N. Mientras, las células de tipo N por el contrario y utilizan una base de silicio de tipo N con una fina capa de tipo P.