Tipos de placas solares fotovoltaicas
Hay varios paneles solares fotovoltaicos domésticos en el mercado. Los tipos más comunes son:
- Los paneles fotovoltaicos monocristalinos.
- Los paneles solares policristalinos
- Las placas solares de capa fina.
Aproximadamente el 90% de la tecnología fotovoltaica se basa en el uso de algún tipo de silicio. Para los paneles solares domésticos, el porcentaje es aún mayor.
La principal diferencia entre los distintos tipos de paneles fotovoltaicos es la pureza del silicio utilizado. Cuanto más puro sea el silicio, mejor será la disposición de sus moléculas y mayor será la capacidad de convertir la energía solar en electricidad.
De esta forma, se establece una relación directa entre la pureza del silicio y la eficiencia de los paneles solares. Por el contrario, aumentar la pureza del silicio significa un proceso más caro.
DEl silicio cristalino es la base de las celdas monocristalinas y policristalinas.
Paneles solares monocristalinos de celdas de silicio
Entre los paneles solares monocristalinos, las células solares mono-Si son muy fáciles de identificar debido a su color y apariencia uniformes, lo que indica que la pureza del silicio es alta.
En este tipo de panel fotovoltaico, las células monocristalinas están formadas por bloques o lingotes de silicio cilíndricos.
Posteriormente, para reducir el costo de fabricación de las células fotovoltaicas monocristalinas y optimizar su rendimiento, se cortaron los cuatro lados del bloque cilíndrico para hacer obleas de silicio. Este corte les da este aspecto característico.
Una de las formas más fáciles de distinguir claramente los paneles solares monocristalinos de los paneles solares policristalinos es que en las células policristalinas, las células no tienen esquinas redondeadas, sino que son perfectamente rectangulares.
La diferencia básica entre una célula solar monocristalina y una policristalina es la composición del cristal de silicio. Las células monocristalinas están formadas por un único tipo de cristal de silicio, o sea que cuando se ha fabricado el cristal, se ha controlado el crecimiento del propio cristal de silicio para que solo se formara en una dirección, consiguiendo un alineamiento bastante perfecto de todos los componentes del cristal.
En cambio en las células policristalinas, el crecimiento del cristal de silicio no es controlado, con lo que el cristal crece en todas direcciones creando un conjunto de cristales diferentes unidos entre sí.
Paneles fotovoltaicos policristalinos de silicio
Los paneles fotovoltaicos policristalinos se diferencian de los paneles monocristalinos en que el método Cheklaussky no se utiliza en el proceso de fabricación. En este tipo de panel solar, el silicio original se funde y se vierte en un molde cuadrado. Luego se enfría y se corta en láminas cuadradas perfectas.
Desde que comenzó la producción en la década de 1980, los paneles solares basados en células policristalinas tienen una larga trayectoria en la industria.
En comparación con las células monocristalinas, su mayor ventaja se basa en menores costes de producción, lo que reduce el precio final de estos sistemas.
Las células fotovoltaicas de paneles solares policristalinos son más baratas. Por otro lado, tienen algunas desventajas: Estas baterías tienen menor resistencia al calor, lo que significa que su eficiencia es menor que la de las baterías de silicio monocristalino.
En concreto, se estima que en paneles que incluyen estas celdas, el ratio de eficiencia es de hasta el 16%, lo que se debe principalmente al bajo contenido de silicio incorporado en los mismos.
Las desventajas de estos sistemas también incluyen los efectos adversos de la alta temperatura en estas baterías, lo que las hace menos atractivas para los usuarios que viven en áreas cálidas que las baterías monocristalinas, y son menos eficientes en términos de espacio.
Paneles solares fotovoltaicos de capa fina
El fundamento de estos paneles es depositar varias capas de material fotovoltaico en una base. Dependiendo de cuál sea el material usado, se pueden encontrar paneles de capa fina de silicio amorfo (a-Si), de teluro de cadmio (CdTe), de cobre, indio, galio y selenio (GIS/CIGS) o células fotovoltaicas orgánicas (OPC)
En función del tipo, un módulo de capa fina presenta una eficiencia del 7-13% puesto que tienen un gran potencial para uso doméstico, son cada vez más demandados.
Los módulos fotovoltaicos de película delgada se fabrican depositando materiales semiconductores sobre un sustrato similar al vidrio, por lo que los paneles solares rígidos se pueden usar en exteriores. Si se trata de un panel flexible para fines no convencionales, es de plástico o plástico.
El módulo de película delgada se fabrica en su totalidad y no necesita ensamblar múltiples celdas como un panel de silicio cristalino Además, la cantidad de material semiconductor presente en el panel es mucho menor que la de un panel de celdas fotovoltaicas estándar. Por otro lado, esto reduce los costos de producción y el material depositado parece tener mayores defectos, por lo que la eficiencia de los paneles de película delgada es menor en comparación con los equivalentes monocristalinos.
Paneles solares híbridos
Otro tipo de panel solar fotovoltaico es el panel solar híbrido. Gracias a este tipo de paneles podemos obtener energía eléctrica y energía solar térmica para agua caliente sanitaria y calefacción en un mismo panel solar.
En los paneles solares híbridos se integran la tecnología fotovoltaica y la energía solar: la energía solar fotovoltaica absorbe la radiación solar, y parte de la energía térmica que no se puede acumular se recupera mediante un intercambiador de calor.
La utilización del intercambiador de calor permite aumentar la producción de electricidad y dispersar la energía del panel fotovoltaico en sí.