Los paneles solares suelen ser capaces de convertir entre el 15 y el 22% de la energía solar en energía utilizable, dependiendo de factores como la ubicación, la orientación, las condiciones meteorológicas, etc. La cantidad de luz solar que un sistema de paneles solares puede convertir en electricidad real se denomina eficiencia, lo que a su vez determina la eficacia del panel solar.
Factores que determinan la eficiencia de los paneles solares
Para determinar la eficiencia de una célula solar, los paneles se ensayan en condiciones de prueba estándar (STC), donde las STC especifican una temperatura de 25°C y una irradiación solar de 1000 W/m2. Esto corresponde a un día soleado con luz incidente sobre una superficie solar inclinada de 37°. En estas condiciones de ensayo, una superficie de 1 m2 y un rendimiento del panel solar del 15% darían una potencia de 150 W.
Además de las condiciones de prueba estándar, los paneles solares también se someten a pruebas exhaustivas para comprobar su rendimiento en condiciones extremas.
¿Qué tipos de paneles solares son más eficientes?
Hay muchos tipos diferentes de paneles solares. Los tipos más comunes de paneles solares son:
- Paneles solares monocristalinos
- Paneles solares policristalinos
- Paneles solares de película final
La relación entre el precio, la eficiencia y la vida útil de los paneles solares
Es importante entender que la eficiencia de las células solares individuales no se corresponde con la eficiencia del panel solar (módulo) como sistema. La eficiencia de los paneles solares suele ser del 15-20%, mientras que la de las células solares puede alcanzar el 42% en algunos casos.
A menos que se indique lo contrario, el rendimiento de las células solares se mide en condiciones de laboratorio. Por tanto, aunque el 42% es un rendimiento impresionante, no es aplicable a las aplicaciones residenciales, ya que las condiciones de laboratorio difieren de las reales.
Paneles solares monocristalinos
Las células solares monocristalinas, también conocidas como células monocristalinas, se fabrican con el silicio más puro. Los cristales de este tipo de silicio se forman en largas varillas mediante un complejo proceso. A continuación, las varillas se cortan en obleas que se utilizan para fabricar células solares.
Se sabe que las células solares monocristalinas tienen la mayor eficiencia en condiciones de prueba estándar en comparación con los otros dos tipos de células solares. Actualmente, los paneles solares monocristalinos tienen una eficiencia de conversión del 22-27%. Los paneles monocristalinos se reconocen por sus bordes redondeados y su color oscuro.
Paneles solares policristalinos
Los paneles solares con células solares policristalinas, son ligeramente menos eficientes que los de células solares monocristalinas. Esto se debe a la naturaleza de su fabricación. El silicio se cultiva en forma de bloques de cristales en lugar de cristales individuales. Estos bloques se cortan en obleas para producir células solares individuales. Los paneles solares policristalinos disponibles actualmente tienen una eficiencia del 15-22%. Los paneles solares policristalinos se reconocen por su corte cuadrado y sus puntos azules.
Paneles solares de película fina.
Se trata de células solares con una o varias capas de película fina sobre un sustrato como el vidrio, el plástico o el metal. Las células solares de capa fina son generalmente flexibles y ligeras. Se sabe que las células solares de capa fina se degradan algo más rápido que las células solares monocristalinas o policristalinas. Su fabricación es menos compleja y su rendimiento es un 5% inferior al de los paneles solares monocristalinos. En general, la eficiencia de producción de energía de las células solares de capa fina se sitúa entre el 15 y el 22%.
Por ello, los paneles solares de capa fina se instalan en proyectos a gran escala y en centrales solares.
Eficiencia de los paneles solares en diferentes entornos
Ningún cliente quiere comprar paneles solares que no sean técnicamente sólidos. Aunque la energía solar tiene considerables ventajas, es importante instalar el tipo correcto de paneles solares.
Eficiencia de los paneles solares en condiciones extremas
Nieve
Una capa gruesa de nieve puede ser demasiado pesada para los paneles solares: más de 5 cm de nieve harán que las células solares dejen de funcionar y reducirán la eficiencia de los paneles solares en un 100%. Sin embargo, los paneles solares están inclinados para que la nieve se deslice, de lo contrario se puede retirar manualmente.
Incluso en un día normal de nieve, los paneles solares seguirán produciendo electricidad.
Viento
El viento es uno de los factores más comunes que pueden dañar los paneles solares. Los fabricantes de paneles solares realizan extensas pruebas en túneles de viento para reducir el riesgo de daños, y se ha observado una ligera disminución de la eficiencia de los paneles solares a medida que aumenta la velocidad del viento.
Sin embargo, el viento también tiene efectos positivos. El efecto del viento es el enfriamiento de los paneles, cuya eficiencia aumenta en un 0,05% cuando los paneles se enfrían un grado.
Hielo
El hielo se adhiere a la superficie de las células solares que no están recubiertas de silicio. El hielo puede reducir la eficiencia de producción de energía de las células solares entre un 25 y un 100%.
Residuos químicos
Cuando caen más de 20 mm de lluvia sobre la superficie de las células solares, los productos químicos se disuelven. Los estudios han demostrado que los depósitos químicos pueden reducir la eficiencia de los paneles solares en un 0,2%.
Degradación UV
La degradación inducida por los rayos UV puede provocar la deslaminación de la estructura de la célula solar. Las células solares individuales también pueden decolorarse. La exposición inicial a la luz solar puede hacer que se forme una capa de óxido de boro en la superficie del panel, lo que provoca una disminución del 1 al 3% de la eficiencia durante las primeras 1000 horas.
Pruebas de resistencia a la humedad
Las pruebas de calor por humedad se realizan para determinar la durabilidad de los paneles solares en condiciones de alta humedad. La humedad puede causar corrosión, malas conexiones de los módulos y reducir la eficiencia general del panel solar.
Resistencia al aislamiento
La resistencia del aislamiento viene determinada por la resistencia del material. Los materiales débiles pueden provocar fugas de corriente en los bordes del panel solar.
Instalación y eficiencia
Durante la instalación, es importante tener en cuenta todos los factores que pueden afectar a la eficiencia del panel solar. Además, es importante maximizar la eficiencia desde el principio.
Comprobación de la eficiencia de los paneles solares en condiciones extremas
Las pruebas de eficiencia de los paneles solares se realizan para evitar que se vendan en el mercado paneles solares de mala calidad. Los fabricantes deben demostrar que sus paneles solares son duraderos y eficientes a largo plazo.
En general, las células solares se prueban en instalaciones de paneles solares de última generación y totalmente automatizadas. Este alto nivel de pruebas permite clasificar la eficiencia de los paneles solares en grupos de rendimiento similar.
