¿Cuáles son los tipos de paneles solares que existen?

• ¿Cuáles son los 3 tipos de paneles solares?
• Tipos de paneles solares fotovoltaicos
• ① Tipos de paneles solares por la tecnología de fabricación
• ② Tipos de paneles solares por su uso
• ③ Tipos de paneles solares por número de células
• ④ La potencia pico que pueden desarrollar

Se distinguen tres tipos de paneles solares por la energía que nos proporcionan, eso sí, todas ellas a partir de la energía solar: colectores solares térmicos, paneles fotovoltaicos y captadores híbridos.

Tipos de paneles solares

Son aquellas que aprovechan la energía solar para calentar un fluido caloportador, generalmente una disolución de Glicol en agua al 80%. Los paneles solares térmicos sirven para calentar agua que utilizaremos en la calefacción o para agua caliente sanitaria.

Son las que aprovechan el efecto fotovoltaico para generar electricidad a partir de la luz solar. En la tabla se hace una primera clasificación, aunque si nos referimos al tipo de placas solares, se pueden hacer muchas calificaciones en función de diversas características. Una de ellas por su forma de fabricarse las placas fotovoltaicas partiendo del silicio, de un solo cristal o policristalino.

Este tipo de colectores solares conjugan los dos tipos anteriores. Es decir, tienen en su superficie una capa de celdas fotovoltaicas y en su parte trasera incorporan un sistema térmico. Este componente para aprovechamiento de la energía solar térmica puede ser por agua o por aire, dando lugar a dos tipos de paneles solares híbridos.

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Los paneles solares fotovoltaicos pueden clasificarse de diferentes modos, en función de las características que nos interese observar. De esta forma podemos hacer la clasificación según:

① La tecnología de fabricación utilizada

② Tipos de placas solares por su uso

③ El tamaño o número de celdas fotovoltaicas que los integran

④ La potencia pico que pueden desarrollar

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La tecnología de fabricación de las celdas solares se basa en el proceso de conseguir el silicio. Así, se distinguen el tipo de placas solares policristalinas, las monocristalinas y las amorfas.

Se fabrican a partir de celdas de silicio de un único cristal. Se caracterizan por su aspecto uniforme, de tonalidad negra y cantos recortados. Son aptas para cielos nubosos o climas con tendencia a tormentas o lluvia. Esta clase de placas fotovoltaicas presenta una eficiencia más elevada en comparación a otras. Por ello, son las que más tienden a instalarse.

Este tipo de paneles solares se fabrican a base de silicio no homogéneo, es decir que al solidificarse lo hace en diferentes cristales. Sus celdas fotovoltaicas tienen una tonalidad azulada y sus esquinas son totalmente cuadradas. Durante el proceso de formación de los cristales, el bloque de silicio se solidifica por fases, generando muchos cristales. La eficiencia de las placas solares policristalinas está entre el 14% y 20%, lo que significa un rendimiento menor que las monocristalinas.

El tipo de paneles solares fotovoltaicos amorfos no se fabrican con células individuales, sino en forma de bandas continuas y no tiene forma cristalina. Su potencia va reduciéndose en medida que van pasando los años, es por lo que se debe cuidar de su mantenimiento. Actualmente ya no suelen encontrarse disponibles en el mercado.

Los paneles fotovoltaicos con tecnología de hetero-unión, no son precisamente nuevos, aunque se han desarrollado nuevos colectores que mejoran sustancialmente el rendimiento de la instalación fotovoltaica. Así, se ha mejorado el proceso de producción, siendo menos complicado que los paneles PERC, lo que ayuda en reducir los precios de los paneles fotovoltaicos.

La diferencia de esta tecnología se centra en la base de las celdas solares, es decir, en el silicio que lo forma. La tecnología de hetero-unión, o también conocida como HJT, consiste en combinar silicio monocristalino con silicio amorfo en capa fina. Las ventajas que aporta esta tecnología son:

• Un coeficiente de temperatura más bajo, -0,24%: esto hace que la perdida de rendimiento con el aumento de la temperatura sea menor que en otros tipos de paneles fotovoltaicos.

• Una mayor eficiencia del panel solar, ❯ 22%

• Una menor tasa de degradación anual, 0,4%: lo que garantiza un mayor periodo de alta generación eléctrica, ayudando a que el rendimiento total de la instalación fotovoltaica sea mayor.

• Sin efecto de degradación inducida por la luz: el efecto LID que se produce en el silicio, no se aprecia en este tipo de paneles fotovoltaicos. Esta característica evita una reducción de la eficiencia de los colectores solares instalados, respecto a los datos obtenidos en laboratorio. Algo que si ocurre con otras tecnologías.

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También podemos categorizar los tipos de paneles solares fotovoltaicos por el uso que les vamos a dar. Así, podemos separar las placas solares por el tipo de instalación donde se instalarán:

• Para uso de autoconsumo residencial
• Para uso de autoconsumo industrial
• Para huertas solares con fin de venta de electricidad

Aunque un mismo tipo de panel solar se puede utilizar en diferentes utilizaciones, por lo general se ve influenciado el uso por otras características del panel. Por ejemplo, un panel de mayor eficiencia se suele usar en autoconsumo doméstico porque por lo general se dispone de menos espacio. Por ello se eligen paneles de menor tamaño y mayor potencia pico.

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El tamaño de los diferentes tipos de paneles fotovoltaicos viene definido por la cantidad de celdas que los integran y también los paneles de célula partida:

✓ Paneles solares de 36 células

Este tipo de paneles solares están diseñados para aplicaciones especiales y de pequeña dimensión. Por lo general para instalaciones aisladas, como por ejemplo, para la señalización en carreteras, iluminación aislada o también para autocaravanas, pequeños barcos, etc.

✓ Paneles solares de 60 células

Los colecgtores solares fotovoltaicos de 60 células están formadas en general por células cuadradas. Tienen una buena aceptación por lo que muchas instalaciones son realizadas con módulos fotovoltaicos de 60 células. Este tipo de paneles solares de 60 células son óptimas para instalaciones de conexión a la red y también para instalaciones aisladas. Pero con el uso de reguladores de carga.

✓ Paneles solares de 72 células

Los paneles solares de 72 células fotovoltaicas tienen buenas referencias dentro del mercado fotovoltaico. Están diseñados para instalaciones en casas de campo, viviendas con un consumo energético diario o chalets. La instalación de este tipo de colectores solares significa un ahorro monetario en un mediano y largo plazo.

✓ Paneles solares de célula partida de 120 celdas

Cuando hablamos de los tipos de paneles solares de célula partida nos referimos a una nueva tecnología que reduce el tamaño de las celdas. Además, junta en un solo panel dos grupos de células, como si juntásemos dos paneles de 60 celdas.

Esta tecnología o método de fabricación provoca que cada celda disponga de menos superficie de captación. Por lo que la corriente eléctrica que es capaz de generar se reduce. Ello se hace por dos motivos:

Por un lado, al reducir la corriente que circula por las células y los cables, reducimos las pérdidas por efecto Joule(1). Por otro lado, el problema de las sombras o suciedad afecta a menos superficie de la placa solar. Por lo que la reducción en la cuantía de la generación eléctrica también se limita. De esta forma se beneficia el rendimiento global de la placa solar y de toda la instalación.

(1) Se conoce como efecto Joule al fenómeno por el cual parte de la corriente eléctrica que circula por un conductor, se transforma en calor. El movimiento de los electrones en un metal conductor es desordenado o caótico. Este desplazamiento sin orden ni dirección definida provoca continuas colisiones con los núcleos atómicos y como consecuencia, una pérdida de energía cinética, que se transforma en un aumento de la temperatura en el propio cable conductor.

✓ Placas solares de célula partida de 144 celdas

En el caso del tipo de placa solar de célula partida de 144 celdas es lo mismo que la anterior, no obstante, se trabaja a partir del diseño de una placa solar de 72 células. Este tipo de paneles solares es muy utilizado en instalaciones de autoconsumo industrial. Sobre todo, donde las superficies disponibles para la instalación son mayores y posibilita la colocación de paneles más grandes.

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Al clasificar los tipos de paneles fotovoltaicos por la potencia pico, lo hacemos en función de la máxima capacidad de generación eléctrica en condiciones óptimas.

El vatio pico es la potencia máxima que una placa solar puede proporcionar, por diseño y fabricación. Este valor lo utilizan los técnicos en fotovoltaica para comparar los diferentes tipos de paneles solares y su rendimiento en las instalaciones fotovoltaicas. Así, calculan la electricidad que puede llegar a generar una instalación de paneles solares fotovoltaicos en condiciones óptimas.

Para calcular la potencia pico de un panel solar, debemos consultar sus características técnicas. Concretamente, debemos conocer el voltaje y la intensidad eléctrica máximos. Estos datos los facilitan los fabricantes de colectores fotovoltaicos en la hoja de especificaciones técnicas, obtenidas en el laboratorio de ensayos.

En el mercado encontramos colectores solares con una gran gama de potencias. En la siguiente tabla recogemos los más comunes, con sus tensiones nominales.

Potencia pico de los paneles solares