Los paneles solares monocristalinos: tecnología y aplicaciones

Fotovoltaica

Los paneles fotovoltaicos son equipos para producir energía eléctrica usando la radiación solar y están formados por agrupaciones de celdas fotovoltaicas, que pueden ser de diferentes tecnologías según el tipo de panel. Estas celdas se conectan en serie para obtener la tensión de salida requerida y en varias ramas en paralelo para aumentar la corriente obtenida. Los tipos más comunes de células fotovoltaicas son las monocristalinas y las policristalinas, siendo las monocristalinas las que presentan un mejor rendimiento y potencia por unidad de superficie.

 

Tipos de células y paneles fotovoltaicos

Un panel fotovoltaico tiene como componente fundamental las células fotovoltaicas, una tecnología que ha ido evolucionando notablemente desde los primeros años de producción masiva de estos equipos.

En cuanto a las propias células las tecnologías más habituales que usan silicio como material básico son las policristalinas, que comenzaron a utilizarse masivamente a partir de los años 90, y las de monosilicio o monocristalinas, que presentan mayor rendimiento, pero un mayor coste de y dificultad de producción ya que las policristalinas se producen usando grandes celdas que reducen en gran medida el coste de producción. También ha habido una variación en los tamaños de las células fotovoltaicas ya que en los paneles de los años de 1990 y principios de 2000 se usaban masivamente células de 5 pulgadas (125 mm) y desde el año 2008 la gran mayoría de los paneles utilizan células de 150 mm.

Tipos de paneles fotovoltaicos más comunes

Actualmente podemos encontrar tres tipos fundamentales de paneles fotovoltaicos en el mercado.

  • Silicio monocristalino

Las células momocristalinas se fabrican a partir de silicio puro fundido y se dopan con boro, para mejorar las propiedades y hacerlo un material semiconductor.

  • Silicio policristalino

Se fabrican de la misma forma que los monocristalinos, pero se reducen las fases de cristalización. Presentan menos rendimiento que las monocristalinas.

  • Paneles de capa fina o thin film

Los paneles de capa fina se producen de una forma totalmente diferente, mediante el depósito en de una lámina delgada de material semiconductor sobre un sustrato como vidrio o plástico.

 

Ventajas y aplicaciones de los paneles monocristalinos

Los paneles monocristalinos tienen un rendimiento mayor que los policristalinos, siendo a nivel de laboratorio de un 24% y a escala comercial oscila entre el 17% y el 20%. Este mayor rendimiento es algo muy importante cuando no se dispone de mucha superficie para instalar paneles fotovoltaicos porque usándolos podemos conseguir mayor potencia con la misma superficie ocupada. A nivel operativo su vida útil también es mayor que la de los paneles policristalinos y tienen mejores valores de producción con radiación difusa, pero su precio es superior al de los policristalinos.

Fabricación de los sistemas monocristalinos

Las células fotovoltaicas monocristalinas se fabrican con bloques de silicio de forma cilíndrica y tras recortar los cuatro lados de los bloques cilíndricos se consiguen las láminas de silicio con forma cuadrada o rectangular.

Ventajas de los paneles monocristalinos

Las principales ventajas de los paneles solares monocristalinos son:

  • Tienen los mayores rendimientos ya que se fabrican con silicio de alta pureza y a nivel general está por encima del 15% y en algunos paneles supera el 21%.
  • Mayor vida útil de los paneles monocristalinos, generalmente los fabricantes ofrecen garantías de hasta 25 años.
  • Mejor rendimiento que los paneles policristalinos en condiciones de poca radiación.
  • El rendimiento en todos los paneles se reduce con temperaturas altas, pero esto ocurre en menor medida en los policristalinos que en los monocristalinos.

Desventajas de los paneles monocristalinos:

Las principales desventajas de los paneles fotovoltaicos que usan células monocristalinas son:

  • Mayor coste: si hay suficiente superficie, a nivel económico resulta más ventajoso usar paneles policristalinos o de capa fina.
  • Son sensibles al sombreamiento parcial, por lo que si pueden quedar sombreados lo más adecuado es usar micro inversores solares ya que garantizan que no toda la instalación solar se ve afectada por un único panel.
  • Se derrocha una gran cantidad de silicio en el proceso al llevar a cabo el corte de las células en la forma final.

Tal y como hemos analizado, el coste y la eficiencia son los parámetros clave a la hora de elegir el tipo de célula más adecuada, y los paneles monocristalinos tiene mayor rendimiento y necesitan menos espacio para producir la cantidad de energía requerida.

 

Guía de energía fotovoltaica