Team SBLos paneles solares se definen como paneles diseñados para absorber los rayos del sol como fuente de energía para generar electricidad. Un efecto fotovoltaico se logra cuando la luz se convierte en electricidad causada por la absorción de fotones y la descarga de electrones. Estos fotones son focos de energía electromagnética y los materiales que provocan un efecto fotovoltaico se denominan células fotovoltaicas o solares.
Las células solares están hechas de materiales semiconductores, por ejemplo, silicio. El silicio, al ser conductor, se usa para hacer obleas delgadas de semiconductores para formar un campo eléctrico que es positivo y negativo en ambos lados, respectivamente. Hay dos tipos de paneles solares: monocristalino y policristalino. Si va a utilizar energía solar, es vital comprender la diferencia entre paneles solares monocristalinos y policristalinos.
¿Qué son los paneles solares monocristalinos y policristalinos?
El panel solar monocristalino está hecho de células de silicio monocristalino. El silicio que se utiliza en este caso es silicio monocristalino, en el que cada celda tiene forma de una sola pieza de silicio. Los paneles solares policristalinos, por otro lado, están hechos de múltiples piezas de silicio. En este caso, se funden pequeñas piezas de silicio para crear la célula solar.
¿Cómo se fabrican los paneles solares monocristalinos?
Creación de lingotes de silicio
El primer paso para fabricar paneles solares monocristalinos consiste en la extracción de silicio puro a partir de cuarcita de arena de sílice (SiO2) para hacer el silicio metalúrgico. Para ello se utilizan hornos especiales y SiO2 y el carbono se funden a más de 2,552 grados Fahrenheit, lo que produce entre un 98 % y un 99 % de silicio puro. Una vez que se completa el proceso de purificación y el silicio tiene una pureza del 99.999%, se convertido en un solo lingote de silicio. El lingote de silicio depende de los gradientes de temperatura, las tasas de enfriamiento y las velocidades de rotación.
Hacer obleas de silicio
Usando una sierra de alambre, este único lingote de silicio se corta en finas obleas de 1 mm o 0.0393 pulgadas. Estas obleas se lavan y se pulen para eliminar todas las partículas de polvo y rayones.
Hacer que las obleas sean eficientes
La superficie de la oblea es plana y los rayos de luz pueden reflejarse. Por lo tanto, la superficie está rugosa y grabada para garantizar que la luz se refracte muchas veces, lo que aumenta los niveles de eficiencia.
Difusión
Las obleas de silicio son de tipo p (carga positiva). Necesitan una unión positiva-negativa para conducir la electricidad. Se agrega una capa de fósforo cargado negativamente a la oblea y la oblea se mueve a un horno a 1,652 grados Fahrenheit y se le inyecta nitrógeno. La mezcla de nitrógeno con fósforo crea una capa de tipo negativo en la unión pn.
Mejora de la conductividad
Se presiona una aleación de plata conductiva en la parte frontal de la oblea de silicio para disminuir cualquier pérdida de electricidad y garantizar una potencia perfectamente transportada para la conductividad.
Asamblea
El paso final del proceso de fabricación consiste en ensamblar las obleas en filas y columnas.
¿Cómo se fabrican los paneles solares policristalinos?
Los mejores paneles solares policristalinos también necesitan un grado de silicio muy puro, pero usan fragmentos de silicio en lugar de un lingote. Después del proceso de purificación, se deja que el silicio se fragmente al enfriarse. Los fragmentos se funden y se vierten en crisoles de forma cúbica y se cortan en obleas. El resto del proceso es similar al del mejor panel solar monocristalino.
Paneles solares monocristalinos frente a policristalinos: comparación en profundidad
Tanto los paneles solares monocristalinos como los paneles solares policristalinos se utilizan para convertir la energía del sol en electricidad. Sin embargo, existen diferencias entre los dos tipos de paneles solares en la composición de sus celdas.
Las celdas solares utilizadas en los paneles monocristalinos están hechas de obleas de silicio donde la barra de silicio está hecha de silicio de una sola celda y se cortan en obleas delgadas. Los electrones tienen más espacio para moverse, lo que permite un mayor flujo de energía.
Las células solares que se utilizan en los paneles solares policristalinos están hechas de varias piezas de silicio que se funden para formar finas obleas. También se conocen como paneles multicristalinos. En las células solares policristalinas, los electrones tienen menos espacio para moverse debido a la gran cantidad de cristales.
¿Qué es lo que parecen?
Los paneles solares monocristalinos y policristalinos se ven de manera diferente. Por ejemplo, los paneles solares monocristalinos son de color negro oscuro y tienen una oscuridad uniforme en todas partes. Las delgadas obleas de silicio tendrán bordes redondeados debido a su forma cilíndrica que crea espacios entre las celdas.
Los paneles solares policristalinos aparecerán de color más azul debido a la forma en que la luz del sol cae e interactúa con múltiples cristales. Las obleas de silicio no aparecerán con bordes redondeados porque se cortan de los crisoles de forma cúbica.
¿De qué materiales están hechos?
Las células solares monocristalinas están hechas de arena de sílice, cuarcita. El silicio puro se extrae de la cuarcita para hacer silicio metalúrgico. Luego, el silicio se purifica y se convierte en un solo lingote. El lingote único es un cristal homogéneo y cilíndrico.
Las células solares policristalinas también están hechas de arena de sílice, cuarcita. Sin embargo, se utilizan muchos fragmentos de silicio. Los fragmentos de silicio fundido cuando se enfrían y se funden en crisoles de forma cúbica.
¿Cuánto cuestan los paneles monocristalinos y policristalinos?
Una de las desventajas de los paneles solares monocristalinos es que son más caros que los paneles policristalinos. Eso se debe en gran parte al proceso de fabricación. La fabricación de paneles solares policristalinos consume menos energía y produce menos residuos que los paneles monocristalinos. Esto hace que los paneles solares monocristalinos sean más costosos.
La fabricación de paneles solares monocristalinos consume mucha energía y producen muchos más residuos de silicio que los paneles solares policristalinos. Si tiene un presupuesto ajustado, asegúrese de hacer un análisis cuidadoso de costo-beneficio para diferenciar entre paneles solares monocristalinos y policristalinos.
Paneles solares monocristalinos vs. policristalinos: Eficiencia
Las células solares monocristalinas están hechas de silicio de calidad superior con una estructura monocristalina, por lo que la electricidad fluye con poca o ninguna resistencia y tiene más espacio para moverse. Sin embargo, en el caso de las células solares policristalinas, los fragmentos que intervienen en la fabricación de las células provocan índices de eficiencia más bajos del 14 al 16 %. Esta es una de las desventajas de los paneles solares policristalinos.
¿Qué pasa con sus coeficientes de temperatura?
Estudiar los coeficientes de temperatura de los paneles solares es entender qué tan bien funcionan. Las células solares monocristalinas tienen un coeficiente de temperatura de entre -0.3 %/°C y -0.5 %/°C. Si la temperatura aumenta un grado (Celsius), es probable que las células monocristalinas pierdan niveles de eficiencia del 0.3 % al 0.5 %.
Por otro lado, las células solares policristalinas tienen un coeficiente de temperatura alto y perderán más de sus niveles de eficiencia cuando las temperaturas aumenten, especialmente en lugares cálidos.
¿Cuánto tiempo pueden durar los paneles monocristalinos y policristalinos?
La vida útil de un panel solar depende de la tasa de degradación y la pérdida de producción de energía anual. Cada año verá una disminución en la producción de energía de alrededor de 0.3% a 1%. Por lo tanto, los paneles solares tienen una tasa de degradación de 0.3% a 1%.
Los paneles solares monocristalinos incurren en una pérdida de eficiencia del 0.3% al 0.8% y su tasa de degradación es de alrededor del 0.5%. Después de los primeros diez años, los paneles operarán al 95% de eficiencia y en veinte años, al 90% de eficiencia. Generalmente, los sistemas solares monocristalinos vienen con una garantía de 25 años o más.
Los paneles solares policristalinos pierden sus niveles de eficiencia más rápido que los paneles monocristalinos. Pero, todavía pueden tener una vida útil de alrededor de veinticinco años.
¿Cuáles son las marcas de renombre en estos campos?
La tecnología de paneles solares se ha vuelto muy avanzada a lo largo de los años y hay muchos innovadores paneles solares disponible en el mercado. Algunas de las marcas más populares incluyen:
- SunPower
- Panasonic
- LG
- Canadian Solar
- Jinko solar
- Trina Solar
- REC solar
- Silfab
- CÉLULAS Q
En el año 2020, SunPower, Panasonic y LG lideraron la industria con altos niveles de eficiencia y precios competitivos. En la mayoría de los casos, los paneles solares están hechos de células solares monocristalinas, lo que los hace más eficientes para convertir la luz solar. También tienen un atractivo más estético con su tinte negro uniforme.
Comparación entre paneles solares monocristalinos y policristalinos
| Venta de Paneles Solares Monocristalinos | Venta de Paneles Solares Policristalinos | |
|---|---|---|
| Apariencia | Tinte negro uniforme | Tono azul con una textura y un color ligeramente desiguales. |
| Material | Cristal de silicio único de alto grado | Múltiples fragmentos de silicio fundidos juntos |
| Costo | Más caro | Menos costoso |
| Eficiencia | 15 -% 20 | 13 -% 16 |
| Coeficiente de temperatura | -0.3 %/°C a -0.5 %/°C | -0.3 %/°C a -1 %/°C |
| Esperanza de vida | 25 años o más | 25 años o más |
| Marcas líderes | Paneles solares monocristalinos SunPower, paneles solares monocristalinos LG, Panasonic, Canadian Solar, Jinko Solar, REC Solar | Paneles solares policristalinos Hanwha, Kyocera, Trina Solar, Hyundai, paneles solares policristalinos SolarWorld |
¿Qué tipo de panel debo elegir? Pros de los paneles solares monocristalinos vs Pros de los paneles solares policristalinos
Cuando busque instalar paneles solares para sus hogares, tendrá que elegir entre los paneles solares monocristalinos en venta y los paneles solares policristalinos en venta considerando sus pros y sus contras. También hay otros factores que debe tener en cuenta. Incluyen:
Condiciones de espacio: ¿Dónde planeo instalar los paneles?
La elección de un panel solar dependerá del espacio disponible para la instalación. Si tienes menos espacio en el techo, quizás quieras elegir un panel solar más eficiente como los monocristalinos. Cuanto mayor sea, puede valer la pena, ya que maximizará la producción de electricidad. Si por el contrario lo vas a instalar en el suelo o dispones de mucho más espacio en el tejado, puede que te resulte más económico optar por el panel solar policristalino.
¿Cuáles son las circunstancias climáticas en mi área?
Si vive en las regiones más cálidas y enfrenta condiciones climáticas cálidas, es posible que esté mejor con paneles solares monocristalinos, ya que toleran más calor. Existe la probabilidad de una vida útil más corta de los paneles solares policristalinos en regiones cálidas, especialmente en un clima desértico.
¿Cuáles son las opciones de financiación? Cuáles son las diferencias entre ellos?
Los mejores paneles solares monocristalinos o los mejores paneles solares policristalinos pueden no encajar en ocasiones en tu presupuesto. Es posible que deba comparar marcas y sus respectivos precios antes de hacer su elección. La instalación de paneles solares requerirá una inversión inicial y hay préstamos solares disponibles. También hay opciones de arrendamiento solar.
Préstamos solares
Si sus ahorros mensuales en las facturas de electricidad van a ser mayores que el pago mensual del préstamo, los préstamos solares serán una buena opción. Los préstamos solares ofrecerán una estructura similar a la de sus préstamos para mejoras del hogar. También puede tener acceso a préstamos solares subsidiados en ciertas partes del país con tasas de interés bajas. Comprar su sistema de paneles solares directamente puede brindarle ciertos incentivos y exenciones de impuestos.
Contrato de arrendamiento o compra de energía solar
Puede elegir arrendamientos de compra de energía solar o energía, que es similar a alquilar el sistema solar. El propietario externo del sistema de paneles solares aceptará una tarifa por debajo del mercado durante la duración. Un contrato de arrendamiento o compra de energía (PPA) puede ayudarlo a ahorrar hasta un 30% cada mes en sus facturas de electricidad y no habrá ningún costo inicial involucrado. El tercero propietario también es responsable del mantenimiento. Al final del período de arrendamiento, puede tener la opción de comprarlo a precio de mercado o hacer que lo retiren de su propiedad.
Otras preferencias individuales
Las preferencias personales al elegir sistemas de energía solar dependerán de la apariencia, la marca y el precio (préstamos solares versus arrendamientos solares). Los mejores paneles solares monocristalinos tienen un tinte negro uniforme, mientras que los mejores paneles solares policristalinos tienen tonos desiguales de azul. Puede tener una marca favorita conocida por su calidad o puede elegir una marca en particular por su asequibilidad.
Profundizando en el mundo de los paneles solares: ¿Cuáles son otras tecnologías?
Hay muchas tecnologías avanzadas de paneles solares que han surgido en el mundo solar y la innovación en estas áreas continúa.
Paneles solares de células PERC
La tecnología PERC (Passivated Emitter and Rear Cell) es cada vez más popular. Las células PERC tienen una capa adicional, la capa de pasivación debajo del panel solar. Este actúa como un espejo y reflejará la luz del sol que se cuela a través del panel. La tecnología PERC también permite una mayor absorción de radiación haciéndola más eficiente.
Paneles Solares Bifaciales
Los paneles solares bifaciales contienen material conductor en ambos lados del panel. Esto, a su vez, maximiza la eficiencia del panel para reflejar la luz solar. Los paneles de cuello bifaciales se deben montar en una posición elevada para aprovechar al máximo ambos lados del panel. Es mejor si el techo debajo del panel contiene un buen material reflectante. Actualmente, la instalación de un panel solar bifacial es más costosa.
Paneles solares de celda de medio corte
El tamaño de las células solares se reduce a la mitad y, por lo tanto, son más pequeñas, lo que proporciona una mayor eficiencia. El tamaño de estas celdas es la mitad de las celdas solares convencionales y producirán la mitad de la corriente eléctrica, reduciendo así la resistencia y haciéndolas más eficientes.
Las células solares de medio corte también tienen una mayor tolerancia a la sombra. La eficiencia de la celda se verá comprometida si la sombra cae sobre ellos y afectará a las otras celdas de esa serie. Habrá una pérdida considerable de producción del panel solar. Dado que las celdas de medio corte están cableadas de manera diferente, la pérdida de producción puede minimizarse.
Paneles solares flexibles
Aparte de los habituales paneles solares monocristalinos frente a policristalinos, existe una tecnología solar llamada paneles solares flexibles. Se pueden fabricar como paneles flexibles cristalinos o paneles de película delgada. Los paneles de película delgada tienen una capa delgada de material conductor colocada sobre una placa a base de vidrio o sobre plástico.
Si bien los paneles solares flexibles son menos costosos, también se consideran menos eficientes. Si no tiene limitaciones de espacio, los paneles solares flexibles pueden ser la mejor opción para usted.
Tejas solares fotovoltaicas
Tejas solares fotovoltaicas o tejas solares fotovoltaicas son las innovaciones más prácticas y se están volviendo cada vez más populares. Los paneles solares fotovoltaicos pueden reproducir la apariencia y la función de los materiales para techos más tradicionales, como la pizarra o el asfalto. Le permiten disfrutar tanto de la estética como de la eficiencia de la energía solar. Además, este tipo de techo solar puede aumentar el valor de su hogar y, al mismo tiempo, proporcionar una excelente energía solar.
Paneles solares transparentes
Los paneles solares transparentes son una innovación para producir energía solar a partir de sus ventanas de vidrio, ya sea en sus hogares u oficinas. Esta innovación involucra un concentrador solar luminiscente transparente (TLSC) que transforma las ventanas de vidrio en paneles solares.
Los paneles solares transparentes aún no son comercialmente viables y, por lo tanto, son algo que esperamos en el futuro. Dichos paneles se convertirán en una parte de los hogares y oficinas que tienen grandes ventanales de vidrio en sustitución de las actuales ventanas de vidrio convencionales. Cada edificio se puede transformar en un generador de energía solar sin dejar de ser estéticamente atractivo.
Última Palabra
La energía solar existe desde hace mucho tiempo y es probable que seguir siendo la forma más sostenible de energía disponible en el planeta.
Con la tecnologías solares avanzadas y la investigación continua para crear paneles solares que sean más eficientes, resistentes y asequibles, lo cual es vital cuando los impuestos, los precios de la gasolina y los costos de los alimentos aumentan debido a la política actual, tiene sentido usar energía solar en hogares y oficinas en la medida de lo posible. como sea posible.
Aprovechar la energía solar disponible y utilizar tecnologías innovadoras hará que nuestro mundo sea más sostenible. Ya hay muchas opciones viables de paneles solares disponibles en el mercado. Todo lo que necesita es un poco de investigación y comparaciones de costo-beneficio entre las diversas marcas en términos de eficiencia y asequibilidad, y elija un panel solar que se adapte perfectamente a sus necesidades.
