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5. Modulos fotovoltaicos

Los módulos fotovoltaicos (en ocasiones se los denomina paneles solares, una definición poco específica ya que algunos paneles solares sirven para calentar agua) permiten generar electricidad directamente a partir de la luz.

Los módulos están compuestos por células fotovoltaicas, que generan una tensión eléctrica cuando la luz incide sobre ellos. Por supuesto,

cuanto más energética es la fuente de luz, mayor es

la intensidad eléctrica que generan, por eso

obtienen su mejor resultado expuestos a la luz solar.

 

Al conectar los polos (+) y (-) de la céula fotovoltaica,

circula entre ellos una corriente eléctrica continua (análoga

a la de pilas y baterías). A pesar de su eficiencia relativamente 

baja, como su fuente de energía es la luz solar, permiten generar

electricidad sin costes de funcionamiento ni emisiones contaminantes.

 

Los módulos comerciales conectan cierto número de células fotovoltaicas de gran tamaño en series, para así obtener tensiones y corrientes útiles.

1- Vidrio templado y texturizado

2- Encapsulante transparente.

3- Marco de aluminio anodizado.

4- Célula fotovoltaica (silicio).

5- Bus o conductor de unión.

6- Encapsulante trasero vinílico.

7- Lámina protectora de tedlar.

8- Caja de conexiones y bypass.

Aunque hay 3 principales tecnologías de células fotovoltaicas, la más extendida y probada se basa en silicio cristalino. El silicio amorfo u otros compuestos en capa fina -baratos, pero menos eficientes y que envejecen peor- se usa para módulos flexibles, adheridos o cuando se dispone de mucho espacio. Las células multiunión se emplean si se busca máxima eficiencia, ya que requieren de refrigeración e incluso seguimiento solar. 

  SILICIO CRISTALINO  

  • Tecnología madura y probada.

  • Precio asequible y estable.

  • Eficiencia entre el 15 y el 23%. (cada kWp ocupa unos 4-5m²).

  • Poca degradación con el uso.

  • Gran durabilidad (>25 años).

  • Funcionan con radiación difusa.

  • Existen módulos translúcidos.

CAPA FINA

  • Tecnología aún en evolución.

  • Precios bajos y en descenso.

  • Eficiencia energética >10%     (cada kWp ocupa unos 10 m²).

  • Requieren mucha superficie.

  • Su degradación inicial es mayor que para el silicio cristalino.

  • Pueden ser rígidos o flexibles.

  multi-unión 

  • Tecnología aún en desarrollo.

  • Eficiencias muy altas (>30%)

  • Precios muy elevados.

  • Se suele concentrar la luz solar mediante lentes y seguimiento.

  • Requieren refrigeración.

  • Apenas generan con luz difusa.

  • Usados en satélites.

Hay múltiples formatos de módulos con células de silicio cristalino, adecuados para diferentes aplicaciones:

 

  • Según el tamaño de las células: suelen ser cuadradas de 6, 8 ó 9", o bien rectangulares (células de 6 u 8" partidas al medio o a tercios, las de 9"). Cuanto mayor su tamaño, más corriente generan; de 5-6 Amps para las muy veteranas ya de 5" pasando por unos entre 8-10 Amps para las de 8" y hasta 12-13 las de 9".

  • Según el número de células: suelen tener 36, 60, 72 (en serie) ó 108, 120, 132, 144, 156, 320 ó 408 si se conectan en doble cadena. Cuantas más células conectadas en serie tengan, mayor será el voltaje de trabajo de paneles.

  • Según el formato de los paneles: Los antiguos formatos estandarizados de 70x150, 80x160, 100×170 y 100x200cm, son cada vez más escasos frente a nuevos formatos derivados de la gran variedad de células, tamaño y disposición de éstas. Como norma, a mayor superficie más potencia generan, aunque suelen ser más frágiles. Actualmente proliferan 2 tendencias: paneles de muy altas potencias (550+ Wp), pensados para grandes plantas solares sobre suelo y que son poco aconsejables en montaje residencial, y paneles en torno a 400-450Wp, de dimensiones máximas 1,7 ó 1,9m, diseñados precisamente para este entorno; en Plus Solar nos decantamos por emplear estos últimos.

  • Por la conexión interna de células: Aunque algunos paneles aún tienen todas sus células en serie, la mayoría disponen de al menos 2 series en paralelo, no buscando aumentar voltaje, sino mejor rendimiento frente a las sombras.

Cada aplicación tiene un formato y potencia de módulo óptimas, y en Plus Solar diseñamos nuestros montajes en base a ello. No empleamos un modelo-para-todo, sino que buscamos el más adecuado para cada proyecto.

 

En cualquier caso, la calidad de un módulo no la determina su potencia sino su eficiencia. También dependerá de una baja degradación a lo largo del tiempo, y de la calidad de sus marcos, conexiones y sellado.

Es por ello que un módulo de 500Wp no tiene por qué ser, a priori, de mayor calidad que otro de 350Wp; sólo suele ser más grande y, precisamente por ello, más pesado y frágil.

Plus Solar emplea para sus instalaciones módulos de fabricantes catalogados Tier-1 (compañías que diseñan, desarrollan y fabrican sus propias células y las ensamblan en módulos con marca propia).

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