RENDIMIENTO DE LOS PANELES SOLARES: Cuàl es el mas eficiente?

En este artìculo trataremos echar un poco de luz a cuàl es el rendimiento de los paneles solares y cuàles son los mas eficientes.




¿Que es un panel solar fotovoltaico?

Un panel solar fotovoltaico es un dispositivo formado por células solares encargadas de transformar la luz solar en electricidad.

Existen distintos tipos de paneles solares dependiendo del material con el que se fabrican pueden ser mas o menos eficientes a la hola de la converión de luz en electricidad.




 RENDIMIENTO DE LOS PANELES SOLARES

El rendimiento de los paneles solares està directamente relacionada con la eficiencia de conversiòn de las cèlulas solares, ya que esta son las que forman los paneles solare

 rendimiento de los paneles solares

¿ Que es la eficiencia de conversiòn de una cèlula solar?

La eficiencia de conversión de una célula fotovoltaica (PV), o célula solar, es el porcentaje de la energía solar que incide  en un dispositivo fotovoltaico que se convierte en electricidad utilizable.

Mejorar la eficiencia de conversión es un objetivo clave de la investigación y ayuda a que las tecnologías fotovoltaicas sean competitivas en costos con las fuentes de energía convencionales.

En los ùltimos años se han logrado grandes avances en el mejoramiento de la eficiencia de los paneles solares fotovoltaicos.

¿Cuàles son los factores que afectan  la eficiencia de conversión ?

Analizamos el rendimiento de los paneles solares ,no toda la luz solar que  incide en una célula fotovoltaica se convierte en electricidad. De hecho, la mayor parte se pierde.

Múltiples factores en el diseño de la célula solar juegan un papel en la limitación de la capacidad de una célula para convertir la luz solar que recibe. Diseñar teniendo en cuenta estos factores es cómo lograr mayores eficiencias.

  • Longitud de onda: la luz se compone de fotones o paquetes de energía que tienen un amplio rango de longitudes de onda y energías. La luz solar que llega a la superficie de la Tierra tiene longitudes de onda desde el ultravioleta, a través del rango visible, hasta el infrarrojo. Cuando la luz golpea la superficie de una célula solar, algunos fotones se reflejan, mientras que otros pasan directamente.Algunos de los fotones absorbidos tienen su energía convertida en calor. El resto tiene la cantidad correcta de energía para separar electrones de sus enlaces atómicos para producir portadores de carga y corriente eléctrica.
  • Recombinación: una forma de que la corriente eléctrica fluya en un semiconductor es que un “transportador de carga”, como un electrón con carga negativa, fluya a través del material. Otro de estos portadores de carga se conoce como “agujero”, que representa la ausencia de un electrón dentro del material y actúa como un portador de carga positiva. Cuando un electrón encuentra un agujero, pueden recombinarse y, por lo tanto, cancelar sus contribuciones a la corriente eléctrica. La recombinación directa, en la que los electrones y los agujeros generados por la luz se encuentran, se recombinan y emiten un fotón, invierte el proceso a partir del cual se genera electricidad en una célula solar. Es uno de los factores fundamentales que limita la eficiencia. La recombinación indirecta es un proceso en el que los electrones o agujeros encuentran una impureza, un defecto en la estructura del cristal o una interfaz que les facilita recombinarse y liberar su energía en forma de calor.
  • Temperatura: las células solares generalmente funcionan mejor a bajas temperaturas. Las temperaturas más altas hacen que las propiedades del semiconductor cambien, lo que da como resultado un ligero aumento en la corriente, pero una disminución mucho mayor en el voltaje. Los aumentos extremos en la temperatura también pueden dañar la celda y otros materiales del módulo, lo que lleva a tiempos de vida útil más cortos. Dado que gran parte de la luz solar que brilla sobre las células se convierte en calor, la gestión térmica adecuada mejora tanto la eficiencia como la duración.
  • Reflexión: la eficiencia de una celda se puede aumentar al minimizar la cantidad de luz reflejada desde la superficie de la celda. Por ejemplo, el silicio no tratado refleja más del 30% de la luz incidente.Los revestimientos antirreflectantes y las superficies texturizadas ayudan a disminuir la reflexión.Una celda de alta eficiencia aparecerá en azul oscuro o negro.

¿Como deterninar la eficiencia de un panel solar ‘ :Determinación de la eficiencia de conversión  

Los investigadores miden el rendimiento de un dispositivo fotovoltaico (PV) para predecir la potencia que producirá la célula.




La energía eléctrica es el producto de la corriente y el voltaje. Las relaciones de corriente-voltaje miden las características eléctricas de los dispositivos fotovoltaicos.

Si se conecta una determinada resistencia de “carga” a los dos terminales de una celda o módulo, la corriente y el voltaje producidos se ajustarán de acuerdo con la ley de Ohm (la corriente a través de un conductor entre dos puntos es directamente proporcional a la diferencia de potencial entre los dos puntos).

Las eficiencias se obtienen al exponer la célula a un nivel de luz constante y estándar, manteniendo una temperatura constante de la celda y midiendo la corriente y la tensión que se producen para diferentes resistencias de carga.

Para aquellos que buscan los paneles solares más eficientes para su sistema fotovoltaico, lo primero que debe saber es cómo comparar las métricas de eficiencia para diferentes marcas de fabricantes.

En pocas palabras, la eficiencia (expresada en porcentaje) cuantifica la capacidad de un panel solar para convertir la luz solar en electricidad.

Dado que la misma cantidad de luz solar brilla durante el mismo período de tiempo en dos paneles solares con diferentes clasificaciones de eficiencia, el panel más eficiente producirá más electricidad que el panel menos eficiente.

En términos prácticos, para dos paneles solares del mismo tamaño físico, si uno tiene una calificación de eficiencia del 21% y la otra tiene una calificación de eficiencia del 14%, el panel eficiente del 21% producirá un 50% más de kilovatios hora (kWh) de electricidad len as mismas condiciones que el panel eficiente del 14%.

Por lo tanto, maximizar el uso de energía y el ahorro de facturas depende en gran medida de la eficiencia energética del panel solar de nivel superior.

¿Cuàles son las marcas de paneles solares mas eficientes?

Muchos consumidores y personas en la industria solar consideran que la eficiencia es el criterio más importante al evaluar la calidad de un panel solar.

Si bien es un criterio importante, no es el único a considerar mientras evalúa si instalar un panel solar en particular. La eficiencia del panel solar se relaciona con la capacidad del panel para convertir energía a un bajo costo y una alta tasa de suministro.

Los paneles solares más eficientes disponibles comercialmente en el mercado hoy en día tienen índices de eficiencia tan altos como 22.5% , mientras que la mayoría de los paneles tienen un rango de eficiencia de 14% a 16%.

Los paneles SunPower son conocidos por ser la marca de panel solar más eficiente disponible en el mercado.

Aunque vengan con una etiqueta de precio más alta, SunPower a menudo será el favorito del consumidor para cualquier persona preocupada por la eficiencia como una métrica de interés principal.

Producción máxima o compensación máxima: s

i su objetivo es maximizar la cantidad de electricidad que produce o desea su sistema para asegurarse de comprar la menor cantidad de electricidad de la empresa, pero la cantidad de espacio en el techo que tiene disponible para instalar paneles solares es limitada., puede optar por instalar paneles solares de mayor eficiencia.

Esto asegurará que obtenga la producción máxima de su sistema de paneles solares .

Costo vs. Valor:  los paneles solares más eficientes tienden a costar más que sus primos menos eficientes.

Es posible que desee analizar si esa diferencia de costo inicial se justifica por el mayor ahorro logrado al generar más electricidad a lo largo de la vida útil de su sistema de energía solar.

El aumento de la producción de electricidad significa que debe comprar menos energía a su empresa de energìa y, en algunos estados, también puede generar un mayor ingreso de SREC . El EnergySage Solar Marketplace le facilita la tarea de comparar fácilmente sus ahorros de paneles solares que varían en sus calificaciones de eficiencia y si su precio superior está justificado.

RENDIMIENTO PANEL SOLAR POR METRO CUADRADO

¿Cuál es la eficiencia de un panel solar por metro cuadrado?

La cantidad de energía que se puede generar depende de la eficiencia (STC = “estándar”) de lospaneles solares  y de la relación de rendimiento. 

Para los módulos estándar, la energía de CA total por año y por metro cuadrado será aproximadamente del 12% al 14% de la radiación solar.

¿Qué tan eficientes son los paneles solares? Tabla de comparación de eficiencia

La tabla a continuación presentan diferentes vistas de las características de eficiencia de los principales fabricantes que venden paneles solares en los Estados Unidos.

La mayoría de los fabricantes de paneles producen varios modelos de paneles solares con rangos de eficiencia. Las marcas líderes en esta categoría serán aquellas que utilicen células solares de alta eficiencia como LG y SunPower (que han luchado por el récord mundial de eficiencia solar) que son consideradas la mejor marca del mercado para la eficiencia solar. .

Sin embargo, es importante entender la diferencia entre establecer un récord máximo de eficiencia y mantener un promedio de eficiencia energética solar promedio fuerte y constante.

 

Calificación de Eficiencia de los Modelos FV por Fabricante de Paneles Solares


Fabricante de paneles solaresEficiencia mínima (%)Máxima eficiencia (%)Eficiencia promedio (%)
Amerisolar14.7517.0115.97
Axitec15.3716.916.1
Canadian Solar15.8817.7216.58
CentroSolar15.317.816.21
China Sunergy14.9816.5315.78
ET Solar15.3717.5216.51
Grape Solar16.2117.6416.75
Brillo verde14.2415.5815.03
Hanwha Q CELLS15.918.316.97
Hanwha SolarOne14.716.215.45
Heliene Inc.15.619.317.31
Hyundai14.216.515.37
Itek Energy16.4918.9417.71
JinkoSolar15.5718.5716.95
Kyocera14.7516.1115.42
LG16.819.518.28
Mission Solar15.9818.3617.18
Mitsubishi Electric16.316.916.6
Panasonic1921.620.3
REC Solar14.51715.62
ReneSola14.916.915.91
Renogy Solar15.318.517.3
Serafines15.6717.5216.55
Silevo16.918.517.7
Silfab15.318.416.75
Solario18.719.319
SolarWorld14.9117.5916.64
Stion12.41413.2
SunEdison15.516.816.12
Suniva Inc16.6617.6517.14
Poder del sol19.122.220.58
Tecnología SunSpark15.216.115.65
Trina Solar Energy15.217.816.3