Los paneles fotovoltaicos pueden estar compuestos por diferentes materiales. Por ello, para entender mejor qué es un panel solar y cuánto puede ofrecernos, realizaremos un análisis sobre los distintos materiales que puede componer una célula fotovoltaica. Sigue leyendo para saber más sobre la composición de los paneles solares y la variabilidad que ofrecen.
Marco del panel y posibles materiales
El marco es una pieza esencial para el panel solar. Este elemento permite que los distintos componentes que forman el panel se mantengan firmemente unidos. Además tiene una labor adicional a la de sujeción puesto que protegen la celda y, por lo tanto, ayuda a prolongar su vida útil. La composición del marco, suele ser de aluminio anodizado, o con recubrimiento en polvo.
Aluminio anodizado en el marco
Los marcos de aluminio anodizado ofrecen múltiples ventajas. Por ello suele ser el material elegido para la producción de la mayor parte de los paneles fotovoltaicos de alta calidad. Entre otras capacidades, permite reflejar más calor y, por lo tanto, la conversión general de la celda solar es un proceso más eficiente. Además, su mantenimiento es sencillo, únicamente requiere una operación de limpieza de carácter periódico.
A pesar de sus ventajas, los marcos de aluminio anodizado tienen una desventaja. Este aspecto que rompe la dinámica positiva del marco, es puramente estético. Únicamente son producidos en color plateado y, por lo tanto, pueden suponer un reto a la hora de conjugar el sistema con la estética del edificio.
Los marcos de aluminio anodizado únicamente se producen en color plateado
Recubrimiento en polvo para el marco
El recubrimiento en polvo, es una alternativa al aluminio anodizado. Su preferencia suele estar condicionada por motivos estéticos puesto que pueden producirse en diferentes colores. Aunque habitualmente se encuentren en color negro, lo cual es idóneo en tejados con tejas de tonalidades oscuras, también puede tener distintos colores. Además, en función de la técnica de recubrimiento empleada, el acabado puede ser diferente.
El recubrimiento en polvo ofrece desventajas frente al aluminio anodizado. Este tipo de marco muestra una mayor susceptibilidad a rayarse que su homólogo anodizado. Sin embargo, a este respecto, debemos señalar que puede ser reparado utilizando nuevamente con recubrimiento en polvo
Los marcos con recubrimiento en polvo son más propensos a rayarse
Respaldo
Los materiales de respaldo incrementan la eficiencia del diseño. Desempeñan una función esencial tanto para la eficiencia, como para la seguridad del sistema. Son los responsables de lograr una conductividad eléctrica confiable, pero también de aislar el panel y proteger frente a las descargas eléctricas.
En esta categoría, se comprende los respaldos como son las láminas posteriores. En la composición de las láminas, encontramos de forma habitual distintos materiales laminados que se unen. De esta combinación se obtiene un alto rendimiento pero, sin embargo, es conveniente matizar que los distintos materiales utilizados, dependen del propio fabricante.
En el respaldo, los materiales utilizados suelen depender del fabricante
Materiales empleados en la producción de células solares
El elemento más relevante en un panel, es la célula solar. Este elemento es el responsable de transformar la luz en electricidad. Para lograrlo, emplea el efecto fotovoltaico. A continuación, realizamos un desglose para identificar los posibles materiales que pueden emplearse en la producción de una célula solar.
Silicio cristalino en las células solares
El silicio es la opción más común para la fabricación de células solares. Dentro de este tipo de células, debemos exponer las diferentes categorías que se encuadran dentro del silicio cristalino. En ellas, podemos distinguir:
Policristalino. Estamos ante el silicio más frecuente. Además, a causa del amplio número de instalaciones que optan por este material y de su proceso de producción, resulta una alternativa económica.
Monocristalino. Esta es la elección por la que suelen optar los paneles de categoría superior por su mayor potencia, sin embargo, también suponen un coste superior. A consecuencia de su proceso de producción, este tipo de panel es fácilmente reconocible por su patrón de diamante.
Película delgada en células solares
Este tipo de panel es más económico, y menos común, que los de silicio. A pesar de representar un menor coste, en contraposición encontramos que su rendimiento es también inferior al silicio cristalino. Sin embargo, la flexibilidad de esta opción, permite prolongar ligeramente su vida útil.
La innovación está reduciendo la distancia cualitativa de la película delgada y el silicio. A través de los últimos adelantos desarrollados, cada vez es menor la diferencia de calidad que aventaja al silicio cristalino sobre la película delgada. Sin embargo, aunque se reduzca, esta diferencia existe y es patente.
Existe una notable diferencia cualitativa entre película delgada y silicio
En el caso de la película delgada, encontramos distintos materiales. Entre ellos, podemos distinguir aquellos que resultan más habituales y que, por lo tanto, son los que más encontraremos. En esta categoría, encontramos:
Silicio amorfo. Su uso está extendido considerablemente en la producción de células de película delgada. A diferencia de la alternativa de silicio cristalino, solo requiere un uno por ciento de la cantidad que en el caso del silicio cristalino es necesaria. Por lo tanto, representa una opción más económica.
Telururo de cadmio. Este material, a pesar de que ha llegado a alcanzar propiedades de rendimiento del silicio monocristalino, resulta tóxico. Por lo tanto, la eliminación de estas células de cadmio, representa una problemática.
Seleniuro de cobre, indio, galio (CIGS). Este material, en comparación con el silicio cristalino, puede tener un tamaño de entre 80 y 160 veces menor.
Recubrimientos de tipo antirreflectantes
Este tipo de recubrimiento permite reducir la reflexión. De esta forma, la eficiencia de la celda se ve incrementada gracias a una mayor absorción de luz. En los recubrimientos, habitualmente se emplea nitruro de silicio y su aplicación es sencilla para acabar formando una película.
Conclusión
Un panel solar es la combinación de numerosos materiales. A tenor de las posibles diferencias, si queremos crear una imagen general del panel, deberíamos atender fundamentalmente al tipo de células solares que contiene. A continuación, deberían contemplarse las posibles distintas configuraciones, como ser una célula de silicio o de película delgada.