Tipos de paneles solares, lo que debes saber para ¡sacar el máximo rendimiento al sol!

Saber los tipos de paneles solares que existen nos ayudará a entender y elegir la mejor tecnología solar para nuestra casa o negocio.

Las instalaciones de paneles solares han crecido de forma espectacular en todo el mundo en los últimos diez años.

Lo mejor es que sus costes se han desplomado drásticamente en un 99% en las últimas cuatro décadas, así que no hay mejor momento que éste para aprovechar la energía solar limpia para su hogar o negocio y reducir la factura de la luz.

Pese a ello, y al crecimiento que está registrando alrededor del mundo, el desconocimiento sobre ella está todavía extendido. Esto dificulta su aprovechamiento por muchas de las personas que podrían beneficiarse de esta fuente renovable. Para que no te pase, nos detenemos en uno de los elementos básicos del engranaje para conocer los tipos de paneles solares que existen y, así, poder sacar el máximo partido a las energías limpias.

Clasificación de placas solares.

Antes de empezar a pensar en instalar un sistema de paneles solares, debes asegurarte de que tu casa, más concretamente tu tejado, está preparado para una instalación de este tipo.

Tu tejado debe estar en buenas condiciones; si sabes que su tejado necesita ser reparado, entonces debes realizar esas reparaciones antes de instalar cualquier panel solar. De lo contrario, tendrás que quitar y volver a colocar los paneles durante las reparaciones o sustituciones en el futuro.

También debes asegurarte de que no haya zonas de sombra grandes en la mayor parte del tejado durante la mayor parte del día, especialmente durante las horas de mayor insolación. La sombra impide que los paneles solares funcionen a su máxima eficiencia.

Distinguir entre diferentes tipos de paneles solares suele significar diferenciar entre paneles solares de una o varias uniones, o de primera, segunda o tercera generación. Los de unión simple y los de unión múltiple difieren en el número de capas del panel solar, mientras que la clasificación por generaciones se centra en los materiales y la eficiencia de los distintos tipos de paneles solares.

Una vez que sepas que tu tejado es compatible, es hora de considerar el tipo de panel solar que más adecuado para tu casa y para que lo quieres usar, generar electricidad, calentar agua…

El clásico: panel solar fotovoltaico.

Donde se dice él, deberían ser los porque, aunque estos paneles sean los más populares, en extensión de uso y en nivel de conocimiento por parte de la población en general, no hay un único panel solar fotovoltaico.

Antes de eso, empecemos con lo básico. Las placas fotovoltaicas lo que hacen es capturar la energía que procede del sol para que, de ahí, se convierta en corriente alterna apta para alimentar los distintos equipos del hogar. En este sentido, es importante tener en cuenta que, un panel solar de este tipo, por sí solo, valdrá de poco o de nada. Esto es así porque las placas son solo uno de los componentes necesarios para una instalación solar doméstica que, además, necesitará un inversor y, según el uso que se le quiera dar, baterías de almacenamiento.

En cualquier caso, los paneles son la clave y el punto de partida. Por ello, es importante saber que son muchos los tipos que existen. Para empezar, es preciso distinguir entre dos fundamentales: los paneles monocristalinos y los paneles policristalinos. Decantarse por uno o por otro tendrá consecuencias, tanto en el precio de la instalación, como en nivel de eficiencia, entre otros aspectos.

Un punto en el que coinciden los dos paneles anteriores es el material con el que están fabricados: el silicio. Al igual que las placas fotovoltaicas dominan el mercado, este material lo hace en las células solares de esta tecnología. Tanto es así que se estima que 9 de cada 10 paneles fotovoltaicos emplean silicio.

Paneles solares de primera generación.

Son los tipos tradicionales de paneles solares fabricados con silicio monocristalino o polisilicio y son los más usados en entornos convencionales.

• Paneles solares monocristalinos (Mono-SI). Este tipo de paneles solares (hechos de silicio monocristalino) es el más puro. Se reconocen fácilmente por su aspecto oscuro y uniforme y por sus bordes redondeados. La alta pureza del silicio hace que este tipo de panel solar tenga uno de los índices de eficiencia más altos, llegando los más nuevos a superar el 20%. Los paneles monocristalinos tienen una gran potencia, ocupan menos espacio y son los que más duran. Por supuesto, eso también significa que son los más caros del grupo. Otra ventaja a tener en cuenta es que tienden a verse ligeramente menos afectados por las altas temperaturas en comparación con los paneles policristalinos.
• Paneles solares policristalinos (Poly-SI). Puedes distinguir rápidamente estos paneles porque tienen forma cuadrada, sus ángulos no están cortados y tiene un aspecto azul y moteado. Se fabrican fundiendo silicio en bruto, lo que supone un proceso más rápido y barato que el de los paneles monocristalinos. Esto conlleva un precio final más bajo, pero también una menor eficiencia (en torno al 15%), un menor rendimiento espacial y una menor vida útil, ya que se ven afectados por las altas temperaturas en mayor medida.

Las diferencias entre los tipos de paneles solares monocristalinos y policristalinos no son tan significativas y la elección dependerá en gran medida de su situación específica. La primera opción ofrece una eficiencia espacial ligeramente superior a un precio algo mayor, pero la potencia es básicamente la misma.

Paneles solares de segunda generación.

Estas células son diferentes tipos de células solares de capa fina y se usan principalmente para centrales fotovoltaicas, integradas en edificios o sistemas solares más pequeños.

• Células solares de película fina (TFSC). Si buscas una opción más barata, quizás te interese la tecnología de capa fina. Los paneles solares de película fina se fabrican colocando una o más películas de material fotovoltaico (como silicio, cadmio o cobre) sobre un sustrato. Estos tipos de paneles solares son los más fáciles de producir y las economías de escala los hacen más baratos que las alternativas, ya que se necesita menos material para su producción. También son flexibles, lo que abre muchas oportunidades para aplicaciones alternativas, y se ven menos afectados por las altas temperaturas. El principal problema es que ocupan mucho espacio, lo que generalmente los hace inadecuados para instalaciones residenciales. Además, tienen las garantías más cortas porque su vida útil es menor que la de los paneles solares monocristalinos y policristalinos. Sin embargo, pueden ser una buena opción para elegir entre los diferentes tipos de paneles solares cuando se dispone de mucho espacio.
• Célula solar de silicio amorfo (A-Si). ¿Has usado alguna vez una calculadora de bolsillo solar? ¿Si? Entonces seguro que ya has visto este tipo de paneles solares. La célula solar de silicio amorfo es, entre los diferentes tipos de paneles solares, la que se usa principalmente en estas calculadoras de bolsillo. Este tipo de panel solar utiliza una tecnología de triple capa, que es la mejor de la variedad de película fina. Para que nos hagamos una idea de lo que significa «fino», en este caso hablamos de un grosor de 1 micrómetro (una millonésima parte de un metro). Con un índice de eficiencia de sólo el 7%, estas células son menos eficaces que las de silicio cristalino, que tienen un índice de eficiencia de alrededor del 18%, pero la ventaja es el hecho de que las A-Si-Cells tienen un coste relativamente bajo.

Paneles solares de tercera generación.

Los paneles solares de 3ª generación incluyen una variedad de tecnologías de capa fina, pero la mayoría de ellas están todavía en fase de investigación o desarrollo. Algunas de ellas generan electricidad usando materiales orgánicos, otras utilizan sustancias inorgánicas.

• Célula solar biohíbrida. Es uno de los tipos de paneles solares que todavía está en fase de investigación. Ha sido descubierta por un equipo de expertos de la Universidad de Vanderbilt. La idea detrás de la nueva tecnología es aprovechar el fotosistema I y así emular el proceso natural de la fotosíntesis. Muchos de los materiales que se usan en esta célula son similares a los métodos tradicionales, pero sólo al combinar las múltiples capas del fotosistema I, la conversión de energía química a eléctrica es mucho más eficaz (hasta 1000 veces más eficiente que los tipos de paneles solares de primera generación).
• Célula solar de teluro de cadmio (CdTe). Esta técnica fotovoltaica usa el teluro de cadmio, que permite la producción de células solares a un coste relativamente bajo y, por tanto, un tiempo de amortización más corto, menos de un año. De todas las tecnologías solares, ésta es la que menos agua requiere para su producción. Teniendo en cuenta el corto plazo de amortización de la energía, las células solares de CdTe mantendrán su huella de carbono lo más baja posible. La única desventaja de utilizar teluro de cadmio es su característica de ser tóxico.
• Célula fotovoltaica concentrada (CVP y HCVP). Generan energía eléctrica igual que los sistemas fotovoltaicos convencionales. Estos tipos de paneles solares multiunión tienen un índice de eficiencia de hasta el 41%, que, entre todos los sistemas fotovoltaicos, es el más alto hasta ahora. El nombre de estas células CVP está relacionado con lo que las hace tan eficientes, en comparación con otros tipos de paneles solares: se utilizan superficies de espejo curvadas, lentes y, a veces, incluso sistemas de refrigeración para agrupar los rayos solares y aumentar así su eficiencia. De este modo, las células CVP se han convertido en uno de los paneles solares más eficientes, con un alto rendimiento y una tasa de eficiencia de hasta el 41%. Lo que queda es el hecho de que estos paneles solares CVP sólo pueden ser tan eficientes si están orientados hacia el sol en un ángulo perfecto. Para alcanzar estos altos índices de eficiencia, un seguidor solar dentro del panel solar se encarga de seguir al sol.

Colectores solares.

Quienes todavía no estén metidos en el mundo de las energías limpias, puede que no sean conscientes de que estas son multiusos.

Así, además de para generar electricidad, la energía solar puede emplearse para climatizar una vivienda, calentar una piscina, o hacer lo propio con el agua caliente sanitaria (ACS). Todo lo anterior, claro, siempre que se cuente con la instalación adecuada.

¿Cuál es? Aquella que, frente a los clásicos paneles fotovoltaicos, acuda a los paneles solares térmicos o colectores solares. En este caso, lo que se lograría  es que la energía que se recupera del sol se convierta, no ya en electricidad, sino en calor aprovechable para cualquiera de los usos enumerados.

Aunque este es un universo en constante innovación, a grandes rasgos los colectores solares que se pueden encontrar en el mercado se dividen en tres clases que van desde los de baja temperatura, hasta los de alta. Entre ambos, los colectores de temperatura media, que logran llegar a los 90 grados mediante una cubierta que impide pérdidas de calor.

Algo menos, en concreto 50 grados, alcanzan los paneles térmicos de baja temperatura que, con eso, permitirían aprovechar la energía solar para la calefacción del hogar y para satisfacer las necesidades de agua caliente sanitaria. Los mismos usos se daría a los colectores de temperatura media, que serían aptos para viviendas y para superficies comerciales.

Finalmente estarían los colectores de alta temperatura, que pueden llevarla muy por encima de los anteriores. Esta tipología está orientada a la generación de electricidad en centrales térmicas, por lo que queda fuera del uso residencial. Por cierto, que con este fin, fabricar un colector solar doméstico es posible para quienes disfruten con el DIY (Do it Yourself o hazlo tú mismo).

2 x 1: Panel solar híbrido.

Para exprimir lo mejor de uno (el fotovoltaico) y lo mejor del otro (el colector térmico) surge el panel solar 2×1 o, como se conoce oficialmente, el panel solar híbrido.

Como su propio nombre indica, en este caso lo que se ofrece es una solución que conjuga las dos anteriores para, en un solo panel, captar energía del sol para generar electricidad y, también, para producir calor con el que calentar el agua caliente sanitaria o caldear una vivienda.

Así, el músculo de este tipo de panel es evidente, porque propicia los dos aprovechamientos y, también, porque supone una importante reducción del espacio necesario para la instalación. Esto es así porque al optar por este tipo de panel mixto se pasa de dos instalaciones, a una.

Por ello, esta alternativa es ideal para quienes quieran sacar el máximo partido al sol, pero cuenten con dificultades para ello por falta de espacio. Además de propietarios de viviendas, también pueden acudir a las instalaciones solares híbridas los de cualquier otra instalación (colegios, hospitales, etc.). Asimismo, estos paneles pueden resultar muy adecuados para su aplicación industrial.

¿La pega? Que todavía no están tan extendidos como los módulos solares fotovoltaicos y los colectores térmicos. Sin embargo, poco a poco. En España, de hecho, ya hay iniciativas en curso para extender el uso de esta opción, como la de Panel Solar Híbrido que, cuando se active, promete una mejora del rendimiento de los paneles fotovoltaicos de hasta el 15%.

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