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Por Qué Las Celdas Solares Semicortadas Son Una Adición Inteligente Al Mundo Fotovoltaico

Por Qué Las Celdas Solares Semicortadas Son Una Adición Inteligente Al Mundo Fotovoltaico

A medida que la demanda de productos fotovoltaicos continúa aumentando, los fabricantes de módulos solares han continuado innovando sus ofertas. Desde soluciones fotovoltaicas inteligentes o los módulos solares bifaciales, estos nuevos productos ofrecen más opciones para que los usuarios finales optimicen sus sistemas fotovoltaicos solares y agilicen el retorno de la inversión.

Otro desarrollo reciente en la evolución de la tecnología fotovoltaica ha sido la introducción de módulos fotovoltaicos con celdas semicortadas(o semiceldas). Estas nuevas e innovadoras opciones para sistemas fotovoltaicos solares tienen el potencial de impulsar aún más la producción de energía y reducir los costos generales.

¿Qué es un módulo fotovoltaico de media celda (semicelda)?

En un módulo fotovoltaico tradicional basado en celdas de silicio, las cintas que interconectan celdas vecinas pueden causar una pérdida significativa de potencia durante el transporte de corriente. Se ha comprobado que cortar las células solares a la mitad es una forma efectiva de reducir la pérdida de potencia resistiva.

Las celdas de medio corte generan la mitad de la corriente de una celda estándar, lo que reduce las pérdidas por resistencia en la interconexión de los módulos solares. Menos resistencia entre las celdas aumenta la potencia de salida de un módulo. Solar Power World Online ha observado que las celdas de medio corte pueden potencialmente aumentar la potencia de salida entre 5 y 8 W por módulo, dependiendo del diseño.

Con una mayor potencia de salida en el módulo que cuesta relativamente similar, acelera el retorno de la inversión. Esto hace que las celdas sean una gran idea para los usuarios finales que desean un cambio más rápido en su inversión.

Después de realizar una serie de pruebas de semicorte y células solares PERC en un módulo fotovoltaico de gran área durante un entorno controlado, el Instituto de Investigación de Energía Solar Hamelín rompió el récord anterior de eficiencia de módulo y potencia de salida máxima, informó PV-Tech . Si bien no son la única organización que realiza un trabajo innovador en celdas de medio corte, el registro, que fue confirmado de forma independiente por TUV Rheinland, demuestra la viabilidad de usar estos módulos para llevar el desarrollo fotovoltaico a su costo más avanzado y más bajo.

Debido a sus mejoras en el rendimiento, muchas empresas ya han cambiado a diseños de medio corte, lo que debería aumentar aún más la participación de mercado de estos productos fotovoltaicos.

Por Qué Las Celdas Solares Semicortadas Son Una Adición Inteligente Al Mundo Fotovoltaico

¿Cuál es el beneficio de una semicelda solar?

Si bien el módulo solar comprende el componente más costoso de un sistema solar total, los avances tecnológicos han contribuido a una caída significativa de los precios y se prevén nuevas caídas en los próximos años. De 2015 a 2016, el precio de los paneles solares cayó casi un 40 por ciento en promedio, según una investigación reciente de International Technology Roadmap for Photovoltaics.

A pesar de estas mejoras en los precios, los paneles aún constituyen aproximadamente el 45 por ciento del costo total de un sistema fotovoltaico. Sin embargo, los expertos esperan que esto caiga a 29 por ciento para 2027. El razonamiento detrás de estas estimaciones se deriva de la introducción de nuevas tecnologías, procesos y soluciones innovadoras que aumentan la eficiencia, aumentan la producción de energía y mejoran las ganancias de rendimiento. Combinados, estos factores contribuyen a reducir los precios generales de los sistemas fotovoltaicos solares. Las celdas solares de medio corte forman parte de una nueva y revolucionaria generación de tecnologías fotovoltaicas que trabajan en concierto y reducen el precio del módulo.

El estudio de ITRPV descubrió que el mercado de semiceldas aumentará a aproximadamente el 35 por ciento en 2017, en comparación con el 2 por ciento de 2016. Junto con otras soluciones solares inteligentes, como la tecnología de barras múltiples u optimizadores, estas innovaciones continúan contribuyendo activamente a menores costos de energía al mismo tiempo que mejora el rendimiento del sistema.

Cómo Afecta El Clima Al Rendimiento De Las Celdas Solares

Cómo Afecta El Clima Al Rendimiento De Las Celdas Solares

¿Todas las celdas solares fotovoltaicas (PV) creadas son iguales? No, pero las diferencias en la calidad y la producción de energía están enraizadas en más que en sus respectivos fabricantes y diseños. El clima local también desempeña un papel fundamental en la forma en que se desempeñan en cualquier implementación residencial, comercial o de servicios públicos.

Cómo el clima explica las diferencias en la producción de células solares

La variación del rendimiento de las células solares desde un lugar de manera intuitiva tiene sentido debido a los diferentes niveles de luz solar. En los EE. UU., Muchos de los estados con la mayor capacidad solar instalada están ubicados en el Cinturón del Sol, la región que atraviesa todo el extremo sur de los 48 más bajos, desde California hasta Carolina del Norte.

Las leyes e incentivos estatales explican algunas de las disparidades regionales, pero un número mayor de días más soleados en el sur también es inevitablemente influyente. Una celda solar fotovoltaica en Florida, naturalmente tendrá más oportunidades para capturar energía del sol que una en Dakota del Sur.

Los investigadores del MIT intentaron cuantificar la diferencia exacta probando los paneles tradicionales de silicio y telurio de cadmio de película delgada en dos ubicaciones meteorológicamente distintas: Singapur y Perrysburg, Ohio. La varianza observada entre los dos sitios fue de hasta el 5 por ciento y fue más pronunciada con las celdas de teluro de cadmio. La instalación de Singapur, con su clima más cálido y húmedo, demostró la mayor producción de energía.

El estudio implica que se podrían observar diferencias similares con perovskitas de haluro metálico y arseniuro de galio, cada uno de los cuales también tiene una brecha de banda electrónica alta como el telurio de cadmio.

Cómo Afecta El Clima Al Rendimiento De Las Celdas Solares

Predecir el rendimiento de las células fotovoltaicas solares: una ciencia inexacta

La cobertura del estudio MIT se ha centrado en cómo el clima marcó una diferencia mayor de lo esperado. Un punto relacionado es la inexactitud de las predicciones sobre el rendimiento de las células fotovoltaicas solares, que luchan en particular con los climas tropicales.

Muchas células se someten a pruebas de laboratorio o de campo en los climas relativamente templados de los Estados Unidos, Europa, China y Japón. Como resultado, por lo general no tienen puntos de referencia para la forma en que se enfrentarán a las condiciones del mundo real en lugares como Singapur. El rendimiento puede verse muy afectado por los extremos meteorológicos de temperatura, viento e irradiación.

El software actual de predicción de rendimiento a menudo se esfuerza por producir pronósticos precisos para células fotovoltaicas solares específicas, debido a sus líneas de base en resultados de laboratorio poco realistas. Los modelos de vanguardia funcionan un poco mejor al incorporar datos sobre efectos transitorios como el viento, así como en gradientes térmicos cercanos. Sus errores de la raíz cuadrada media pueden ser tan bajos como sólo el 2,5 por ciento.

Una mejor comprensión de las fluctuaciones relacionadas con el clima puede ayudar a tomar decisiones superiores sobre qué tipos de células fotovoltaicas solares utilizar en ubicaciones específicas. Por ejemplo, un despliegue situado en un clima cálido puede beneficiarse de las células que incorporan perovskitas y otros materiales capaces de aprovechar las ventajas únicas del entorno local, si dichas tecnologías son rentables y tienen un rendimiento superior al del silicio.

Cómo Afecta El Clima Al Rendimiento De Las Celdas Solares

Mirando hacia el futuro las posibilidades en los materiales de células fotovoltaicas solares

Si bien el estudio del MIT destacó el potencial del telurio de cadmio y materiales similares, vale la pena señalar que los paneles de silicio cristalino aún dominan el mercado, especialmente en la energía solar a gran escala. El Informe Anual de Generadores Eléctricos de la Administración de Información de Energía de EE. UU. Encontró que tenían el 70 por ciento del mercado en 2016, en comparación con el 28 por ciento de las alternativas de película delgada.

En la última categoría, el telurio de cadmio representó prácticamente toda la capacidad de película delgada instalada en los EE. UU. Sin embargo, su crecimiento se ha retrasado en el silicio en los últimos años debido a los avances en la fabricación de silicio que han ayudado a reducir costos y acelerar las implementaciones en todas las categorías. Las películas delgadas tienen casos de uso de nicho, es decir, en ambientes cálidos o para aplicaciones que requieren un mínimo peso celular, pero el silicio conserva numerosas ventajas en costo y abundancia.

¿Qué Son Los Módulos Solares Bifaciales?

¿Qué Son Los Módulos Solares Bifaciales?

Los módulos bifaciales ofrecen muchas ventajas sobre los paneles solares tradicionales. Se puede producir energía desde ambos lados de un módulo bifacial, aumentando la generación de energía total. A menudo son más duraderos porque ambos lados son resistentes a los rayos UV y las preocupaciones de degradación inducida por potencial (PID) se reducen cuando el módulo bifacial no tiene marco.

Algunas compañías con módulos bifaciales actualmente en el mercado incluyen LG, LONGi, Lumos Solar, Prism Solar, Silfab, Sunpreme, Trina Solar y Yingli Solar. A medida que más fabricantes los comienzan a producir, los módulos bifaciales se abren paso en el mercado.

¿Qué Son Los Módulos Solares Bifaciales?

¿Qué es un módulo bifacial?

Los módulos bifaciales producen energía solar desde ambos lados del panel. Mientras que los paneles tradicionales opacos de lámina posterior son monofaciales, los módulos bifaciales exponen tanto la parte frontal como la parte posterior de las celdas solares. Cuando los módulos bifaciales se instalan en una superficie altamente reflectante (como un techo de TPO blanco o en el suelo con piedras de colores claros), algunos fabricantes de módulos bifaciales reclaman un aumento del 30% en la producción solo por la potencia adicional generada desde la parte posterior.

Los módulos bifaciales vienen en muchos diseños. Algunos están enmarcados, mientras que otros no tienen marcos. Algunos son de doble vidrio, y otros usan hojas traseras transparentes. La mayoría utiliza células monocristalinas, pero hay diseños policristalinos. Lo único que es constante es que el poder se produce desde ambos lados. Hay módulos de doble vidrio sin marco que exponen la parte posterior de las celdas pero no son bifaciales. Los verdaderos módulos bifaciales tienen contactos tanto en la parte frontal como en la parte posterior de sus celdas.

¿Cómo se instalan los módulos bifaciales?

La forma en que se monta un módulo bifacial depende de su tipo. Un módulo bifacial enmarcado podría ser más fácil de instalar que sin marco, simplemente porque los sistemas tradicionales de montaje y estantería ya están adaptados a los modelos enmarcados. La mayoría de los fabricantes de módulos bifaciales proporcionan sus propias abrazaderas para montar su marca específica, eliminando cualquier duda de instalación.

Para los módulos bifaciales sin marco, las abrazaderas del módulo a menudo cuentan con protecciones de goma para proteger el vidrio, y se debe tener especial cuidado para evitar apretar los tornillos y dañar el vidrio.

Cuanto más alto se inclina un módulo bifacial, más energía produce. Los módulos bifaciales montados al ras de un techo bloquean la luz reflejada para que no llegue a la parte posterior de las celdas. Es por eso que los módulos bifaciales se desempeñan mejor en los techos comerciales planos y en los arreglos montados en el suelo, porque hay más espacio para inclinar y rebotar la luz reflejada en la parte posterior de los módulos.

El propio sistema de montaje puede afectar el rendimiento de los módulos bifaciales. Los sistemas de estanterías con rieles de soporte generalmente cubiertos por la lámina posterior de un módulo monofacial sombrearán las filas de las células bifaciales. Las cajas de conexiones en los paneles bifaciales se han vuelto más pequeñas o separadas en varias unidades ubicadas a lo largo del borde del panel para también evitar el sombreado. Los sistemas de montaje y estantería especialmente diseñados para instalaciones bifaciales resuelven la cuestión del sombreado de la parte posterior.

¿Qué Son Los Módulos Solares Bifaciales?

¿Cuál es la perspectiva para los módulos bifaciales?

El año pasado, Vincent Ambrose, gerente general de Canadian Solar para América del Norte, le dijo a Solar Power World que los módulos bifaciales realmente despegarán su fama en los próximos años.

“El desafío con los módulos bifaciales siempre ha sido la imprevisibilidad de la potencia de salida porque depende de lo que haya detrás de los módulos: un techo blanco, una teja oscura, hierba, grava”, dijo. “Escucharemos más acerca de esa tecnología en los próximos dos o tres años “.

El fabricante chino de paneles LONGi Solar cree que estamos entrando en una nueva era de energía fotovoltaica, en la que los módulos de alta eficiencia son supremos. La tecnología bifacial respalda el concepto de usar materiales de calidad para rendimientos de alta energía.

“Los módulos bifaciales son el futuro de la industria”, dijo Hongbin Fang, director técnico de LONGi Solar. “Heredó todas las ventajas de los módulos mono PERC (Emisor Pasivado Y Célula Trasera): alta densidad de potencia que resulta en un ahorro significativo de BOS, alto rendimiento energético con un mejor rendimiento con poca luz y un coeficiente de temperatura más bajo. Además, los módulos bifaciales de PERC también recolectan energía de la parte posterior, lo que demuestra un mayor rendimiento energético. Creemos que los módulos bifaciales de PERC son el mejor enfoque para lograr un LCOE* (costo energético nivelado) más bajo”.

*Se refiere al costo por kilowatt-hora que produce cualquier tipo de sistema de generación de electricidad, como la solar y la eólica.

¿Qué Son Los Módulos Solares Bifaciales?

Diferencia entre Panel Solar y Celda Solar

¿Paneles solares, celdas solares, células solares, placas solares, placas fotovoltaicas?

Estos son muchos de los nombres que he escuchado sobre los diferentes términos que se utilizan para llamar a los diferentes componentes de la energía solar. Pero es importante conocer la diferencia entre uno y otro.

Celdas Solares

Las celdas solares también son llamadas células solares, y los dos términos son correctos y se refieren a exactamente lo mismo.

Las celdas solares son las encargadas de convertir directamente la luz solar en electricidad. Están fabricadas con silicio, que es un semiconductor, también están fabricadas con arseniuro de galio, y aunque es un material más eficiente es mucho más costoso extraerlo, por lo general las celdas solares fabricadas con este material son más utilizadas para los satélites espaciales (NASA).

Panel Solar

A los paneles solares también se les conoce como placas solares o módulos solares, pero en realidad la forma más correcta de llamarlos es paneles solares fotovoltaicos.

Sucede que una celda solar sola no es capaz de generar grandes cantidades de energía, así que un panel solar es un conjunto de celdas solares. Pueden ser 36 celdas solares o más, dependiendo del tamaño y la potencia del panel solar fotovoltáico.

Las fotoceldas son dispositivos completamente distintos. Conoce aquí que son las fotoceldas.

Te comparto una imagen que estoy seguro te ayudará a visualizar la diferencia.

Diferencia entre Panel Solar y Celda Solar