¿Qué tan eficientes son los paneles solares bifaciales?
Los módulos bifaciales producen energía solar desde ambos lados del panel. Mientras que los paneles tradicionales con revestimiento mate son de una sola cara, los módulos bifaciales exponen tanto la parte delantera como la trasera de las células solares. Cuando los módulos bifaciales se instalan en una superficie altamente reflectante (como un techo de TPO blanco o un suelo con piedras de colores claros), algunos fabricantes de módulos bifaciales afirman un aumento en la producción de hasta un 30% solo por la energía adicional generada desde la parte posterior.
Comparaciones de eficiencia entre paneles solares bifaciales y monofaciales
La eficiencia se refiere a qué tan bien una célula solar convierte la cantidad total de energía solar que llega a su superficie en energía eléctrica. El mercado de módulos bifaciales está creciendo rápidamente gracias a numerosas ventajas que lo han hecho competitivo.
Las características clave son su diseño, que permite que el módulo capture la luz solar desde ambos lados del panel, aumentando la capacidad de generación solar hasta en un 25% según ArcVera Renewables, dependiendo de factores como el albedo y la altura. Su eficiencia mejorada de las estructuras celulares, mayor durabilidad y longevidad han llevado a una reducción en los costos del equilibrio del sistema (BOS).
Se podría pensar que las células solares bifaciales duplicarían exactamente la eficiencia de una célula solar monofacial, ya que hay el doble de superficies de células solares, pero ese no es todavía el caso. Un estudio de 2018 realizado por LONGi Solar mostró que los bifaciales pueden aumentar la eficiencia en un 11% en comparación con un sistema de paneles solares convencional.
El aumento de la eficiencia de las células solares bifaciales puede alcanzar el 27% con un sistema de seguimiento solar que inclina continuamente las células solares hacia el sol durante su trayectoria por el cielo. Este sistema mantiene una orientación del panel perpendicular al sol durante todo el día para una máxima exposición directa de las células a la energía solar radiante.
Para lograr el mismo grado de energía solar que un típico panel solar de una sola cara, se necesitan menos paneles solares de doble cara. A medida que el precio del panel solar bifacial se vuelve competitivo con el de un solo lado, los consumidores que buscan la máxima eficiencia con menos paneles (debido al espacio limitado, por ejemplo), harían mejor si eligieran paneles solares bifaciales.
Un panel de doble cara puede producir una producción de energía adicional en función de la reflectividad de la superficie. Puede generar hasta un 25% más de energía desde la parte trasera con condiciones de instalación ideales. Tienen, en general, una eficiencia de entre el 20% y el 40% ya que pueden recoger la luz solar reflejada desde el suelo. No es todo. Les va bien en condiciones nubladas y nevadas.
Cuanto mayor sea la inclinación de un módulo bifacial, más potencia producirá a partir de sus propiedades bifaciales. Los módulos de doble cara montados a ras del techo evitan que la luz reflejada llegue a la parte trasera de las celdas. Es por eso que los módulos bifaciales funcionan mejor en techos comerciales planos y conjuntos montados en el suelo, porque hay más espacio para que la luz reflejada se incline y rebote 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 carriles de soporte, normalmente cubiertos por la lámina posterior de un módulo de una cara, dan sombra a las filas traseras de celdas de dos caras. Las cajas de conexiones en paneles de doble cara se han vuelto más pequeñas o se han separado en múltiples unidades colocadas a lo largo del borde del panel para evitar sombras. Los sistemas de montaje y estanterías especialmente diseñados para instalaciones a doble cara resuelven el problema del sombreado trasero.
Las posibles instalaciones de un panel solar de doble cara.
Las células solares superiores de un sistema de paneles solares bifaciales miran hacia el sol, por lo que capturan los rayos solares incidentes directamente, absorbiendo sólo ciertas longitudes de onda. Las células solares superiores funcionan como las de un conjunto de paneles solares convencionales.
Las células solares inferiores absorben la luz reflejada desde el suelo. Esta luz se llama luz de albedo. Los colores blancos o claros reflejan mejor que los colores oscuros. Pintar una superficie blanca o plateada en un techo o en un camino de entrada de concreto debajo de paneles también proporciona el mismo efecto. Los estudios demuestran que una superficie blanca refleja más del 80% del albedo de la luz.
Para optimizar el funcionamiento de las células inferiores, es preferible utilizar silicio superior en células monocristalinas. A diferencia de los sistemas de paneles solares de un solo lado colocados en bastidores paralelos a una superficie como un techo, los bisiders producen más energía cuando están en ángulo con el techo o el suelo en distintos grados.
En este tipo de instalaciones hay mucha reflexión. Debido a que la luz del sol rebota en todos los objetos de manera reflectante desde muchos ángulos diferentes, los paneles solares bifaciales pueden capturar más de ella. También son productivos en días nublados, cuando las células solares monofaciales están en mayor desventaja.
Existen otras configuraciones de instalación que aprovechan la rotación diaria de la tierra en relación al sol. Para producir dos picos de energía durante el día, la mitad de los bifaces en una matriz se pueden inclinar hacia el este para capturar los rayos del amanecer y la mañana; la segunda mitad, hacia el oeste, para absorber la intensidad de la tarde y los rayos del atardecer.
Otra alternativa de instalación coloca los bifaces en vertical. Este arreglo también tendrá un doble pico todos los días. Durante cada pico, el reflejo de la luz solar al otro lado de los paneles solares también contribuirá a la producción de energía. Una ventaja de un sistema vertical es que la nieve o arena arrastrada por los fenómenos meteorológicos no bloqueará su funcionamiento.
Gracias a las cubiertas de vidrio en ambos lados de los paneles solares bifaciales, son más duraderos que los sistemas de paneles solares convencionales. Como resultado, las garantías, en algunos casos, suelen ser superiores a 5 años (es decir, más de 30 años frente a 20-25 años).
¿Vale la pena utilizar paneles solares bifaciales?
Sí, los paneles solares bifaciales valen cada centavo. Son más eficientes que los paneles de una sola cara, ya que pueden utilizar ambas caras para producir más electricidad. Esto aumenta la eficiencia de producción general del sistema.
Debido a que ambos lados de un panel de doble cara suelen estar cubiertos con vidrio templado, los paneles son más resistentes al viento y otros elementos. Por lo tanto, los elementos no comprometerán la eficiencia general de los paneles y garantizarán una larga vida útil de los mismos.
En caso de mal tiempo, la capacidad de producción de paneles de una cara siempre se ve comprometida. Sin embargo, en general, las cosas son diferentes con los paneles de doble cara. En nieve, lluvia o cielo nublado, los módulos bifaciales siguen funcionando.
Mientras que la parte delantera no puede producir energía debido al mal tiempo, la parte trasera sigue funcionando gracias a la luz albedo. Si está buscando el mejor panel solar para su hogar o negocio, no busque más que los paneles solares de doble cara.