¿Qué tan eficiente es un panel fotovoltaico?
La eficiencia del panel solar es una medida de la capacidad de un panel solar para convertir la luz solar en electricidad utilizable. Dada la misma cantidad de luz solar brillando durante el mismo período de tiempo en dos paneles solares con diferentes grados de eficiencia, el panel más eficiente producirá más electricidad que el panel menos eficiente. La eficiencia de los paneles solares está determinada por la producción de electricidad de las células solares, que a su vez está influenciada por la composición de las células, la configuración eléctrica, los componentes circundantes y más.
¿Qué tan eficientes son los paneles solares?
La mayoría de los paneles solares tienen una eficiencia de entre el 15% y el 20%, con valores atípicos en ambos lados del rango. Los paneles solares de alta calidad pueden superar el 22% de eficiencia en algunos casos (¡y casi alcanzar el 23%!), pero la mayoría de los paneles fotovoltaicos disponibles no tienen una eficiencia superior al 20%.
La velocidad real a la que la energía solar se transforma en energía utilizable depende de factores como la ubicación, la orientación, las condiciones climáticas y similares. La cantidad de luz solar que los sistemas de paneles solares pueden convertir en electricidad real se llama rendimiento y el resultado determina la eficiencia del panel solar.
Para determinar la eficiencia de los paneles solares, los paneles se prueban en condiciones de prueba estándar (STC). STC especifica una temperatura de 25°C y una irradiancia de 1.000 W/m2. Esto es el equivalente a un día soleado en el que la luz incidente incide sobre una superficie inclinada de 37° expuesta al sol. En estas condiciones de prueba, un panel solar con una eficiencia del 15% con una superficie de 1 m2 produciría 150 Watts.
Dada la misma cantidad de luz solar brillando durante el mismo período de tiempo en dos paneles solares con diferentes grados de eficiencia, el panel más eficiente producirá más electricidad que el panel menos eficiente. La eficiencia de los paneles solares está determinada por la producción de electricidad por parte de las células solares, que a su vez está influenciada por la composición, la configuración eléctrica, los componentes circundantes y más.
En términos prácticos, para dos paneles solares del mismo tamaño físico, si uno tiene una eficiencia del 21% y el otro tiene una eficiencia del 14%, el panel con una eficiencia del 21% producirá un 50% más de kilovatios hora (kWh) de electricidad en las mismas condiciones que el panel con una eficiencia del 14%. Por lo tanto, maximizar el uso de energía y ahorrar en las facturas de servicios públicos depende en gran medida de la eficiencia de los paneles solares de primer nivel.
Los paneles solares fotovoltaicos más eficientes
Los paneles solares más eficientes del mercado actual tienen índices de eficiencia de hasta el 22,8%, mientras que la mayoría de los paneles oscilan entre el 16% y el 18%. Se sabe que los paneles SunPower son la marca de paneles solares más eficiente disponible en el mercado. Aunque tendrán un precio más alto, SunPower a menudo será el favorito de los consumidores para cualquiera que se preocupe por la eficiencia como su principal métrica de interés.
Producción máxima o compensación máxima : si su objetivo es maximizar la cantidad de electricidad que produce su sistema o desea asegurarse de comprar la cantidad mínima de electricidad de la empresa de servicios públicos, pero la cantidad de espacio en el techo que tiene disponible para instalar paneles solares es limitada. En tamaño, puedes optar por instalar paneles solares de alta eficiencia. Esto asegurará que obtenga el máximo rendimiento de su sistema de paneles solares.
Costo versus valor : los paneles solares más eficientes tienden a costar más que sus contrapartes menos eficientes. Es posible que desee analizar si esta diferencia de costo inicial se justifica por el mayor ahorro obtenido al generar más electricidad durante la vida útil de su sistema de energía solar. Aumentar la producción de electricidad significa que usted tiene que comprar menos energía de su negocio y, en algunos estados, incluso puede generar mayores ingresos.
¿Qué determina la eficiencia de los paneles solares?
Hay varios factores que determinan la eficiencia de un panel solar. Básicamente, la eficiencia del panel solar está determinada por la cantidad de luz solar entrante que el panel solar puede convertir en electricidad utilizable. Pero, ¿qué factores determinan la tasa de conversión final? Hay varios elementos que los investigadores y fabricantes de células solares consideran a la hora de diseñar y producir paneles solares eficientes:
- Material : El tipo de material (silicio monocristalino, silicio policristalino, telururo de cadmio, etc.) afecta la forma en que la luz se convierte en electricidad.
- Cableado y bus : la organización de cables y “barras colectoras” en un panel solar que realmente capturan y transfieren electricidad afecta la eficiencia.
- Reflexión : si la luz se refleja desde un panel solar, la eficiencia puede disminuir. Por eso es tan importante la capa de vidrio sobre las células solares de silicio.
Además, factores como la capacidad de absorber luz en ambos lados de una celda (paneles solares bifaciales) y la capacidad de absorber diferentes longitudes de onda de luz (paneles solares multiunión) cambian la ecuación de eficiencia de los paneles solares. En definitiva, existen multitud de palancas que los científicos e investigadores pueden utilizar cuando trabajan para mejorar la eficiencia de los paneles solares. En última instancia, se trata de convertir más luz solar entrante en electricidad.
Pruebas exhaustivas de paneles solares en condiciones extremas
Ningún cliente quiere acabar con paneles solares que no sean técnicamente sólidos. La energía solar tiene grandes beneficios, pero es importante tener el tipo correcto de panel solar instalado en su hogar. Para garantizar la calidad de un panel solar, se prueba exhaustivamente en condiciones extremas.
Nieve
Una gruesa capa de nieve puede ser demasiado pesada para un panel solar. Las células solares dejan de funcionar cuando se acumulan más de 5 cm de nieve en un panel solar y disminuyen la eficiencia del panel solar en un 100%. Sin embargo, la inclinación de los paneles solares permite que la nieve se deslice y, en caso contrario, se puede retirar manualmente.
Viento
El viento es una de las causas más previstas de daños a las células solares. Los fabricantes de paneles solares realizan exhaustivas pruebas en túneles de viento para reducir posibles daños.
Granizo
La prueba del granizo consiste en lanzar granizo artificial a una velocidad de entre 20 y 30 m/s. Las células solares permanecen intactas a estas velocidades.
Hielo
El hielo se acumula en la superficie de las células solares cuando no se aplica ninguna capa de silicona. La acumulación de hielo puede reducir potencialmente la eficiencia de los paneles solares entre un 25 y un 100%.
Residuos químicos
Para que los residuos químicos se disuelvan, deben caer al menos 20 mm de lluvia sobre la superficie de las células solares. Las investigaciones han demostrado una reducción del 0,2% en la eficiencia de los paneles solares cuando están cubiertos por una capa de acumulación química.
Degradación UV
La estructura de una célula solar puede deslaminarse mediante degradación inducida por los rayos UV. Otra consecuencia puede ser la decoloración de las células solares individuales.