¿Cuál es el panel fotovoltaico más eficiente?

Para aquellos que buscan los paneles solares más eficientes para su sistema de energía solar fotovoltaica, lo primero que deben saber es cómo comparar métricas de eficiencia para diferentes marcas de fabricantes de paneles fotovoltaicos. La eficiencia del panel solar es una métrica útil que se utiliza para determinar cuánta energía produce un panel solar en comparación con otros productos. Muchos consumidores y personas del sector solar consideran que la eficiencia energética es el criterio más importante para evaluar la calidad de un panel solar.

Aunque es un criterio importante, no es el único a tener en cuenta a la hora de plantearse instalar un panel fotovoltaico en concreto. La eficiencia del panel solar se refiere a la capacidad del panel para convertir la energía recibida en electricidad.

Básicamente, la eficiencia de los paneles solares es una medida de la cantidad de energía solar (irradiancia) que cae sobre la superficie de un panel y se convierte en electricidad. Debido a muchos avances recientes en la tecnología de células solares en las últimas décadas, la eficiencia de conversión promedio de los paneles ha aumentado del 15% al ​​20%. Este gran salto en eficiencia ha hecho que la potencia de salida de un panel de tamaño estándar pase de 250W a 340W.

¿Cuál es la eficiencia de un panel fotovoltaico?

La eficiencia de los paneles solares fotovoltaicos 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.

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 depende de 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 tanto, maximizar el uso de energía y ahorrar en la factura eléctrica depende en gran medida de la eficiencia de los paneles solares de primer nivel.

La eficiencia total del panel se mide en condiciones de prueba estándar (STC), basadas en una temperatura de celda de 25 °C, una irradiancia solar de 1000 W/m2 y una masa de aire de 1,5. La eficiencia (expresada en %) de un panel se calcula a partir de la potencia nominal máxima (W) en STC, dividida por el área total del panel en metros, según la fórmula:

¿Qué tan eficientes son los paneles solares?

La mayoría de los paneles solares fotovoltaicos 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 más del 20% de eficiencia.

Aquí están los cinco mejores fabricantes de paneles solares en 2019, clasificados según el panel solar más eficiente que tienen para ofrecer: SunPower (22,8%); LG (22,0%); REC Solar (21,7%); CSUN (21,2%); Solaría (20,5%). Como puedes ver, los paneles fotovoltaicos más eficientes del mercado actual tienen una eficiencia de hasta el 22,8%, mientras que la mayoría de paneles oscila entre el 15% y el 17%.

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. Sin embargo, hay factores a considerar antes de elegir los mejores paneles solares que pueda conseguir.

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 a su proveedor, pero la cantidad de espacio en el techo que tiene disponible para instalar paneles solares son de tamaño limitado, puede 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 esa diferencia de costo inicial se justifica por el mayor ahorro obtenido al generar más electricidad durante el ciclo de vida de su sistema de energía solar. Una mayor producción de electricidad significa que usted tiene que comprar menos energía de su empresa de servicios públicos, lo que puede generar una mayor rentabilidad.

En términos medioambientales, una mayor eficiencia significa que un panel solar amortizará la energía incorporada (energía utilizada para extraer las materias primas y producir el panel solar) en menos tiempo. Según un análisis detallado del ciclo de vida, la mayoría de los paneles solares basados ​​en silicio ya amortizan su energía incorporada en 2 años.

Sin embargo, como la eficiencia de los paneles ha aumentado más allá del 20%, el tiempo de recuperación se ha reducido a menos de 1,5 años en muchos lugares. Una mayor eficiencia también significa que un sistema fotovoltaico generará más electricidad durante la vida útil promedio de más de 20 años de un panel solar y amortizará el costo inicial antes, lo que significa que el retorno de la inversión (ROI) se reducirá aún más.

El término eficiencia es muy popular, pero un panel un poco más eficiente no siempre equivale a un panel de mejor calidad. Mucha gente considera que la eficiencia es el criterio más importante a la hora de elegir un panel solar, pero lo que más importa es la calidad de fabricación, que está relacionada con el rendimiento, la fiabilidad, el servicio del fabricante y las condiciones de garantía en el mundo real.

¿Qué determina la eficiencia de los paneles solares?

La eficiencia del panel está determinada por dos factores principales; eficiencia de la celda fotovoltaica (PV), basada en el diseño de la celda y el tipo de silicio, y eficiencia total del panel, basada en el diseño, la configuración y el tamaño del panel de la celda. La eficiencia de la celda está determinada por la estructura de la celda y el material de silicio base utilizado, que generalmente es de tipo P o de tipo N.

Hay varios otros 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 tienen en cuenta 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 autobuses : la organización de los cables y la “barra colectora” en un panel solar que realmente captura y transfiere 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.

La eficiencia general del panel puede verse afectada por muchos factores, entre ellos; temperatura celular, nivel de irradiancia, tipo de célula e interconexión celular. Sorprendentemente, el color de la lámina protectora negra del panel también puede afectar la eficiencia. Una lámina posterior negra puede parecer más agradable desde el punto de vista estético, pero absorbe más calor, lo que genera un aumento de la temperatura de la celda y aumenta la resistencia, lo que a su vez reduce ligeramente la eficiencia de conversión general.