Cuándo utilizar paneles fotovoltaicos de película fina
En un mundo donde casi todos los meses surgen nuevos paneles solares e innovaciones en tecnología solar, los propietarios tienen muchas opciones de paneles para elegir. Entre las muchas innovaciones en el espacio de fabricación de paneles, ninguna podría ser más atractiva y visualmente emocionante que los paneles solares fotovoltaicos de película delgada. En este artículo profundizaremos en lo que distingue a los paneles fotovoltaicos (PV) de película delgada de los paneles fotovoltaicos (PV) de silicio estándar y ofreceremos una idea de cuándo la PV de película delgada es una opción ideal para los propietarios de viviendas y el mercado residencial.
Los paneles solares de película delgada son paneles construidos con materiales livianos y, a menudo, flexibles. Todavía no son competitivos con los productos solares residenciales tradicionales, pero muestran un potencial creciente.
Ventajas de los paneles solares de película delgada
Muchos paneles solares flexibles disponibles en el mercado para propietarios de viviendas entran en la categoría de "paneles de película delgada". Un panel fotovoltaico de película delgada está hecho con capas que son más de 300 veces más delgadas que los paneles solares de silicio estándar, lo que les da un perfil mucho más delgado que los paneles fotovoltaicos tradicionales a los que estamos acostumbrados.
Las células solares de película fina se utilizan desde hace más de 30 años. Su primera aplicación fue en la calculadora alimentada por energía solar, algo que la mayoría de niños y oficinistas han tenido en algún momento de sus vidas. Esta aplicación contenía una pequeña cantidad de silicio amorfo.
Actualmente se utilizan sistemas mucho más grandes y sus aplicaciones incluyen cosas como la construcción de sistemas integrados, granjas solares y vehículos de próxima generación, pero la participación de esta tecnología ha ido disminuyendo durante años. Esto se debe principalmente a la caída masiva del precio de los paneles solares de silicio cristalino, por lo que los paneles de película delgada también han bajado de precio. Esto ha provocado desmotivación por la instalación y uso de paneles solares flexibles, que son más baratos pero menos eficientes.
Las células solares de película delgada provienen de células solares de segunda generación, que se crean colocando más de una película delgada de material fotovoltaico sobre una base compuesta de un sustrato de plástico, metal o vidrio. El resultado final es un panel mucho más delgado que el panel solar monocristalino o policristalino promedio. Esto los hace flexibles y livianos, lo que también significa que el techo solo necesita soportar una estructura muy liviana que no requiere bastidores .
El coste de producción también es menor, lo que, a su vez, reduce el coste de compra. Además de esto, los paneles de película delgada tienen una configuración de capas especial que utiliza toda la capacidad de los diferentes materiales para absorber la luz en todo su potencial. Esto es para que las células no acaben perdiendo el mismo porcentaje de eficiencia que otros modelos cuando están a la sombra o el cielo está nublado.
Desventajas de los paneles fotovoltaicos de película fina
La desventaja, sin embargo, es que los paneles solares de película delgada son menos eficientes, tienen una vida útil más corta que los paneles fotovoltaicos tradicionales y ocupan mucho más espacio que sus competidores. Esto los hace más adecuados para fines comerciales que residenciales. Los parques fotovoltaicos más grandes del mundo están formados por células solares de paneles finos.
El obstáculo más común para los paneles fotovoltaicos de película delgada es su menor eficiencia en comparación con los paneles clásicos. Hoy en día, los índices de eficiencia para un panel monocristalino o policristalino promedio oscilan entre el 16 y el 20 por ciento. Los paneles solares de película fina, por el contrario, suelen ofrecer una eficiencia de entre el 11 y el 13 por ciento. Sin embargo, las pruebas de paneles de película delgada en 2016 demostraron una eficiencia superior al 25%, y se espera que el retraso en la eficiencia de la película delgada se resuelva en los próximos años.
Esta eficiencia reducida significa que necesitarás más paneles solares para producir la misma cantidad de energía, lo que puede ser un obstáculo para algunos proyectos solares con espacio limitado en el techo para su instalación. Por otro lado, debido a que los paneles de película delgada pueden moldearse para adaptarse a la superficie en la que se instalan, se pueden instalar fácilmente en estructuras menos convencionales, como marquesinas para automóviles, así como en techos curvos de almacenes.
Además, los paneles fotovoltaicos de película delgada no son adecuados para muchos proyectos solares en tejados de viviendas, porque puede que no haya suficiente espacio en el tejado para producir la cantidad deseada de energía. En este caso lo mejor es centrarse en los paneles de mayor eficiencia disponibles en el mercado, que son los paneles de silicio monocristalino y algunos modelos policristalinos.
Comparación entre paneles de película delgada y monocristalinos y policristalinos
Dependiendo del tipo de material fotovoltaico utilizado, las células fotovoltaicas de película fina se clasifican en cuatro tipos diferentes, que son:
- Silicio amorfo (a-Si) y otros silicios de película fina (TF-Si)
- Telururo de cadmio (CdTe)
- Deselenuro de cobre, indio y galio (CIS o CIGS)
- Células solares sensibilizadas por colorante (DSC) y otras células solares orgánicas
En términos de compensación de carbono, los paneles solares de película delgada tienen una ventaja importante sobre los paneles tradicionales. El silicio necesario para los paneles estándar es mucho más importante que el de los paneles de película fina, lo que significa que las emisiones necesarias para crear una célula y un panel de película fina son mucho menores que las de los paneles monocristalinos o policristalinos.
Sin embargo, este “beneficio ambiental” de las células solares de película delgada puede quedar anulado por el hecho de que la película delgada a menudo contiene cantidades moderadas de cadmio, un carcinógeno conocido. Si esto es una preocupación importante para usted, los paneles de película delgada CIGS serán una mejor opción, ya que están fabricados prácticamente sin cadmio.
Otra posible solución para esto es buscar un sistema fotovoltaico con tecnología CdTe para garantizar que el sistema de paneles no esté muy cerca de su casa o jardín. La eficiencia fue el factor decisivo final que impidió que los paneles de película delgada se afianzaran en el mercado fotovoltaico residencial, lo que tuvo un impacto significativo en el tamaño físico del sistema y la producción de electricidad.
¿Tiene sentido la película delgada para aplicaciones residenciales?
Los paneles solares de película delgada se han utilizado principalmente hasta la fecha en instalaciones a escala comercial y de inversión, como granjas de paneles solares y sistemas fotovoltaicos para empresas, escuelas o universidades. Por lo tanto, el concepto de “economías de escala” funciona con la tecnología de paneles de película delgada porque los paneles livianos y versátiles son fáciles de instalar.
Por lo tanto, cuanto más grande sea el sistema instalado, más rentable será, ya que los costos de instalación reducidos compensan las pérdidas en la potencia de salida del panel debido a menores eficiencias. Dicho esto, sin embargo, todavía existe una oportunidad para la película delgada en el sector residencial: las casas más grandes con un espacio de techo adecuado pueden beneficiarse de una instalación de economía de escala y de las ventajas estéticas de la instalación "sin marco" y de vidrio, que comúnmente ofrecen las principales fabricantes.
Si la estética es una gran prioridad para su instalación solar, la película delgada puede convertirse en la forma más económica de lograr el aspecto que desea. A medida que la eficiencia de mercado de estos paneles continúa aumentando (como se esperaba), la película delgada pronto podría lograr una entrada más fuerte en el mercado residencial. Sin embargo, sólo el tiempo lo dirá.
Independientemente de su preferencia por paneles de película delgada o de obleas de silicio, es importante obtener algunas cifras sobre el costo estimado de su instalación, el ahorro en la factura de electricidad a largo plazo y el período de recuperación. Algunos programas ofrecen estimaciones instantáneas personalizadas para su techo y ofertas locales en su área y pueden ofrecer información sobre los costos y beneficios del uso de energía solar.