Conceptos y últimas tecnologías.
EFICIENCIA MODULOS FOTOVOLTAICOS
La eficiencia es uno de los factores más importantes a considerar que depende del tipo de célula y su disposición en el panel. Así, podemos hablar de eficiencia de la célula o de los módulos.
Eficiencia célula > Eficiencia módulo.
La eficiencia ha ido mejorando desde un 15% de hace unos pocos años hasta al 23% actual. Actualmente, el mayor rendimiento en el mercado los ofrece SunPower con el modelo Maxeon-3 con una eficiencia del 22,6%
CELULA MONO & POLICRISTALINA.
El rendimiento del mono es superior, con un coeficiente de temperatura mejor que el poly. Así mismo, ofrece mejor respuesta a la radiación difusa, con lo que es más aconsejable en climas con mayor densidad de días nubosos.
Por otro lado, el poly es mas susceptible a la formación de micro-cracks.
Ultimas Tecnologías
PERC (Passivated Emitter and Rear Cell)
Desde hace dos años, la tecnología PERC se ha implantado tanto en las células mono como polycristalinas.
PERC (Passivated Emitter and Rear Cell), es una avanzada arquitectura de célula.
PERC (Passivated Emitter Rear Cell) consiste en colocar una capa reflectante (Capa Dieléctrica PERC) para aprovechar al máximo la radiación.
Dicha capa permite reflejar de nuevo hacia la célula parte de la energía de los fotones que atraviesan la célula, aumentando así la eficiencia total del panel.
En las celdas fotovoltaicas habituales, la radiación que no se utiliza para la producción de energía por las capas superiores se desecha por completo cuando alcanza la capa de aluminio.
En las PERC, la radiación extra rebota en la capa especial y consigue que se pueda reutilizar para generar más electricidad y incrementar la eficiencia de los paneles.
El primer fabricante en incorporar esta tecnología fue Q cells.
Últimamente, las más utilizadas son las PERC Monocristalinas tipo P. Desafortunadamente, los módulos tipo P con tecnología PERC sufren lo que se denomina el efecto LeTID (Light and elevated Temperature Induced Degradation), fenómeno similar al LID (Light Inducided Degradation) que se traduce en una pérdida del 2-3% de potencia en la primera exposición rayos UV y un 0.5% por año posteriormente.
En el caso del factor LeTID, las pérdidas son del orden de un 6% en los primeros dos años. Para solventar este efecto, LG, Sunpower y REC han desarrollado células tipo N, las cuales no se ven afectadas por dicho efecto.
También, los fabricantes han desarrollado procesos para las células tipo P, que minimizan este efecto. En este sentido Q cells ha anunciado la tecnología anti-LeTID en sus paneles.
Recientemente los fabricantes REC, Jinko Solar, Trina Solar, Longi, GCL, Winaico Y Candian Solar han recibido certificación TÜV contra LeTID.
Actualmente, lo normal son 5 o 6 busbars por célula. Hay fabricantes trabajando con 12 Busbars finos.
El compromiso esta en la relación de sombra que generan dichos conductores sobre la célula y la baja resistencia que se consigue aumentando los busbars.
Una consecuencia de disponer de más Busbars es que reduce el riesgo de que se produzcan micro-cracks (microroturas de las células). En este sentido, hay que recordar que no se aconseja caminar por encima de los módulos, a pesar de que se certifican a cargas de 500kg/m2.
Los módulos LG Neon 2 son los primeros con 12 busbars finos, que lo denomina Cello technology.
Por otro lado, los módulos de SunPower utilizan una tecnología diferente de conexiones traseras, lo que hace su rendimiento sea superior y una degradación anual inferior al resto.
Se trata de módulos constituidos de 2 semi-paneles, cada uno de ellos con células partidas (half-cell), que trabajando en paralelo proporcionan cada uno de ellos el 50% de la capacidad. Cada semi-panel tiene 60 o 72 células, de ahí la denominación 120 / 144c.
Este tipo de paneles ofrecen varias ventajas:
⊕ Mayor rendimiento debido a la reducción de perdidas resistivas en los busbars.
⊕ Menores pérdidas por efecto de temperatura ya que trabajan a menor corriente las células.
⊕ Reducción de pérdidas por sombreados al poder verse solamente afectada una mitad.
Esta última es sin duda la mayor ventaja, ya que con esta disposición de células se consigue minimizar el efecto que pudiesen provocar las posibles sombras parciales en el módulo.
BIFACIAL
No es una tecnología nueva, pero se está popularizando por el efecto de reducción de precio de las células.
Tienen células por ambos lados, por lo que absorben radicación por ambas caras, y pueden llegar a producir hasta un 30% mas que una estándar.
Formado por un vidrio, células frontales, backsheet, células traseras y vidrio trasero.
Es una nueva tecnología de fabricación que consiste en ir solapando pequeñas células, las cuales pueden montarse en horizontal o vertical.
Las células se crean cortando células de 6” en 5 o 6 tiras.
Esta tecnología permite cubrir toda el área del módulo, resultando una mayor eficiencia de módulo.
La disposición de las células ofrece ventajas en situaciones de sombreado.
Seraphim es uno de los primeros fabricantes en utilizar esta tecnología. Recientemente, SunPower con la serie P, también ofrece esta tecnología.
IBC (Interdigitated Back Contact). Estas células presentan una matriz de 30 o más conductores en la parte trasera. Es decir, no tienen conexiones por la parte anterior, con lo se mejora el rendimiento por haber busbars que generan sombras sobre la propia célula.
Permiten una mayor robustez del módulo lo que minimiza los posibles episodios de micro-cracking.
SunPower, en el modelo Maxeon, utiliza esta tecnología, que junto a las células tipo N, permite ofrecer eficiencias del 22,6%.
Panasonic es el fabricante líder en esta tecnología. Así mismo, REC ha presentado recientemente el modelo Alpha con 16 micro busbars y una eficiencia del 21,7%.
Es una célula compuesta de una base de silicio cristalino con capas silicio amorfo formando lo que se conoce como una “heterojunction”. Este tipo de célula ofrece eficiencias del 26,5%.
Una de las ventajas, es su bajo coeficientes de pérdidas en función de la temperatura.
