Las energías limpias o renovables se visualizan como la opción  energética mundial en los próximos años. Y dentro de ellas, los pronósticos dicen que la energía solar se posicionará como una de las principales. La transición es muy desigual en las distintas naciones y depende de la importancia que los distintos gobiernos le den a la sostenibilidad.

A nivel individual y comunitario, poco a poco se está acentuando la tendencia al uso de paneles solares. Es frecuente verlos en las azoteas o en patios de viviendas que tienen espacio.

El Real Decreto 244/2019 regula el autoconsumo en España y establece algunas disposiciones que tienden a incentivar la producción de energía solar. Dos de las disposiciones destacadas son la eliminación de impuestos por generar energía fotovoltaica y la supresión de los límites de potencia.

Características y aplicaciones de los paneles solares

En base a su estructura y al uso se reconocen tres tipos de paneles solares:

  • Paneles solares térmicos. Generan calor y se usan principalmente para calentar agua de piscinas, de duchas o para la calefacción.
  • Paneles solares fotovoltaicos. Están formados por un sistema de celdas fotovoltaicas interconectadas que generan electricidad.
  • Paneles solares híbridos. Combinan los dos tipos mencionados antes.

Paneles fotovoltaicos: los más usados en España

Los paneles solares que más se instalan en España son los fotovoltaicos. Generan energía eléctrica 100% limpia y permiten ahorrar hasta un 99% en el recibo del CFE. Se puede utilizar toda la energía eléctrica disponible sin pensar en el coste.

Además del ahorro, la facilidad de la instalación y de mantenimiento son otros factores que determinan su popularidad. Requieren de poca atención, con una limpieza del polvo que cualquiera puede hacer funcionan perfectamente. Por todas estas condiciones, una inversión en paneles fotovoltaicos se recupera en poco tiempo. Y, por supuesto, se está contribuyendo con la salud del planeta y el bienestar de las generaciones futuras.

Tipos de paneles solares fotovoltaicos

Los paneles fotovoltaicos están formados por células que transforman los fotones que provienen del sol en electricidad. Estas células están conectadas entre ellas. La potencia de la luz solar determina la intensidad de la corriente en la célula. Esta corriente que en principio es directa, pasa por un inversor que la transforma en corriente alterna, que es la que conocemos como “corriente eléctrica”.

Suelen emplearse dos tipos de paneles fotovoltaicos: los monocristalinos y los policristalinos. Ambos son de silicio. Se diferencian en la fabricación, en la tecnología que los conforma y en la eficiencia.

¿Por qué se usa silicio? Porque es un material con características físicas y químicas que propician el efecto fotovoltaico que transforma la energía de los fotones del sol en electrones, es decir, en energía eléctrica.

A continuación, vemos las características de cada tipo de panel.

  • Paneles solares monocristalinos

Los paneles monocristalinos son los más utilizados en la actualidad. Se los suele ver en los tejados. Están formados de silicio monocristalino de alta pureza. Se los reconoce a simple vista por el color uniformemente oscuro de las placas. Las células fotovoltaicas dentro del panel son de color negro plano, todas iguales. Otro rasgo que las identifica es que tienen los bordes redondeados.

Para elaborar estos paneles, se coloca silicio fundido en una cuba. El cristal se extrae muy lentamente y con él se forma un lingote. Este lingote se corta en láminas, que se usarán en las células del panel. El procedimiento se realiza con silicio de elevada pureza. El silicio monocristalino es el de mayor eficiencia fotovoltaica.

Las células fotovoltaicas de silicio de un panel solar monocristalino se pueden deteriorar por acción de la intemperie. Por tal razón, se suele utilizar una placa plástica transparente que brinda rigidez y aumenta su resistencia.

  • Paneles solares fotovoltaicos policristalinos

Los paneles policristalinos son de menor coste que los monocristalinos. Generalmente se acude a ellos cuando el presupuesto es bajo, en especial cuando se requieren varios paneles. Las células son de silicio policristalino, que se reconoce por sus ángulos de 90º y su apariencia granulosa parecida a escamas. Cada célula se compone  de pequeños cristales de silicio, a esto se debe su aspecto.

Para fabricar las células de silicio policristalino se funden fragmentos de cistal de silicio. Se vierte la fundición en una cuba, pero, en lugar de extraer lentamente las placas, se deja enfriar y fragmentar. En este silicio fragmentado se cortan las células que se conectarán en el panel policristalino. El proceso de este tipo de paneles es mucho más rápido que el monocristalino. Esta condición influye en que se precio sea menor. Pero también es menor su eficiencia.

Diferencias de rendimiento entre panel solar monocristalino y policristalino

Si bien ambos cristales son útiles para la fabricación de los paneles solares fotovoltaicos, existen diferencias entre ellos. A las condiciones de estructura y de fabricación que se detallaron antes, se suman las diferencias de rendimiento y eficiencia.

La diferencia esencial es la pureza del silicio, que incide en el rendimiento. Los paneles monocristalinos son más eficientes que los policristalinos.

Un panel monocristalino de 60 células, aporta una potencia de 300 W con una eficiencia del 20%.  En cambio, un panel policristalino, similar en tamaño, de 60 celdas, aporta una potencia de 280 W. Su eficiencia es del 15 %. Es decir que el panel policristalino aprovecha menos la luz solar (fuente: https://solarplak.es/paneles-solares).

Cabe aclarar que la eficiencia de un panel solar se calcula por la conversión máxima que una célula fotovoltaica hace de energía solar a electricidad. Generalmente los fabricantes de paneles solares indican la eficiencia en las especificaciones del panel.

¿Cuándo es conveniente usar paneles monocristalinos y policristalinos?

La conveniencia es resultado de la necesidad de energía eléctrica. Se debe buscar siempre la eficiencia en función de la rentabilidad.  En general, se instalan paneles monocristalinos cuando no se requiere generar una gran cantidad de energía.

Una instalación de paneles con un gran número de células fotovoltaicas monocristalinos, exigiría una inversión cuya utilidad no se justificaría en mucho tiempo. Por esta razón, el silicio policristalino es más conveniente para instalaciones de  gran porte.

La instalación de paneles solares es una manifestación de un cambio en la concepción de la energía. En el momento de ejecutar la decisión hay múltiples factores que se tendrán en cuenta. La conexión o no a la red eléctrica, el autoconsumo individual o colectivo, si habrá acumulación en baterías o no, el espacio disponible, son algunas de las cuestione que hay que analizar.