En la actualidad, los paneles solares más eficientes del mercado utilizan células de silicio monocristalino de tipo N, con estructura de contactos IBC o la otra variante de tipo N altamente eficiente, las células de heterounión (HJT). No obstante, varios fabricantes de gran volumen, como Jinko Solar, JA Solar, LONGi Solar y Trina Solar, están cambiando rápidamente a células de tipo N más eficientes con diseños de células HJT o TOPCon.
La eficiencia de los paneles comerciales, con distintos tipos de células solares, se mueven en los siguientes márgenes en la actualidad:
- Policristalino clásico – 15 a 18 %.
- Monocristalino clásico – 16,5 a 19 %.
- PERC policristalino – 17 a 19,5 %.
- PERC monocristalino – 17,5 a 20 %.
- TOPCon monocristalino tipo N – 20 a 22,4 %.
- HJT Monocristalino – 20,5 a 22,6 %.
- IBC Monocristalino – 20,8 a 22,8 %.
En la siguiente figura se muestra el conjunto de paneles que hay en el mercado en la actualidad, comparando las eficiencias de cada tecnología:
Coste frente a eficiencia en el mercado fotovoltaico
Todos los fabricantes producen una gama de paneles con diferentes eficiencias en función del tipo de silicio utilizado y de si incorporan PERC, multi busbar u otras tecnologías de célula. Los paneles muy eficientes por encima del 21 % dotados de células de tipo N suelen ser más caros, por lo que, si el coste es una limitación importante, serían más adecuados para ubicaciones con espacio de montaje limitado. De lo contrario, se puede pagar un sobreprecio por la misma capacidad de potencia que se podría conseguir utilizando 1 o 2 paneles adicionales.
Sin embargo, los paneles de alta eficiencia que utilizan células de tipo N casi siempre superan y duran más que los paneles que utilizan células de tipo P. Esto se debe a la menor tasa de degradación inducida por la luz, por lo que el coste adicional suele merecer la pena a largo plazo.
Por ejemplo, un panel de alta eficiencia de 400 W o superior puede costar 0,8 euros/vatio o más, mientras que un panel de 350 W suele costar por debajo de 0,5 euros/vatio. Aunque en el caso de los principales fabricantes, como Sunpower, Panasonic y REC, los paneles más caros ofrecen un mayor rendimiento con menores tasas de degradación y suelen venir con un periodo de garantía del fabricante o del producto más largo.
Tamaño del panel fotovoltaico y eficiencia
Como ya vimos en un post anterior, la eficiencia del panel se calcula dividiendo la potencia nominal por la superficie total del panel, por lo que un panel de mayor tamaño no siempre equivale a una mayor eficiencia. Sin embargo, los paneles más grandes que utilizan células de mayor tamaño aumentan la superficie de la célula, lo que incrementa la eficiencia global.
Los paneles para aplicaciones de autoconsumo más comunes siguen utilizando las células cuadradas estándares de 6 pulgadas (156 milímetros x 156 milímetros) y 60 células. Mientras que los sistemas para huertos solares utilizan paneles de mayor tamaño con 72 células. Sin embargo, en 2020 surgió una nueva tendencia en el sector hacia paneles mucho más grandes construidos con células de mayor tamaño que aumentaron la eficiencia del panel y la potencia de salida hasta unos impresionantes 600 W, y por encima. Los tamaños habituales de paneles solares actuales son los siguientes:
- Panel de 60 células (120 HC): Anchura 0,98 metros x longitud 1,65 metros.
- Panel de 72 células (144 HC): Anchura 1,0 metros x longitud 2,0 metros.
- Panel de 96/104 células: Anchura 1,05 metros x longitud 1,60 metros.
- Panel de 66 células (132 HC): Anchura 1,10 metros x longitud 1,80 metros.
- Panel de 78 células (156 HC): Anchura 1,30 metros x longitud 2,4 metros.
HC = células cortadas por la mitad
Un panel estándar de 60 células (1 metro x 1,65 metros) con una eficiencia del 18-20 % suele tener una potencia nominal de 300-330 vatios. Mientras que un panel que utilice células de mayor eficiencia, del mismo tamaño, puede producir hasta 370 vatios. Como ya se ha explicado, los paneles de tamaño estándar más eficientes utilizan células IBC o de contacto trasero interdigitado de tipo N, que pueden alcanzar hasta un 22,8 % de eficiencia del panel y generar unos impresionantes 400 / 440 vatios.
Los populares módulos de media célula o célula partida por la mitad tienen el doble de células con el mismo tamaño de panel aproximadamente. Un panel con 60 células en formato de media célula se duplica a 120 células, y 72 células en formato de media célula tienen 144 células. La configuración de media célula es ligeramente más eficiente. Dado que este tipo de paneles se está generalizando en el mercado, explicaré en qué consiste en otro post.
Nuevas células de mayor tamaño y paneles de más de 600W
Para reducir los costes de fabricación, aumentar la eficiencia y la potencia, los fabricantes de paneles solares están abandonando el tamaño estándar de las obleas cuadradas de 156 x 156 milímetros (6″) en favor de obleas de mayor tamaño. En la actualidad, existen varios tamaños de célula comerciales, siendo los más populares los de 166 milímetros, 182 milímetros y 210 milímetros.
Las células más grandes, combinadas con nuevos formatos de panel más grandes, han permitido a los fabricantes desarrollar paneles solares extremadamente potentes con potencias de hasta 700 W. Las células de mayor tamaño tienen una mayor superficie y, combinadas con las últimas tecnologías de células, como las multibarras (MBB) y TOPcon, pueden aumentar la eficiencia de los paneles por encima del 22 %.
