Los paneles solares fotovoltaicos están formados por diferentes tipos de celdas solares que son los elementos que generan electricidad.
Los principales tipos de celdas fotovoltaicas són los siguientes:
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Celdas solares de silicio monocristalino (M-Si). La célula monocristalina está constituida por un único cristal de silicio con estructura muy uniforme.
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Celdas solares de silicio policristalino (P-Si). Las células policristalinas están formadas por muchos cristales de silicio y tienen un menor rendimiento.
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Células de capa delgada (Thin-Film). Se obtiene al depositar varias capas de material fotovoltaico sobre una base.
Los diferentes tipos de células fotovoltaicas dependen de la naturaleza y las características de los materiales utilizados.
Celdas solares monocristalinas
La primera célula cristalina que se fabricó en el ámbito industrial es la de silicio puro monocristalino. Estos tipos de células solares presentan un buen rendimiento energético, pero tienen un coste superior al resto de tipologías. Por este motivo, en la actualidad tienen un nivel de implantación moderado.
Las células solares monocristalinas suelen presentar una forma cuadrada, con las esquinas redondeadas (antes tenían forma circular). Esto se debe al proceso de crecimiento del cristal de silicio monocristalino que presenta una forma cilíndrica.
Estas son las características más destacadas:
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El proceso de calentamiento es más lento.
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Su proceso de fabricación es más costoso energéticamente.
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Es más eficiente con respecto a los otros tipos de células solares debido a que los átomos de silicio están perfectamente alineados..
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El proceso de fabricación es más largo.
Celdas solares policristalinas
En el proceso de fabricación del silicio policristalino, el silicio se deja solidificar lentamente en un molde rectangular y se obtiene un sólido rectangular con muchos cristales.
Los paneles solares con este tipo de celda son más económicos pero tienen un rendimiento inferior.
Celdas solares de capa fina
Los módulos fotovoltaicos de "capa fina" no se fabrican con células individuales, sino en forma de bandas continuas en que es depositada sobre un sustrato apropiado. Las capas son de silicio amorfo (a-Si) de 1 o 2 micras de espesor y no necesitan interconexiones interiores.
Una característica de este tipo de paneles es que los fotones que no chocan con ningún electrón las atraviesan gracias a su pequeño grosor. Esta característica posibilita el diseño de paneles con diferentes capas superpuestas.
Uno de los tipos de celdas de capa fina es la célula con silicio amorfo. Las células con silicio amorfo tienen un rendimiento de aproximadamente la mitad del de las células cristalinas, y por ello, se están empezando a utilizar otros tipos de semiconductores
¿Cuáles son los tipos de células solares de capa fina?
Muchos de los materiales fotovoltaicos se fabrican con métodos de depósito diferentes en una variedad de sustratos. Las celdas solares de película delgada suelen clasificarse según el material fotovoltaico utilizado:
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Celdas solares sensibilizadas por colorantes (DSC) y otras celdas solares orgánicas.
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Cobre indio galio y selenio (CIS o CIGS)
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Telururo de cadmio (CdTe)
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Silicio amorfo (a-Si) y otros silicios de película delgada (TF-Si)
¿Para qué sirven los sistemas de concentración solar?
Otra de las líneas de innovación en los últimos años es la concentración solar, la cual permite mejorar el aprovechamiento de energía renovable por metro cuadrado de panel fotovoltaico.
Esta tecnología se basa en la concentración de la radiación solar en una pequeña superficie mediante un concentrador óptico. El concentrador pretende aumentar significativamente la radiación solar incidente y, en consecuencia, el rendimiento energético.
De todos modos, los sistemas de concentración casi sólo pueden aprovechar casi la radiación solar directa. Por ello, este tipo de placas solares necesitan un seguidor solar.
Los sistemas de concentración también se utilizan en las plantas solares térmicas para la generación de electricidad o para obtener agua caliente sanitaria.