Los paneles solares pueden reducir el precio de las facturas de los servicios públicos y producir energía limpia y respetuosa con el medioambiente. ¿Pero qué es lo que los hace eficientes? La eficiencia de los paneles solares fotovoltaicos tiene que ver con la calidad de sus células fotovoltaicas (FV). La eficiencia de conversión de una célula fotovoltaica es el porcentaje de energía solar que incide en un panel solar y que es convertida en electricidad utilizable. Cuanto más eficiente sea un panel solar, más energía producirá por cantidad de luz que brille en la célula, y esto, a su vez, reducirá la superficie necesaria para satisfacer tus necesidades energéticas.
¿Cuán eficientes son los paneles solares?
La eficiencia de los paneles solares ha mejorado considerablemente en los últimos años, pasando de un promedio de casi el 15 % de conversión de luz solar a energía utilizable a casi el 20 %. Los paneles solares de alta eficiencia pueden alcanzar casi un 23 %. La potencia nominal de un panel solar de tamaño estándar también se ha incrementado de 250 W a 370 W. La eficiencia del panel solar está determinada tanto por la eficiencia de la célula fotovoltaica (a saber, por el tipo y diseño de la célula) como por la eficiencia total del panel en función de consideraciones tales como el tipo, la disposición y el tamaño de la célula. Una forma sencilla de evaluar la eficiencia de los paneles solares es observando el índice de eficiencia del fabricante, el cual se basa en condiciones de prueba estándar y proporciona una indicación confiable del rendimiento.
Cuanto más eficiente sea el panel, mayor será su producción en comparación con un panel menos eficiente y menor será la cantidad de paneles requeridos. Los paneles de mayor eficiencia son más costosos, pero pueden ayudarte a satisfacer mejor tus necesidades energéticas si dispones de poco espacio. Al mismo tiempo, la rentabilidad de los paneles solares en general se ha desplomado, haciendo de ellos una solución cada vez más atractiva para propietarios de viviendas y comercios.
En el mundo real, las condiciones pueden variar según el clima o la presencia de polvo en los paneles. Los paneles solares pueden combinarse con un sistema de gestión energética que permite la recolección, comparación y análisis de datos en tiempo real sobre el consumo energético. Además, el software de gestión energética puede identificar automáticamente posibles ahorros, comparando el consumo real con el uso ideal de energía y permitiendo a los clientes aplicar medidas correctivas cuando sea necesario.
¿Qué factores afectan la eficiencia de los paneles solares?
La eficiencia de las células fotovoltaicas que componen un panel solar se calcula sobre la base de la energía de la luz solar que los semiconductores convierten en electricidad. Un panel solar eficiente es un panel que genera más electricidad ocupando menos espacio. Los fabricantes clasifican los paneles solares según su eficiencia, que oscila entre un 15 % y un 20 % de conversión de energía solar transformada en electricidad utilizable. Son muchos los factores que afectan la eficiencia de un panel solar más allá de la clasificación del fabricante:
- la cantidad de luz reflejada fuera de la superficie de la célula;
- la intensidad del sol;
- la nubosidad;
- la acumulación de calor, que afecta a la conductividad de los semiconductores en las células FV.
Estos son algunos de los factores principales que afectan a la eficiencia de los paneles solares:
Diseño del panel
El diseño del panel solar afecta a la eficiencia principalmente por la forma en que las células están dispuestas y configuradas a lo largo del panel.
El color de la lámina protectora posterior también influye, ya que las altas temperaturas reducen la eficiencia. Por tanto, colores como el azul o el verde son más efectivos que el negro.
Inclinación del panel solar
La orientación de los paneles solares (denominada ángulo o inclinación del panel solar) es importante para obtener todas las ventajas de la radiación solar. Los paneles que estén en horizontal con respecto al suelo no funcionarán tan bien como aquellos inclinados hacia el sol. La inclinación óptima depende de la latitud de tu vivienda o instalación, así como de la época del año. Sin embargo, en términos prácticos, la mayoría de las situaciones no permiten reajustar la inclinación del panel según cada estación. En cambio, se pueden instalar en diferentes ángulos para adaptarse a las distintas estaciones y a la pendiente del tejado.
Materiales del panel solar
Hay tres tipos principales de paneles solares:
- Monocristalinos: hechos de silicona de alta pureza, son generalmente considerados como los más eficientes. Son más caros y ocupan menos lugar.
- Policristalinos: Ligeramente menos eficientes, cuestan menos y pueden ser una buena opción para instalaciones que dispongan de mayor lugar.
- Película fina: son los menos eficientes, pero su peso más liviano permite que se adapten a una variedad de usos, incluido el transporte. Los paneles solares de película fina son
Temperatura
La mayoría de la gente supondría que cuanto más caliente el sol, mayor será la eficiencia del panel solar.
En realidad, eso no es cierto. Los semiconductores de los paneles solares son sensibles a las altas temperaturas.
Según los estándares de fabricación, una temperatura de 25 ºC o 77 ºF es el rango óptimo de temperatura para los paneles solares fotovoltaicos.
¿Pierden eficiencia los paneles solares con el paso del tiempo?
Los paneles solares se degradan lentamente con el tiempo, lo que significa que producen menos electricidad a partir de la misma cantidad de luz solar. Una de las causas de la degradación de la eficiencia de los paneles solares es el desgaste que sufren por la exposición a las condiciones climáticas. La vida útil promedio de los paneles solares es de 30 años. Según el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL, por sus siglas en inglés), los paneles solares y su capacidad de producción se deterioran a un ritmo de, aproximadamente, 0,5 % al año: un panel de 20 años producirá cerca del 90 % de la electricidad que produjo en su primer año de vida.
¿Los paneles solares son eficientes en invierno?
En general, los paneles solares solo producen electricidad cuando brilla el sol. Obviamente, en invierno hay menos luz solar directa que en verano, por eso los paneles solares producen menos electricidad durante la estación fría cuando los días son más cortos. Y aunque son más eficientes en verano, los paneles solares pueden generar suficiente electricidad para calentar tu vivienda en invierno. Una manera de asegurarse esta eficiencia es combinar los paneles solares con sistemas de almacenamiento de energía compuestos por baterías. De este modo, puedes almacenar la energía sobrante producida por tus paneles solares para alimentar tu vivienda por la noche o en un día lluvioso.
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