Guía de placas solares: tipos, características y usos.

Debido al constante desarrollo de la industria de la energía solar, al día de hoy existen muchos tipos de paneles solares en el mercado: paneles diseñados con diversos fines, con diferentes tecnologías y distintas características.

En esta entrada resumimos cuáles son los distintos tipos de paneles solares para ayudarte a distinguir qué puedes hacer con ellos y cuáles son los más adecuados para tu proyecto. 

Tipos de placas solares
Aunque las placas solares pueden parecer similares, existen muchos tipos

1. Principales tipos de placas solares 

 El término paneles solares, o placas solares, se usa indistintamente para referirse a distintos tipos de dispositivos captadores de energía solar aunque existen grandes diferencias entre ellos. 

En primer lugar, hay que distinguir entre los paneles solares que se usan para generar calor, los que se usan para producir electricidad y los híbridos: 

1) Paneles fotovoltaicos: son utilizados para producir electricidad. 

2) Paneles solares térmicos o colectores términcos: son utilizados para calentar agua, generalmente para usos domésticos como climatizar la vivienda, calentar la piscina o utilizarla como agua caliente sanitaria. 

3) Paneles solares híbridos: combinan las funciones de los dos anteriores aprovechando la misma superficie para producir calor y electricidad. 

En esta entrada cubrimos cada uno de los principales tipos de paneles solares para mostrarte las principales características de cada uno. 

2. Tipos de paneles solares fotovoltaicos 

 Existen muchas formas de clasificar los paneles fotovoltaicos. Podrían distinguirse según el tipo de uso o aplicación, la tecnología empleada, las dimensiones, el tamaño, el color, la potencia, etc. A continuación, detallamos los tipos de paneles fotovoltaicos usando distintas categorías útiles para poder distinguirlos. 

Según la tecnología, las opciones de paneles solares que se instalan en la inmensa mayoría de los sistemas fotovoltaicos actuales se reducen a uno de los siguientes tipos: 

  • Paneles de silicio monocristalino 
  • Paneles de silicio policristalino 
  • Paneles de silicio amorfo (capa fina) 
  • Paneles de otras tecnologías menos extendidas. 

Estos paneles solares varían en la forma en que están hechos, en apariencia, rendimiento y costos. 

Cada tipo tiene sus propias ventajas y desventajas, y el tipo de panel solar que mejor se adapte a tu instalación dependerá de factores específicos de la propiedad y de las características deseadas del sistema. 

Características de los distintos tipos de placas solares fotovoltaicas
Características de los distintos tipos de placas solares fotovoltaicas

A continuación, desglosamos preguntas e inquietudes comunes sobre estos paneles solares y sobre las diferentes características de cada uno de estos estos tipos. 

2.1. ¿De qué están hechos los diferentes placas solares fotovoltaicos? 

Para producir electricidad, las células solares están hechas de silicio, un material semiconductor que convierte la luz en electricidad.  

 Tanto los paneles solares monocristalinos como los policristalinos tienen células hechas de obleas de silicio. Para construir un panel monocristalino o policristalino, las obleas se ensamblan en filas y columnas para formar un rectángulo, las obleas se cubren con hojas de vidrio y se enmarcan juntas. 

Si bien ambos tipos de paneles solares tienen células hechas de silicio, los paneles monocristalinos y policristalinos varían en la composición del silicio en sí.  

Las células solares monocristalinas se cortan de un solo cristal puro de silicio.  

Las células solares policristalinas están compuestas por muchos fragmentos de cristales de silicio que se funden en un molde antes de cortarse en obleas. 

Los paneles solares de silicio amorfo, también llamados de “capa fina” no están formados por cristales. El silicio se deposita en películas delgadas sobre una variedad de sustratos como el plástico, el metal y el vidrio. 

2.2. ¿Cómo se ven los diferentes tipos de paneles solares fotovoltaicos? 

Las diferencias en materiales y producción provocan diferencias de apariencia entre cada tipo de panel solar: 

Placas solares fotovoltaicas
Placa solar monocristalina, policristalina y de silicio amorfo

Si ves un panel solar con celdas negras y tienen las esquinas recortadas, lo más probable es que sea un panel monocristalino. Estas células aparecen negras debido a cómo la luz interactúa con el cristal de silicio puro.  

Mientras que las células solares en sí son negras, los paneles solares monocristalinos tienen una variedad de colores para sus hojas traseras y marcos. La lámina posterior del panel solar suele ser negra, plateada o blanca, mientras que los marcos de metal suelen ser negros o plateados. 

En cuanto a los marcos, pueden ser color metalizado o negro. Existen paneles llamados “Mono Black” o “Full Black”, los que son totalmente negros incluyendo el marco metálico. Por la integración y el impacto visual atractivo que producen, suelen ser los preferidos como paneles solares para hogares. 

 A diferencia de las células solares monocristalinas, las células solares policristalinas tienden a tener un tono azulado e irregular debido a que la luz se refleja en los fragmentos de silicio en la célula de una manera diferente a como se refleja en una oblea de silicio monocristalino puro. 

Al igual que los monocristalinos, los paneles policristalinos tienen diferentes colores para las hojas traseras y los marcos. La mayoría de las veces, los marcos de los paneles policristalinos son plateados y las láminas posteriores son plateadas o blancas. 

 Las placas solares de silicio amorfo no consisten en la unión de células individuales como en los paneles solares cristalinos. Por el contrario, aparecen como una lámina cortada y enmarcada a medida, en tamaños no uniformes. 

2.3. ¿Qué voltajes tienen los paneles solares fotovoltaicos? 

Si consideramos el voltaje nominal, los paneles solares con voltajes de 12 voltios suelen ser placas pequeñas y para aplicaciones muy concretas como para cargar la batería de autocaravanas y embarcaciones. 

Los paneles solares de 24 voltios o superiores son los más comunes para el autoconsumo residencial y comercial.  

Mientras que los paneles de 48 voltios suelen utilizarse para instalaciones de autoconsumo industrial de mayor tamaño. 

2.4. Eficiencia y potencia de los paneles solares 

Cada tipo de panel solar varía en la cantidad de energía que puede producir. 

 Alta eficiencia 

Paneles solares monocristalinos y policristalinos  

De todos los tipos de paneles, los monocristalinos suelen tener las mayores eficiencias y capacidad de potencia. Los paneles solares monocristalinos pueden alcanzar eficiencias superiores al 20 %, con potencias que suelen oscilar entre los 300W y los 450W. Los paneles solares policristalinos suelen tener eficiencias entre el 15 y el 17 % con potencias entre los 280W y 340W. 

Los paneles solares monocristalinos tienden a generar más energía que otros tipos de paneles, no solo por su eficiencia, sino porque también vienen en módulos de mayor potencia. La mayoría de los paneles solares monocristalinos vienen con más de 300 vatios (W) de capacidad de energía, algunos ahora incluso superan los 400 W. Los paneles solares policristalinos, por otro lado, tienden a tener vatajes más bajos. 

Esto no significa que los paneles solares monocristalinos y policristalinos no puedan ser físicamente del mismo tamaño; de hecho, ambos tipos de paneles solares tienden a venir con 60 celdas de silicio cada uno, con variantes de 72 o 96 celdas (generalmente para instalaciones a gran escala). Pero incluso con el mismo número de células, los paneles monocristalinos son capaces de producir más electricidad. 

 Menor eficiencia 

Paneles solares de silicio amorfo 

Los paneles solares de capa fina de silicio amorfo tienden a tener eficiencias y capacidades de energía más bajas que las variedades monocristalinas o policristalinas debido a la menor calidad del silicio utilizado. Las eficiencias variarán según el material específico utilizado en las celdas, pero por lo general tienen eficiencias cercanas al 10 %. 

 A diferencia de los paneles solares monocristalinos y policristalinos que vienen en variantes estandarizadas de 60, 72, 96 y 120 celdas, la tecnología de película delgada no viene en tamaños uniformes. Por tanto, la capacidad de potencia de un panel de capa fina dependerá en gran medida de su tamaño físico. En términos generales, la capacidad de energía por metro cuadrado de un panel solar monocristalino o policristalino excederá ampliamente la tecnología de paneles de capa fina. 

2.5. ¿Cómo entender la ficha técnica de los paneles solares? 

 Cuando uno se pone frente a la ficha técnica de los paneles, hay tanta información específica que, en un principio, cuesta distinguir qué es cada cosa y qué es lo más importante. El siguiente esquema explica los parámetros que comúnmente se encuentran en la ficha técnica de los paneles:  

Guía para comprender la ficha técnica de las placas solares
Guía para comprender la ficha técnica de las placas solares

2.6. Costos de los diferentes tipos de placas solares  

Debido a que los procesos de fabricación de los paneles monocristalinos, policristalinos y de capa fina son distintos, también tienen diferentes precios. 

De todos los tipos de paneles solares, los paneles monocristalinos son la opción con un precio más elevado. Esto se debe en gran parte al proceso de fabricación: como las células solares están hechas de un solo cristal de silicio, los fabricantes tienen que absorber los costos de creación de estos cristales. Este proceso, conocido como el proceso de Czochralski, requiere un consumo alto de energía y da como resultado un desperdicio de silicio (que luego se puede utilizar para fabricar células solares policristalinas). 

Los paneles solares policristalinos suelen ser más baratos que los paneles solares monocristalinos. Esto se debe a que las células se producen a partir de fragmentos de silicio en lugar de un solo cristal de silicio puro. Esto permite un proceso de fabricación de células mucho más simple, por lo que cuesta menos para los fabricantes y eventualmente para los usuarios finales. 

El proceso de fabricación de las células de silicio amorfo es sencillo y de fácil automatización, además de que requiere menos material y energía. Históricamente, fueron las primeras células que se comenzaron a comercializar y han sido las más económicas. Sin embargo, durante la última década, los paneles solares cristalinos han experimentado una fuerte bajada de precio, lo que ha hecho que sean más rentables y que el uso de los paneles solares de silicio amorfo sea hoy sumamente reducido. 

Naturalmente, para evaluar si el costo verdadero de los paneles es bajo o alto, hay que analizarlo con respecto al uso que se le quiera dar. 

2.7. ¿Qué tipo de paneles solares necesito?  Usos de los distintos tipos de placas fotovoltaicas.  

Gran parte de la decisión de qué tipo de paneles solares elijes para tu proyecto depende de las características de la propiedad donde se vaya a instalar y de los objetivos del proyecto. 

En el 90% de los casos de instalaciones fotovoltaicas para autoconsumo en España, se dispone de un espacio limitado y se busca maximizar los ahorros en la factura de electricidad. La mejor opción para estos casos es instalar paneles solares monocristalinos de alta eficiencia. 

Es cierto que los propietarios que dispongan de mucho espacio pueden instalar paneles policristalinos de menor eficiencia y costo. Pero, aunque la inversión inicial de los paneles monocristalinos sea algo más alta, estos son más rentables que los policristalinos a medio y largo plazo por tener un rendimiento superior. Además, todos los demás costes son los mismos (transporte, instalación, ingeniería, etc.). Una vez que se toma en cuenta todos los costes del proyecto, el precio final de la instalación no se ve demasiado afectado por la diferencia entre el precio de los paneles monocristalinos y los policristalinos. 

A causa de la menor densidad de potencia de los paneles de silicio amorfo, estos requieren más del doble de espacio que las placas solares cristalinas para conseguir la misma potencia en vatios. Al tener dimensiones más grandes, los costes de las estructuras y el cableado también aumentan. Además, al fabricarse con placa fina, el rendimiento decae rápidamente con el paso de los años. Por este motivo, los paneles de silicio amorfo comienzan a ser obsoletos y su aplicación se limita a calculadoras, vehículos recreativos o sistemas de bombeo solar en lugares donde abunda el espacio. 

3. Tipos de paneles solares térmicos o colectores térmicos 

 Las placas solares térmicas, también se les suele llamar termosifones, tienen como función el calentamiento del agua para uso doméstico, ya sea para climatizar una vivienda, calentar una piscina o generar agua caliente sanitaria. 
 

Los dos principales tipos de paneles solares térmicos son: 

  • Los colectores solares de tubos de vacío 
  • Los colectores solares de placa o planos 
     
Placas solares de tubos de vacío

3.1. Paneles solares térmicos con tubos de vacío 

Los captadores de tubo de vacío tienen una forma cilíndrica y están dispuestos de manera paralela. Cada tubo de vidrio contiene otro tubo de vidrio formando una distancia dentro de la que se produce el vacío como aislamiento. 

Gracias a este sistema de aislamiento, el fluido que se encuentra dentro de los tubos se calienta a altas temperaturas. Los colectores solares presentan, por tanto, un alto rendimiento. Otra ventaja es que, en el caso de que un tubo se rompe, no se estropea todo el sistema, sino que es suficiente con reemplazar el tubo afectado. La desventaja de estos sistemas es que su precio es más caro debido a que el costo de producción de esta tecnología es más elevado. 

panel solar térmico de placa plana

3.2. Paneles solares con colectores de placa o planos 

Los colectores solares de placa plana, como su nombre lo indica, captan la radiación solar en una superficie plana para calentar el fluido. Frecuentemente emplean el efecto invernadero para capturar el calor. Este tipo de colectores se divide a su vez en tres tipos: 

  • De baja temperatura 
  • De media temperatura 
  • De alta temperatura 

Los paneles térmicos de baja temperatura calientan el agua a unos 50 ºC, generalmente, para la calefacción del hogar y satisfacer la necesidad de agua caliente sanitaria. Los colectores de temperatura media llegan hasta los 90 ºC, también para viviendas y usos comerciales. Los colectores de alta temperatura llegan hasta los 150º y su uso es principalmente para la generación de electricidad en centrales térmicas. 

3.3. Paneles solares híbridos 

Finalmente, la última gran categoría de paneles solares son los híbridos. Estos combinan las funciones de los paneles fotovoltaicos y los paneles térmicos aprovechando la misma superficie para producir tanto calor como electricidad. 

Los paneles constan de un material que produce electricidad y un material conductor del calor. De esta forma, el panel también puede aprovechar el calor de la radiación solar. 

El calor se transporta desde el sistema con un portador de calor, a menudo aire o agua. 

La combinación de las dos tecnologías significa que aumenta la proporción de energía utilizada por metro cuadrado. Por lo tanto, los sistemas híbridos pueden ser atractivos en lugares donde hay un espacio limitado y donde se tiene la necesidad de ser más eficientes energéticamente. 

Aunque existe una mayor utilidad por metro cuadrado, la eficiencia de la producción de electricidad y la producción de calor en un sistema híbrido es generalmente menor que la de los sistemas de calor o electricidad pura. La complejidad, la eficiencia y el precio de los sistemas híbridos varían mucho. Por otro lado, al ser una tecnología más compleja, requieren también más mantenimiento que los paneles fotovoltaicos. Todos los sistemas que funcionan con agua suelen tener índices elevados de degradación. 

4. Paneles solares en desarrollo 

Hasta aquí hemos hablado de los tipos clásicos de paneles solares. Lo cierto es que existen muchísimas más categorías y muchísimos más tipos en desarrollo en este mismo momento.  

Existen paneles solares flexibles, hay vidrio fotovoltaico para ventanas, hay paneles que funcionan por la noche y hasta existen paneles biológicos a base de algas. La carrera por encontrar nuevas formas de aprovechar la radiación solar no se ha detenido. Por el momento, sin embargo, ninguno de estos tipos tiene una mejor relación costo/efectividad que los clásicos. 

5. Conclusiones sobre los usos y tipos de paneles solares 

 Como hemos visto hasta aquí, existen hoy muchísimos tipos de paneles solares. Ya sea que estés considerando pasarte a la energía solar en tu vivienda o empresa, la versatilidad y accesibilidad de los paneles es tan grande que seguro podrás encontrar una solución ideal para ti. 

Nuestro equipo de especialistas en Experta Solar puede ayudarte a evaluar tus patrones de consumo y objetivos de ahorro para diseñar un proyecto a la medida de tus necesidades. Cuenta con nuestros asesores para aclararte cualquier duda, sin compromisos. 

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