Skip to main content

La eficiencia de conversión de una célula fotovoltaica (FV) es el porcentaje de energía solar que ilumina un dispositivo FV para transformarlo en energía. Mejorar esta eficiencia de conversión es un importante objetivo ya que favorecer un mejor rendimiento de las placas solares.

Más información: ¿Cómo funcionan las placas solares?

Determinación de la eficiencia de conversión

Los investigadores miden el rendimiento de los dispositivos fotovoltaicos (FV) para predecir la energía generada por una célula. La energía eléctrica es el producto de la corriente y la tensión. La relación corriente-tensión mide las características eléctricas de un dispositivo fotovoltaico. La eficiencia se conoce exponiendo la célula a un nivel de luz estándar constante mientras se mantiene una temperatura constante de la célula y midiendo la corriente y la tensión generadas.

Rendimiento en Placas Solares

¿Qué afecta al rendimiento en placas solares?

Su colocación y el ángulo

La instalación adecuada y los ángulos optimizados del panel solar son importantes para capturar la máxima cantidad de luz solar. La orientación del tejado es uno de los principales factores que determinan la cantidad de luz solar que ven los paneles solares a lo largo del día. El Sur y el Norte verdaderos están orientados hacia el eje de la Tierra en lugar de alinearse con los polos magnéticos de la Tierra. Para los que están al norte del ecuador, la mejor dirección para los paneles solares es el sur, pero los hogares del hemisferio sur colocan los paneles solares en tejados orientados al norte. Disponiendo los paneles solares según el sur verdadero y el acimut (el ángulo del sol con respecto al norte verdadero y al sur verdadero), se puede obtener la orientación óptima para los paneles y equipos solares.

La sombra que recibe a lo largo del día

Incluso una pequeña sombra en un solo panel puede afectar a la eficiencia global del sistema. Es importante tenerlas en cuenta al instalar los paneles solares y evitarlas si es posible.

La temperatura del lugar

Los paneles solares suelen funcionar mejor a bajas temperaturas. A medida que la temperatura aumenta, las propiedades del semiconductor cambian, la corriente aumenta ligeramente, pero el voltaje cae de forma significativa. Los aumentos extremos de temperatura también pueden dañar las células y otros materiales, lo que reduce su vida útil. Una gestión adecuada del calor mejora tanto la eficiencia como la longevidad, ya que gran parte de la luz solar que incide en la célula se convierte en calor.

¿Pueden sobrecalentarse los paneles solares?

Los propietarios de viviendas que se plantean la posibilidad de utilizar la energía solar se preguntan a menudo: «¿Pueden sobrecalentarse los paneles solares?» Al igual que otros dispositivos electrónicos, los paneles solares se deterioran cuando se calientan. Según las leyes de la termodinámica, el rendimiento disminuye a medida que aumenta el calor. Esto se aplica a los módulos de células solares. Por lo tanto, cuanto mayor sea la temperatura, menor será la potencia de la célula fotovoltaica, y esta pérdida será cuantificada por el fabricante del módulo con un «coeficiente de temperatura» diferente para cada modelo.

Reflexión de la luz

Puedes aumentar la eficiencia de la célula minimizando la cantidad de luz que se refleja en la superficie de la célula. Por ejemplo, el silicio sin tratar refleja más del 30% de la luz incidente. Los revestimientos anti-reflejo y las superficies texturizadas ayudan a reducir los reflejos. Las células de alta eficiencia se muestran en azul oscuro o negro.

Absorción 

La luz está formada por fotones (o paquetes de energía) de una amplia gama de longitudes de onda y energías. Los rayos solares que llegan a la superficie de la tierra tienen longitudes de onda que van desde la luz ultravioleta hasta la luz visible y la luz infrarroja. Cuando la luz incide en la superficie de la célula solar, algunos fotones se reflejan y otros pasan. Parte de la energía de los fotones absorbidos se convierte en calor. El resto tiene la cantidad de energía adecuada para extraer los electrones de los enlaces atómicos y generar corrientes.

El clima

Dependiendo de dónde viva y del tipo de clima, puede tener un impacto positivo o negativo en la eficiencia de sus paneles solares. Por ejemplo, si el panel está cubierto con más de 5 cm de nieve, las células solares dejarán de funcionar.

Partículas y suciedad

La acumulación de polvo, agua, arena, musgo y otras partículas en la superficie del módulo de células solares puede impedir o desviar la energía luminosa que llega a la célula solar. Esto es un gran problema porque los materiales opacos presentan una resistencia externa que reduce el rendimiento en placas solares. Se realizaron experimentos con varios materiales de obstáculo en condiciones controladas utilizando focos para simular fuentes solares. Se ha demostrado que la resistencia externa reduce la producción fotovoltaica hasta en un 85%.

Recuerda, si tienes más dudas sobre cómo sacarle el máximo rendimiento a los paneles solares ¡contacta con nosotros!

Solfy
Solicita tu estudio solar