Información del módulo solar
Células monocristalinas
La fabricación de células de silicio monocristalino requiere material semiconductor de alta pureza. Las varillas monocristalinas se extraen del material de silicio fundido y luego se cortan en rodajas finas. Este método de fabricación garantiza un grado relativamente alto de eficiencia.
Células policristalinas
Las células policristalinas, también llamadas células multicristalinas, se fabrican con la ayuda de un proceso de fundición en el que el silicio líquido se funde en bloques que luego se cortan en rodajas. Durante la solidificación del lingote se generan estructuras cristalinas de diferentes tamaños. Los módulos policristalinos tienen en su mayoría un brillo azulado, su estructura irregular los hace brillar bajo la luz del sol. Son ligeramente menos eficientes que los módulos monocristalinos.
Células amorfas/capa delgada
El silicio amorfo no forma una estructura cristalina regular, sino disposiciones atómicas irregulares. Se crea en un reactor de plasma mediante deposición química de silano gaseoso en fase gaseosa. Esto ahorra energía y material en el proceso de fabricación, lo que hace que estas células sean muy rentables. Las células de silicio amorfo son muy resistentes a la temperatura y pueden adaptarse fácilmente a las necesidades individuales en cuanto a tamaño, diseño y capacidad. Se pueden conectar en serie al mismo tiempo que se forman las celdas, lo que facilita la creación de paneles en una variedad de voltajes. La mayoría de los módulos solares flexibles están fabricados con tecnología amorfa.
Células de silicio de contacto posterior
Un tipo especial de célula solar de silicio es la llamada célula de contacto posterior. Tienen contactos metálicos positivos y negativos en la superficie trasera. Eso permite que la superficie que mira al sol sea uniformemente negra, sin los electrodos metálicos presentes en la mayoría de las células solares. La estructura de la celda de contacto posterior permite que el módulo gane más electricidad por unidad de área y produce una apariencia más favorable.
Células CIS/CIGS
CIS significa cobre, indio y selenio y CIGS significa seleniuro de cobre, indio y galio. La tecnología CIS/CIGS se utiliza normalmente para módulos solares flexibles. El absorbente CIS/CIGS se deposita sobre un soporte de vidrio o plástico, junto con electrodos en la parte delantera y trasera para recoger la corriente. La capa semiconductora utiliza la luz más amplia de todas las tecnologías solares. Las células CIS/CIGS logran altas eficiencias de conversión a bajos costos de producción, gracias a que tienen la respuesta espectral más alta de todas las tecnologías fotovoltaicas. Son adecuados para su aplicación sobre sustratos flexibles y pueden fabricarse sobre finas láminas de polímero sin comprometer la eficiencia de conversión.
De la celda al módulo
Las células solares individuales están interconectadas a módulos de mayor capacidad. Se conectan en serie y en paralelo para poder proporcionar tensiones o capacidades adecuadas a los diferentes campos de aplicación. Una conexión de celdas en serie produce un voltaje más alto, una conexión en paralelo implica una corriente más alta. Los módulos solares se ofrecen para diferentes aplicaciones con diferentes capacidades nominales y voltajes. Las especificaciones del módulo solar se refieren a las condiciones de prueba estándar de 1000 W/m² de irradiación solar con una temperatura de celda de 25°. La mayoría de los módulos solares fuera de la red están hechos de 36, 72 o 142 celdas para obtener un voltaje favorable para la batería de 12 VCC, 24 VCD o 48 VCC. Los módulos estándar para sistemas conectados a la red tienen 60 celdas.
Información del conector fotovoltaico
Los términos "macho" y "hembra" se refieren al contacto eléctrico dentro de la caja del enchufe, no a su apariencia visible.
Hemos introducido los términos PV Standard3 y PV Standard4 para que coincidan con los sistemas de enchufe. Estos sistemas de enchufe se pueden conectar tanto con extensiones de cable QuickCab3 y QuickCab4 como con adaptadores QuickClip3 o QuickClip4 y se pueden combinar con todos los sistemas de enchufe fotovoltaicos de 3 mm y 4 mm disponibles en el mercado. Estos sistemas de enchufe generalmente requieren alicates para engarzar para trabajar.
También hay disponibles sistemas de enchufe sin herramientas que tienen 2 características esencialmente diferentes:
- PV Standard4 se puede conectar directamente y sin herramientas a un cable con ayuda de un clip de resorte y se puede combinar con todos los sistemas de enchufe y adaptadores de 4 mm.
- PV Standard4 también se puede cablear sin el uso de herramientas; sin embargo, no son compatibles con los sistemas de enchufe comerciales de 4 mm. Esta unión de cable se puede invertir y quitar del cable.
La impermeabilidad de la caja del enchufe no está garantizada cuando se utilizan productos de diferentes fabricantes.
La durabilidad del sistema de enchufe puede verse reducida si los contactos eléctricos de diferentes fabricantes son incompatibles con los materiales y existe erosión de los contactos.
Orientación
Un estudio preliminar de la ubicación y la disposición adecuada del conjunto fotovoltaico son importantes para maximizar la producción de energía del sistema fotovoltaico fuera de la red. El conjunto fotovoltaico debe instalarse con un ángulo de inclinación y un ángulo de azimut adecuados y con el mínimo de sombra.
Ángulo de inclinación
Los paneles fotovoltaicos son más eficientes cuando están perpendiculares a los rayos del sol. El valor predeterminado es un ángulo de inclinación igual a la latitud de la estación. Esto normalmente maximiza la producción anual de energía. Cuanto más cerca esté instalado el sistema del ecuador, menor debe ser el ángulo de inclinación.
Sin embargo, cuanto más lejos está el sistema del ecuador, más varían la trayectoria del sol y la altitud solar a lo largo del año. En Europa, por ejemplo, la altitud solar durante el verano alcanza los 60 – 65°, mientras que en invierno los ángulos solares son tan bajos como 13 – 18°. Eso significa que el ángulo de inclinación perfecto varía a lo largo del año. Para optimizar la captura de los paneles solares, se recomienda un ángulo de inclinación de 28 a 30° en Europa, más 15° en invierno o menos 15° en verano.
Ángulo de inclinación: cuanto más cerca esté instalado el sistema del ecuador, menor debe ser el ángulo de inclinación.
Orientación geográfica – Ángulo de azimut
Para maximizar la recolección posible de energía solar diaria y estacional, los módulos fotovoltaicos deben orientarse geográficamente. Un panel solar orientado hacia el ecuador promete el mayor rendimiento energético. En el hemisferio norte, la orientación óptima para un módulo fotovoltaico es el sur verdadero (azimut 180°), en el hemisferio sur es el norte verdadero. Sin embargo, los módulos fotovoltaicos pueden orientarse hasta 45º al este u oeste del verdadero sur (o norte) sin disminuir significativamente su rendimiento.
Sombreado de células fotovoltaicas.
La producción eléctrica de las células fotovoltaicas es muy sensible a las sombras. Incluso cuando una pequeña parte del panel está a la sombra y el resto permanece a la luz del sol, la producción eléctrica disminuye drásticamente. La sombra de árboles, postes, antenas, chimeneas y edificios existentes o futuros en el vecindario tienen un impacto importante en la producción de energía fotovoltaica. La disminución de la producción de energía debido a la sombra tiene su explicación electrónica en la conexión en serie de paneles solares. Debido a un flujo reducido de electrones o, en el peor de los casos, electrones que invierten su curso a través de la parte sombreada de la unión pn, la producción de energía de todo el conjunto fotovoltaico se ve afectada.