Panel monocristalino: funcionamiento, ventaja, precio e impacto ecológico

La tecnología de paneles fotovoltaicos continúa evolucionando y mejorando. El panel solar monocristalino es uno de los últimos avances: más eficiente, apto para regiones frías, en gran parte reciclable, permite un mayor ahorro energético.

¿Qué es un panel solar monocristalino?

Al igual que su homólogo el panel policristalino, el panel solar monocristalino está formado por células fotovoltaicas de cristal de silicio puro, capaces de captar la radiación solar y transformarla en corriente continua, que luego puede utilizarse para hacer funcionar los distintos aparatos eléctricos de un edificio mediante primero convirtiéndolo a corriente alterna. Como su nombre indica, las células de este tipo de panel están formadas por un único cristal de silicio. Gracias a su perfecta homogeneidad, que requiere una fabricación muy técnica, puede tensar más rápidamente, lo que le confiere un rendimiento especialmente elevado. En una superficie igual, el panel monocristalino es más eficiente que su versión policristalina.. Es este diseño de un solo cristal de silicio el que le da a los paneles solares monocristalinos su tono casi negro.

¿Cuál es la diferencia entre paneles monocristalinos y policristalinos?

Cada una de las celdas de los paneles solares policristalinos tiene varios cristales de silicio. Su tamaño puede variar, y esto es lo que marca la diferencia con el panel solar monocristalino: se necesita más sol para iniciar la transformación de la energía en corriente alterna. Los paneles policristalinos muestran un color más azul que los paneles monocristalinos.

¿Cómo funciona un panel solar monocristalino?

Las celdas que componen un panel solar monocristalino se conectan entre sí en serie para obtener un voltaje y una corriente eléctrica que luego será posible transformar y luego utilizar para la red eléctrica de un edificio. Cada celda en realidad produce una cantidad muy pequeña de electricidad cuando los fotones del sol transfieren su energía al silicio. Por lo tanto, deben conectarse para que la corriente así producida pueda ser procesada por el inversor, el dispositivo que la transforma en corriente alterna.

Esto se puede diseñar utilizando dos tecnologías diferentes:

• Inversor fotovoltaico central: cuando los paneles ya no están expuestos al sol, su actividad cesa.
• Microinversor: es capaz de seguir funcionando durante un tiempo, incluso cuando las células fotovoltaicas ya no están sujetas a la radiación solar.

Finalmente, el panel monocristalino funciona mejor en un ambiente fresco, lo que hace posible instalar paneles solares en más situaciones que el panel policristalino.

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¿Cuáles son las diferentes tecnologías de paneles monocristalinos?

El nombre de panel monocristalino en realidad cubre varias tecnologías específicas. Del silicio se fabrican primero dos tipos de células fotovoltaicas:

• Células tipo N: reservadas exclusivamente para la fabricación de paneles solares monocristalinos, se cargan con iones negativos.
• Células tipo P: utilizadas en paneles mono o policristalinos, se cargan con iones positivos. Es la celda histórica del panel solar, gracias a la cual se ha desarrollado esta industria. De hecho, es más resistente a la radiación solar fuera de la atmósfera, una cualidad útil cuando los paneles solares estaban reservados para los satélites.

Tecnologías de células de tipo P

Las celdas de tipo P se dividen entonces en dos tecnologías distintas, la segunda es más eficiente y tiende a eclipsar casi por completo a la primera: estándar y PERC. Estos últimos están en efecto recubiertos de una capa de óxido que permite reducir los defectos que aparecen durante la fabricación de las células, en la etapa de corte de los lingotes de silicio después de que la materia prima haya sido fundida y luego solidificada. Más homogéneas, las células fotovoltaicas son, por tanto, más eficientes.

Tecnologías de células de tipo N

Las células de tipo N también pueden estar sujetas a varios procesos de fabricación. Las células PERT son el equivalente de tipo N de las células PERC de tipo P. Es decir, se recubren con una capa de óxido para limitar los defectos y hacerlos más eficientes. Las células Back Contact son las que permiten que el panel solar monocristalino sea tan eficiente en caso de radiación solar difusa y muestre un mejor rendimiento.. De hecho, el lado expuesto al sol de las células fotovoltaicas no está cargado con electrodos o barras colectoras, estas finas barras de metal destinadas a recoger la electricidad producida por las células para transmitirla al inversor. De hecho, contribuyen a aumentar la resistencia de la celda: la electricidad circula peor en ella, lo que reduce la producción de una celda convencional. En una celda de contacto posterior de panel monocristalino, estas barras colectoras se colocan en la parte posterior de la celda, donde no interfieren con su funcionamiento. Finalmente, un panel solar monocristalino también puede estar formado por células HIT, es decir, células de heterounión. Se añade una capa de silicio amorfo a las células fotovoltaicas, lo que reduce la pérdida de electrones en la superficie y hace que la célula sea más eficiente.

¿Cómo se fabrica un panel solar monocristalino?

La creación de un panel fotovoltaico sigue una larga cadena de fabricación, que se basa fundamentalmente en la producción de células. El silicio se transforma primero en lingotes al fundirse y luego enfriarse. Los lingotes se cortan primero de forma tosca y luego finamente. Los cortes obtenidos, llamados obleas, se ensamblan luego en células, a su vez tomadas en varias capas con diferentes funciones:

• el vidrio, para protegerlo;
• una lámina trasera que sirve como aislante eléctrico;
• un marco, para mantener todo unido y permitir la fijación;
• óxido u otra capa adicional que aumente el rendimiento de la celda.

Luego, las celdas se conectan para crear un módulo, montado en paralelo con otros, utilizando una caja de conexiones.

¿Cómo es la instalación y mantenimiento de un panel solar monocristalino?

Un panel solar es un producto frágil. La instalación de un panel solar requiere muchas precauciones y se recomienda confiarla a un profesional. Se puede hacer de tres formas:

• Integración en el edificio: las losas que soportan los paneles fotovoltaicos conforman por sí solas la cubierta. Es por tanto una técnica utilizada principalmente en nuevas construcciones.
• Superpuesto: los paneles solares monocristalinos se colocan en el techo.
• En el suelo: el panel solar se conecta directamente a una toma de corriente.

A diferencia de la instalación, el mantenimiento de un panel solar es muy sencillo. Simplemente límpielo con agua tibia usando una escoba telescópica. Si el funcionamiento es fácil, es fundamental para que el panel solar monocristalino conserve un buen rendimiento . Por lo tanto, se recomienda aproximadamente cada tres años.

¿Cuáles son las ventajas del panel solar monocristalino?

El panel solar monocristalino es cada vez más elegido por sus dos grandes cualidades. Es por ellos que ENGIE My Power ha decidido dedicar su experiencia únicamente a este tipo de panel solar:

• muy buena eficiencia, alrededor de 150 Wp/m3(1));
• una larga vida útil de unos 30 años.

En términos de rendimiento, la ventaja del panel monocristalino sobre el policristalino se nota especialmente en zonas que no están soleadas todo el día. El panel policristalino requiere la máxima luz solar y pierde eficiencia cuando baja la temperatura. Es más bien lo contrario para el panel monocristalino, que prefiere ambientes frescos. Por lo tanto, permite ampliar las áreas posibles de los paneles solares. Dependiendo del modelo, el panel solar monocristalino también es bastante capaz de soportar altas temperaturas, o incluso mejor, que su contraparte policristalina. Por lo tanto, los paneles solares monocristalinos más eficientes deben ser más pequeños que los policristalinos para proporcionar la misma cantidad de electricidad.

¿Cuál es la huella de carbono de estos paneles y son reciclables?

Los paneles solares monocristalinos no emiten CO2 cuando se producen, solo su fabricación emite una cantidad limitada. Su huella de carbono se compensa en promedio, en Francia, en 3 años. Al pasarte a la energía solar, estás actuando a favor del planeta: los paneles solares tienen una vida útil media de 30 años, por lo que una instalación fotovoltaica amortizará 10 veces su deuda energética(1). Quemado o triturado para desprender el vidrio y el plástico, un panel solar también se puede reciclar hasta en un 94,7%, gracias a PV CYCLE, la principal asociación europea para el reciclaje de paneles fotovoltaicos. Además, ENGIE se involucró en la gobernanza de PV CYCLE tras la adquisición de una participación del 18,5 % en octubre de 2017(2). Los materiales así recuperados se reinyectan luego en la industria solar o electrónica. Naturalmente abundante en la tierra, el silicio puede, por ejemplo, reutilizarse hasta 4 veces. También hay que recordar que el panel solar monocristalino, como todos los paneles solares en general, produce energía verde, que luego puedes elegir entre revender o autoconsumir: ¡un buen punto adicional para el medio ambiente!