Paneles solares de película fina: ¿tienen sentido para uso residencial?

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En un mundo donde los nuevos paneles solares y los avances en la tecnología solar están surgiendo casi todos los meses, los propietarios tienen muchas opciones de paneles para elegir en 2019. Entre las muchas innovaciones en el espacio de fabricación de paneles, ninguna puede ser más atractiva y visualmente emocionante que Paneles solares de película fina. En este artículo profundizaremos en lo que hace que la película delgada se destaque de los paneles fotovoltaicos (PV) de silicio estándar y ofreceremos una idea de cuándo la energía solar de película delgada es una opción ideal para los propietarios de viviendas y el mercado residencial.

Conclusiones clave sobre los paneles solares de película delgada


  • Los paneles solares de película delgada son paneles construidos con materiales livianos y, a menudo, flexibles.
  • Todavía no son competitivos con los productos solares residenciales tradicionales, pero están mostrando potencial
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¿Qué es un panel solar de película fina?

Los paneles solares de película delgada están hechos con células solares que tienen capas que absorben la luz unas 350 veces más pequeñas que las de un panel de silicio estándar. Debido a su diseño estrecho y al eficiente semiconductor integrado en sus celdas, las celdas solares de película delgada son las celdas fotovoltaicas más ligeras que puede encontrar y, al mismo tiempo, mantienen una gran durabilidad.

Los paneles solares de película delgada generalmente se fabrican con una de las siguientes cuatro tecnologías:

  • Telururo de cadmio (CdTe): la tecnología de película delgada más utilizada, CdTe, tiene aproximadamente el 50% de la participación de mercado de los paneles solares de película delgada. El CdTe contiene cantidades significativas de cadmio, un elemento con relativa toxicidad, por lo que este es un factor a tener en cuenta. First Solar es el principal innovador y vendedor en este espacio.
  • Silicio amorfo (a-Si): la segunda opción de película delgada más popular después de CdTe, a-Si es la tecnología más similar a la de un panel de obleas de silicio estándar. El a-Si es una opción mucho mejor que sus contrapartes (CdTe, CIGS) en términos de toxicidad y durabilidad, pero es menos eficiente y generalmente se usa para requisitos de carga pequeña como la electrónica de consumo. La búsqueda de la escala es siempre un obstáculo para el a-Si.
  • Selenuro de cobre, indio, galio (CIGS): las células CIGS de laboratorio han alcanzado máximos de eficiencia del 22,4%. Sin embargo, estas métricas de rendimiento aún no son posibles a gran escala. El principal fabricante de células CIGS fue Solyndra (que quebró en 2011). Hoy, el líder es Solar Frontier. MiaSolé también fabrica paneles CIGS en EE. UU. Y China.
  • Arseniuro de galio (GaAs): una tecnología muy cara, GaAs tiene un récord mundial de eficiencia del 28,9% para todas las células solares de unión única. El GaAs se utiliza principalmente en naves espaciales y está destinado a instalaciones versátiles a gran escala de energía fotovoltaica en entornos inusuales.

Paneles solares de película fina frente a paneles solares monocristalinos y policristalinos

Al comparar los paneles de película delgada con los paneles solares estándar más comúnmente utilizados en el mercado residencial, existen algunos factores que los distinguen claramente de los demás: compensación de carbono, eficiencia, espacio en el techo y costo de instalacion.

En términos de compensación de carbono, los paneles solares de película delgada tendrán una ventaja importante sobre los paneles tradicionales. El silicio requerido para los paneles estándar es mucho más significativo que los paneles de película delgada, lo que significa que las emisiones requeridas para crear una celda y un panel de película delgada son mucho más bajas que las de los paneles monocristalinos o policristalinos. Sin embargo, este «beneficio medioambiental» de las células solares de película fina puede quedar anulado por el hecho de que la película fina a menudo contiene cantidades moderadas de cadmio, un carcinógeno conocido. Si esta es una preocupación importante para usted, los paneles de película delgada CIGS serán una mejor opción, ya que se fabrican prácticamente sin cadmio. Otra posible solución para esto es buscar un instalación solar comunitaria con tecnología CdTe para garantizar que la planta de paneles no esté en las proximidades directas de su casa o patio.

Eficiencia ha sido el factor decisivo que ha impedido que los paneles de película delgada se afianzaran en el mercado fotovoltaico residencial. Mientras que los paneles fotovoltaicos de silicio estándar de hoy en día tendrán una eficiencia del 15-20%, los paneles de película delgada probablemente mantendrán una mediana más cercana al 11-13%, lo que puede afectar significativamente el tamaño físico y la producción de electricidad de su sistema. Sin embargo, las pruebas de paneles de película delgada en 2016 demostraron una eficiencia superior al 25%, y se espera que el retraso en la eficiencia de la película delgada se remedie en los próximos años.

Debido a los promedios de eficiencia decepcionantes antes mencionados, las instalaciones de película delgada se verán afectadas por la cantidad espacio en el techo que tiene para su sistema. Una instalación de panel estándar puede reducir significativamente sus facturas de electricidad incluso si tiene un espacio limitado en el techo, pero es necesario instalar una película delgada en techos más grandes para acomodar la mayor cantidad de espacio necesario para el sistema.

Finalmente, el costo de instalacion diferirá significativamente entre la película fina y la fotovoltaica típica porque los paneles de película fina son muy fáciles de instalar y requieren mucha menos mano de obra. Siempre que trabaje con una empresa que proporcione una solución de montaje para película delgada, los costos de mano de obra reducidos son un punto de venta difícil para una instalación de película delgada en comparación con los paneles fotovoltaicos estándar.

¿Cuáles son los principales fabricantes de paneles solares de película fina?

Estos son los principales fabricantes de fotovoltaica de película fina:

  • Primer Solar – First Solar, el principal fabricante de películas delgadas, domina el espacio de la tecnología CdTe. Hasta la fecha, First Solar solo ha servido al mercado comercial, ofreciendo instalaciones de bajo costo a gran escala para empresas, instituciones y plantas de energía solar. Con el récord mundial de eficiencia de células CdTe en 18,7%, este gigante de la fabricación también ofrece una impresionante garantía de 25 años. La película fina First Solar también es conocida por sus magníficos diseños estéticos, como su sin marco, modelo vidrio sobre vidrio que cuenta con una mayor salida del panel debido a su revestimiento de vidrio hiperreflectante.
  • SoloPower – La firma solar de San José es conocida por su versatilidad y diseño ultraligero, lo que la convierte en un candidato ideal para la energía fotovoltaica integrada en edificios (donde el panel se integra en la envolvente de un edificio, a menudo a lo largo de superficies verticales). SoloPower es uno de los líderes mundiales en la fabricación de CIGS.
  • Afilado – Sharp Solar es un líder mundial en películas delgadas, lleva más de 50 años en el negocio y es el principal fabricante de tecnología a-Si. La firma japonesa es conocida por ser una de las primeros innovadores en el desarrollo de células solares y ha estado contribuyendo a la investigación y el desarrollo para mejorar la eficiencia de las células y los módulos de la tecnología fotovoltaica desde 1959.
  • Frontera solar – Solar Frontier, el principal fabricante mundial de película fina CIGS, también proviene de Japón. Este gigante de la fabricación es parcialmente responsable del fuerte crecimiento previsto para las instalaciones fotovoltaicas de CIGS en todo el mundo. Su eficiencia de conversión récord mundial para película delgada (22,4%), lograda en 2015, sin duda ha impulsado las perspectivas. Si la película delgada continúa escalando en el sector comercial y penetrando en el mercado residencial, CIGS será la tecnología que pueda lograrlo. Sharp Solar ha declarado que tiene la capacidad de producir una celda CIGS con una eficiencia del 30%, una hazaña que revolucionaría el concepto de energía solar de película delgada.

¿Cuánto cuestan los paneles solares de película fina y cuándo tienen más sentido?

En última instancia, los paneles solares de película delgada han visto la mayor parte de su uso hasta la fecha en instalaciones a escala comercial y de servicios públicos, como granjas de paneles solares, energía solar para corporaciones y energía solar para escuelas y universidades. El concepto de “economías de escala” trabaja arduamente con la tecnología de paneles de película delgada porque los paneles livianos y versátiles son fáciles de instalar. Por lo tanto, cuanto más grande es el sistema que se está instalando, más rentable se vuelve, ya que los costos de instalación reducidos compensan las pérdidas de salida del panel debido a las eficiencias más bajas.

Dicho esto, todavía existe una oportunidad para la película delgada en el sector residencial: las casas más grandes con un espacio adecuado en el techo pueden beneficiarse de una instalación de economías de escala, así como de los beneficios estéticos de la película delgada sin marco y vidrio sobre vidrio. -Modelos de película que suelen ofrecer los principales fabricantes. Si la estética es una prioridad importante para su instalación fotovoltaica, la película delgada puede terminar siendo la forma más rentable de obtener el aspecto que desea. A medida que la eficiencia del mercado de estos paneles continúe aumentando en 2019 (como se esperaba), la película delgada podría tener una fuerte entrada en el mercado residencial. Sólo el tiempo dirá.

Independientemente de su preferencia por los paneles de oblea de silicona o de película delgada, es importante obtener algunas cifras sobre el costo estimado de su instalación, los ahorros en la factura de electricidad a largo plazo y el período de amortización. Nuestra Calculadora solar ofrece estimaciones instantáneas personalizadas basadas en su techo y ofertas locales en su área y puede ofrecer información sobre los costos y beneficios de la energía solar. Si está listo para comenzar a comparar ofertas de instaladores aprobados en su área, consulte el EnergySage Solar Marketplace y especifique la tecnología de su panel y las preferencias del modelo en su tablero.