Tipos de paneles solares de película fina

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¿Alguna vez se ha encontrado con «paneles solares flexibles» o «paneles solares adhesivos»? Ambos caben bajo el paraguas más amplio de paneles solares de capa fina, que es un tipo de tecnología de paneles solares conocida por ser liviana. En comparación con las células de paneles solares tradicionales, los paneles solares de película delgada están formados por capas que producen electricidad que son cientos de veces más delgadas que las células de silicio típicas.

Hay muchos tipos diferentes de paneles de película delgada, construidos con una variedad de materiales y procesos. En este artículo, revisaremos los cuatro tipos principales de paneles solares de película delgada y lo que los distingue de otras opciones de película delgada: amorfo, telururo de cadmio (CdTe), diselenuro de cobre, galio e indio (CIGS) y energía solar orgánica. Paneles

Paneles solares amorfos

panel solar amorfo

Al igual que los paneles solares convencionales, los paneles solares amorfos se componen principalmente de silicio. Sin embargo, aunque están construidos con el mismo material, están construidos de una manera diferente: en lugar de usar obleas de silicio sólido (como se hace con los paneles solares mono o policristalinos), los fabricantes hacen paneles amorfos depositando silicio no cristalino en un sustrato de vidrio, plástico o metal. Una capa de silicio en un panel solar amorfo puede ser tan delgada como un micrómetro; para poner eso en perspectiva, ¡es más delgada que un cabello humano!

Ventajas y desventajas de los paneles solares amorfos.

Los paneles solares amorfos tienen muchas ventajas sobre sus homólogos de paneles solares. Por un lado, las empresas no necesitan usar muchos materiales tóxicos para construir paneles de silicio amorfo; esto no siempre es cierto con otros tipos de paneles. Además, requieren mucho menos silicio que los paneles solares convencionales. Los paneles solares amorfos también son flexibles y menos susceptibles a las grietas que los paneles tradicionales construidos a partir de obleas sólidas de silicio.

Sin embargo, también hay algunas desventajas de la tecnología de paneles solares amorfos, el principal desafío es su eficiencia: en comparación con las células solares de silicio convencionales, las células solares amorfas suelen ser menos de la mitad de eficientes. La mayoría de los tipos de paneles solares amorfos rondan el 7 por ciento de eficiencia, mientras que los paneles solares monocristalinos o policristalinos del mercado actual pueden tener eficiencias de más del 20 por ciento.

Paneles solares de telururo de cadmio (CdTe)

paneles solares de telururo de cadmio

Los paneles de telururo de cadmio (CdTe) son el tipo más popular de tecnología solar de película delgada que se utiliza en las instalaciones en la actualidad. Estos paneles están formados por varias capas delgadas: una capa principal productora de energía hecha del compuesto telururo de cadmio y capas circundantes para la conducción y recolección de electricidad. Uno de los fabricantes más conocidos de paneles CdTe es First Solar, una empresa estadounidense con sede en Tempe, Arizona.

Ventajas y desventajas de los paneles solares de telururo de cadmio

Uno de los beneficios más interesantes de los paneles CdTe es su capacidad para absorber la luz solar cerca de una longitud de onda ideal, o longitudes de onda más cortas que las que son posibles con las células solares de silicio tradicionales. En pocas palabras, longitudes de onda más cortas significan mayor energía, que es más fácil de convertir en electricidad. Además, los paneles de telururo de cadmio cuestan menos de fabricar e instalar que otros tipos de paneles solares.

Sin embargo, una de las mayores preocupaciones con los paneles de CdTe es la contaminación. El cadmio es un metal pesado tóxico, uno de los más potentes. El telururo de cadmio, el compuesto utilizado en estos paneles, también tiene algunas propiedades tóxicas. Es importante destacar que los paneles de CdTe no son dañinos para los seres humanos o el medio ambiente, ya que generan electricidad en los tejados, y las empresas toman las precauciones de salud adecuadas al manipular los materiales durante el proceso de fabricación. Sin embargo, la eliminación de viejos paneles de CdTe sigue siendo una preocupación.

Además, al igual que los paneles amorfos, los paneles de telururo de cadmio tienen eficiencias más bajas que otros tipos de paneles solares. Los paneles de CdTe, que se ubican entre un 10 y un 11 por ciento, están por encima de las eficiencias de los paneles amorfos, pero aún no se acercan a las eficiencias promedio de los paneles de silicio estándar.

Paneles solares de diselenuro de cobre, galio e indio (CIGS)

panel solar de diselenuro de cobre, galio e indio

Las células solares CIGS están hechas de un compuesto llamado diselenuro de cobre, galio, indio (¡intenta decir eso cinco veces más rápido!) Intercalado entre capas conductoras. Este material va encima de diferentes tipos de capas, como vidrio, plástico, acero y aluminio. Algunos tipos de paneles CIGS usan un respaldo flexible y las capas delgadas permiten una flexibilidad de panel completo.

Ventajas y desventajas de los paneles solares CIGS

A diferencia de la mayoría de las otras tecnologías solares de película delgada, los paneles solares CIGS ofrecen eficiencias competitivas a los paneles de silicio tradicionales. Con eficiencias superiores al 20 por ciento en las pruebas de laboratorio, puede haber un lugar para los paneles CIGS de alta eficiencia en el mercado mundial de paneles solares.

Al igual que los paneles de CdTe, muchas células CIGS también utilizan el cadmio químico tóxico. Sin embargo, las tecnologías CIGS usan un porcentaje más bajo de cadmio y, por lo tanto, son una opción más respetuosa con el medio ambiente en lo que respecta a las soluciones de película delgada; mejor aún, algunos modelos intercambian el uso de cadmio por zinc.

La mayor desventaja de los paneles CIGS es su precio. Si bien los paneles solares CIGS son una tecnología interesante, siguen siendo muy costosos de producir, hasta el punto de que tienen dificultades para competir con los paneles de silicio o CdTe más económicos.

Células fotovoltaicas orgánicas

panel solar orgánico

Las células fotovoltaicas orgánicas (OPV) utilizan polímeros orgánicos conductores o pequeñas moléculas orgánicas para producir electricidad. En una celda fotovoltaica orgánica, se depositan varias capas de vapor o solución orgánicos delgados y se mantienen entre dos electrodos para transportar una corriente eléctrica.

Ventajas y desventajas de las células fotovoltaicas orgánicas

Las células OPV son las más populares en el mercado fotovoltaico integrado en edificios (BIPV). Debido a que puede usar diferentes tipos de absorbentes en una celda orgánica, los dispositivos OPV vienen en una variedad de colores (¡e incluso pueden ser transparentes!). Esta ventaja estética hace que la OPV sea una opción popular para aplicaciones exclusivas de BIPV. Además, los materiales que las empresas necesitan para construir células solares orgánicas son abundantes, lo que genera bajos costos de fabricación y, en consecuencia, bajos precios de mercado.

Desafortunadamente, al igual que otras opciones de película delgada, las células fotovoltaicas orgánicas funcionan actualmente con eficiencias relativamente bajas. Las OPV suelen tener índices de eficiencia de alrededor del 11 por ciento, pero escalar la producción de módulos mientras se mantienen altas las eficiencias es un problema para la tecnología. Gran parte de la investigación que rodea actualmente a las OPV se centra en aumentar su eficiencia.

Otra desventaja de la tecnología OPV es su vida útil: esta tecnología tiene una vida útil más corta que los paneles tradicionales y otras opciones de película delgada. La degradación celular que no ocurre en los módulos inorgánicos es una lucha constante para los productos fotovoltaicos de base orgánica.

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