¿Qué son los paneles solares?

1. ¿Qué son los paneles solares?

Un panel solar, también conocido como módulo fotovoltaico (PV) o panel fotovoltaico, es un Montaje de células solares fotovoltaicas montadas en un marco (normalmente rectangular). Los paneles solares capturan la luz solar como fuente de energía radiante, que se convierte en energía eléctrica en forma de electricidad de corriente continua (CC).

Un conjunto perfectamente organizado de paneles solares se llama sistema fotovoltaico. o panel solar. Se pueden utilizar conjuntos de un sistema fotovoltaico para generar energía solar electricidad que suministra equipos eléctricos directamente o devuelve energía a una red de corriente alterna (CA) a través de un sistema inversor. Esta electricidad puede luego usarse para alimentar hogares, edificios y otras aplicaciones o almacenarse en pilas para su uso posterior. Como fuente de energía renovable y sostenible, la energía solar Los paneles desempeñan un papel importante en la reducción de la dependencia de los combustibles fósiles y ayudan reducir las emisiones de carbono.

2. La estructura de los paneles solares

Los paneles solares constan de una gran cantidad de células solares y utilizan energía luminosa. (fotones) del Sol para generar electricidad mediante el efecto fotovoltaico. También incluye lámina posterior, marco y caja de conexiones, y tal vez concentrador, todo de ellos trabajan juntos para garantizar el normal funcionamiento de los paneles solares.

¿Qué son las células solares?

Las células solares son dispositivos electrónicos que convierten la luz solar en energía eléctrica. energía por efecto fotovoltaico y la mayoría de ellos son cristalinos a base de obleas Células de silicio o células de película delgada. Además, el alto costo, la alta eficiencia y Las células rectangulares compactas de unión múltiple (MJ) se utilizan generalmente en energía solar. paneles en naves espaciales, ya que ofrecen la mayor proporción de energía generada por kilogramo elevado al espacio. Las células suelen estar conectadas eléctricamente en serie, uno a otro hasta el voltaje deseado, y luego en paralelo para aumentar actual.

¿Qué es la hoja trasera?

Como polímero o combinación de polímeros con diversos aditivos, lámina posterior Está diseñado para proporcionar una barrera entre las células solares y el exterior. ambiente. De lo cual podemos ver que la lámina posterior es un componente crítico en el durabilidad, eficiencia y longevidad de un panel solar.

¿Qué es encapsulante?

Las células solares suelen estar recubiertas con un encapsulante, que suele ser una fina capa de un material polimérico que se aplica sobre las células solares y el hoja trasera. Generalmente, el polímero más común utilizado para encapsular módulos solares. es acetato de etileno-vinilo (EVA), que es lo suficientemente resistente como para proteger la energía solar. células de cualquier tipo de daño y alargando la vida útil del panel solar.

¿Qué es el marco?

El marco de un panel solar se refiere al soporte estructural que sostiene y Protege las células solares, el cableado y otros componentes dentro del panel. Es hecho de aluminio u otros materiales livianos para evitar que los paneles sufran daños extremos. impacto del clima. Al mismo tiempo, el marco también proporciona un medio para montar el panel de forma segura sobre una superficie, como un techo o un bastidor en el suelo. En Además, los paneles solares también utilizan marcos metálicos que consisten en componentes de estanterías, soportes, formas de reflectores y canales para soportar mejor el panel estructura.

¿Qué es la caja de conexiones?

Como gabinete eléctrico utilizado para albergar y proteger conexiones eléctricas, La caja de conexiones está especialmente diseñada para proporcionar un entorno seguro para conexiones eléctricas para evitar el contacto accidental con cables activos y para simplificar futuros mantenimientos o reparaciones. Por lo general, se adjunta una caja de conexiones fotovoltaica a la parte posterior del panel solar y funciona como su interfaz de salida. Externo Las conexiones para la mayoría de los módulos fotovoltaicos utilizan conectores MC4 para facilitar Conexiones resistentes a la intemperie con el resto del sistema. Una interfaz de alimentación USB puede También se puede utilizar.

¿Qué es el concentrador?

Algunos módulos solares fotovoltaicos especiales incluyen concentradores en los que se enfoca la luz. mediante lentes o espejos en células más pequeñas. Esto permite el uso de células con una alto costo por unidad de área (como el arseniuro de galio) en una forma rentable manera. [cita requerida] Concentrar la luz solar también puede aumentar la eficiencia a alrededor del 45%.

3.La historia del desarrollo de los paneles solares

En 1839, la capacidad de algunos materiales para crear una carga eléctrica a partir de La exposición a la luz fue observada por primera vez por el físico francés Edmond Becquerel, Aunque estos paneles solares iniciales eran demasiado ineficientes incluso para sistemas eléctricos simples. dispositivos.

En la década de 1950, los Laboratorios Bell crearon el primer sistema solar de silicio comercialmente viable. Célula hecha de silicio. Sin embargo, la aplicación del panel solar se limitó a un pocas áreas especializadas como satélites espaciales, faros y sistemas remotos ubicaciones debido al alto costo.

En la década de 1970, el golpe de la crisis del petróleo y las preocupaciones medioambientales promovieron la desarrollo de paneles solares más baratos y eficientes. Después de eso, los gobiernos y empresas privadas de todo el mundo concedieron gran importancia a la investigación y desarrollo de paneles solares.

A principios de la década de 2000, la introducción de tarifas de alimentación (FiT) por parte de algunos Los países contribuyeron en gran medida al rápido crecimiento de la energía solar. Industria. Hoy en día, los paneles solares se han vuelto mucho más eficientes y asequibles. que nunca, que se utilizan no sólo en hogares y comercios edificios sino también en proyectos de infraestructura.

4.Los tipos de paneles solares

Hay tres tipos de paneles solares principalmente disponibles en la actualidad: monocristalino, policristalino (también conocido como multicristalino) y película delgada.

l Los paneles solares monocristalinos están hechos de silicio de alta pureza, que es derivado de un solo cristal. De todos los tipos de paneles, paneles monocristalinos. suelen tener la mayor eficiencia (más del 20%) y capacidad de energía. Esto es Porque los paneles solares monocristalinos proporcionan más de 300 vatios (W) de potencia. capacidad, algunos incluso superan los 400 W. Además, paneles solares monocristalinos. También tienden a superar a los modelos policristalinos en cuanto al coeficiente de temperatura. – una medida del rendimiento de un panel en temperaturas cálidas. A pesar de estos ventajas, los paneles solares monocristalinos probablemente sean los más caros opción, por lo que son más populares entre aquellos que tienen suficiente presupuesto y prefieren Maximice sus ahorros en facturas de electricidad, como comerciales, públicas y gubernamentales. departamento.

l Los paneles solares policristalinos o multicristalinos son paneles solares que Consisten en varios cristales de silicio en una sola célula fotovoltaica. Estos paneles solares Están formados por múltiples células fotovoltaicas. Cada celda contiene cristales de silicio. lo que lo hace funcionar como un dispositivo semiconductor. Cuando los fotones de la la luz solar cae sobre la unión PN (unión entre materiales tipo N y tipo P), imparte energía a los electrones para que puedan fluir como corriente eléctrica. En comparación con los paneles solares monocristalinos, los paneles solares policristalinos son más Respetuosos con el medio ambiente, ya que no requieren una configuración y colocación individual de cada uno. El cristal y la mayor parte del silicio se utilizan durante la producción y son más costosos. eficaz 

En cuanto a sus desventajas, su menor eficiencia, menos El uso eficiente del espacio y el bajo rendimiento en altas temperaturas pueden obstaculizar su mayor desarrollo. En base a estos, los paneles solares multicristalinos están disponibles en Grandes granjas solares para aprovechar la energía del sol y suministrar electricidad a áreas cercanas, dispositivos independientes o autoalimentados, como semáforos en áreas remotas, hogares fuera de la red, etc.

l Los paneles solares de película delgada se fabrican depositando una o más capas delgadas (delgadas películas o TF) de material fotovoltaico sobre un sustrato, como vidrio, plástico o metálico. Al hacer comparaciones con silicio monocristalino y policristalino paneles, requieren menos material semiconductor en el proceso de fabricación mientras que bajo el efecto fotovoltaico funcionan de forma bastante similar y son más baratos. Sin embargo, son mucho menos eficientes y tienen menor capacidad energética. Además, los paneles solares de película delgada se degradan más rápido que los paneles solares de silicio cristalino. paneles 

Por lo tanto, normalmente se aplican a escala de servicios públicos, ya que la energía solar de película delgada Los paneles se degradan a un ritmo mucho más lento. Y una aplicación común para películas delgadas. Los paneles solares son la instalación de módulos fotovoltaicos flexibles en los techos de los vehículos. (comúnmente vehículos recreativos o autobuses) y las cubiertas de barcos y otras embarcaciones. Y debido a su ventaja de espacio, se ha vuelto cada vez más popular entre aquellos que quieren lograr energía fotovoltaica integrada en edificios.

5. Las tendencias de desarrollo de los paneles solares

El mercado de paneles solares está impulsado por las crecientes inversiones en energías renovables sector energético, el costo decreciente de los paneles solares fotovoltaicos y las condiciones emergentes favorables. Regulaciones gubernamentales. Células de silicio monocristalinas y policristalinas. han sido testigos de una gran demanda, especialmente en aplicaciones residenciales. Cadmio Se espera que las células de telururo y silicio amorfo generen crecimiento. oportunidades debido al bajo costo del material. Y los precios de los módulos fotovoltaicos han caído más rápido de lo esperado a principios de 2023, a medida que el suministro de polisilicio se vuelva más abundante 

Mientras tanto, según los datos, en el cambiante panorama empresarial posterior a COVID-19, el mercado global mercado de paneles solares estimado en 50,1 mil millones de dólares en el año 2022, es Se prevé que alcance un tamaño revisado de 98.500 millones de dólares estadounidenses para 2030, con un crecimiento CAGR del 8,8% durante el período de análisis 2022-2030. Panel solar policristalino, uno de Se proyecta que los segmentos analizados en el informe registren una CAGR del 8,2% y alcanzará los 48.200 millones de dólares al final del período de análisis. Teniendo en cuenta la recuperación posterior a la pandemia, el crecimiento en el segmento de paneles solares de película delgada es reajustado a una CAGR revisada del 8,9% para el próximo período de 8 años.

6. El análisis de inversión de paneles solares

Dado que la energía solar es actualmente la segunda energía limpia más utilizada tecnología en todo el mundo por capacidad instalada, se espera que la energía solar fotovoltaica sea una de las fuentes de energía más baratas disponibles para 2050, especialmente en las regiones que tienen una excelente radiación solar, y la tendencia está impulsada por varios factores.

l Análisis de tipo de producto

El panel solar policristalino lidera el mercado con más del 48% de valorar la cuota de mercado y se prevé capturar una mayor cuota de mercado en Período de pronóstico, especialmente en el segmento residencial. Pero los avances en película delgada Los módulos solares fotovoltaicos también impulsarán el crecimiento del mercado de paneles solares durante el próximo pocos años. Además, el aumento del despliegue de microrredes y el desarrollo de Los edificios de energía cero generarán una demanda considerable en el mercado.

l Análisis del usuario final

Por tipo de usuario final, el mercado se segmenta en residencial, comercial, segmentos industriales y otros. El segmento comercial lidera el mercado con más del 33% de cuota de mercado de valor ya que requieren una importante cantidad de energía para asegurar su sostenibilidad y funcionalidad a largo plazo. También puede ayudar a reducir la dependencia de la electricidad de la red y, al mismo tiempo, reducir los costos operativos. costes y minimizando la huella de carbono. Pero como la mayoría de los gobiernos globalmente han promulgado la legislación de medición neta junto con importantes Subvenciones para la instalación de sistemas solares en entornos residenciales. Estas células son Se utilizan fácilmente en el segmento residencial debido a sus costos más baratos en comparación con a células solares monocristalinas.

lAnálisis Regional

Según los datos, la región de Asia y el Pacífico domina el mercado de valor compartir. Dado que Asia-Pacífico es la región más grande a nivel mundial en términos de número de personas que viven. La región también alberga a China, que tiene una importante capacidad de fabricación de células solares policristalinas que satisfaga la demanda de la región. Y la India también planea establecer unidades de fabricación de energía solar bajo la producción del gobierno.

7. Cosas a considerar para paneles solares de alta calidad

A la hora de comprar paneles solares no sólo hay que tener en cuenta el precio y la calidad, También se deben tener en cuenta otros factores.

Temperatura: los paneles monocristalinos y policristalinos tienen la máxima eficiencia entre 59°F y 95°F. Regiones con altas temperaturas durante el verano que pueden causar que un panel solar alcance una temperatura interna de más de 100°F puede ver una disminución en los niveles de eficiencia. Al seleccionar un inversor, es necesario considere la condición.

Degradación inducida por la luz (LID): LID se refiere a una métrica de pérdida de rendimiento. que ocurre con los paneles cristalinos durante las primeras horas de luz solar exposición. Generalmente, la pérdida de eficiencia LID tiende a oscilar entre el 1% y el 3%. Por lo tanto, esto debe tenerse en cuenta a la hora de elegir paneles solares.

Clasificación contra incendios: Los códigos de construcción internacionales exigen que los paneles solares coincidan con su clasificación de fuego del techo para garantizar que los paneles no aceleren la propagación de llamas. Generalmente existen tres tipos de Clase. La clase A proporciona la mayor protección en caso de incendio, ya que las llamas no pueden extenderse más de seis pies. Clase B garantiza que la propagación de la llama no exceda los ocho pies, y la Clase C garantiza que las llamas no no se extienda más allá de 13 pies.

Condiciones climáticas: Por ejemplo, los paneles Crystalline son mejores para áreas que podrían experimentar granizo intenso, ya que pueden resistir el impacto del granizo a velocidades de hasta a 50 mph. Si bien dado su diseño delgado, los paneles solares de película hin no son ideales por granizo. Un sistema solar que utiliza sujetadores, módulos de pernos pasantes o un El sistema de rieles de tres marcos es más adecuado para hogares que puedan experimentar un huracán o tormenta tropical.

Eficiencia: La eficiencia de un panel solar se refiere a la cantidad de luz solar. puede convertirse en electricidad. Un panel solar de alta eficiencia producirá más electricidad a partir de la misma cantidad de luz solar que un panel de menor eficiencia.