Los módulos solares son componentes clave responsables de transformar la energía solar en energía eléctrica, así como de la cantidad de salida y las ganancias obtenidas. Estos factores generan preguntas importantes para muchos usuarios en cuanto a la eficiencia de los módulos solares. Conocer esta información ayudará en la selección del producto adecuado de energía solar. El siguiente artículo identificará y cubrirá de manera integral los aspectos que afectan la eficiencia de los módulos solares.
Entre muchos factores que determinan la eficiencia de los módulos solares, el material de las celdas es el primero y más importante. Los tipos más comunes de materiales utilizados en el mercado actualmente son los silicios monocristalinos y los silicios policristalinos. Las celdas solares monocristalinas, por ejemplo, tienen mejor eficiencia, que varía entre 18% y 24%, en contraste con las celdas policristalinas, cuya eficiencia varía entre 15% y 20%. Las celdas solares desarrolladas a partir de celdas de silicio son ampliamente abundantes en comparación con las celdas solares de película delgada, que aún están en desarrollo y tienen aplicaciones limitadas. El material de las celdas del módulo determina la eficiencia del módulo.
Los módulos solares se fabrican para obtener resultados de eficiencia específicos. La importancia de la impresión de eficiencia del módulo comienza con los errores cometidos al establecer metas específicas para el módulo.
Primero, la precisión del corte de las celdas solares es crítica. Su tamaño de corte irregular provocará conexiones débiles entre las celdas, lo que disminuye la producción total del módulo. Segundo, los procesos de soldadura de las celdas representan puntos críticos. Una mala soldadura incrementará la resistencia de contacto. Como resultado, se pierde energía durante la transmisión de la corriente. Además, la encapsulación del módulo también es igualmente importante. Los buenos materiales de encapsulación, como la película EVA y la capa posterior, protegerán las celdas contra daños causados por condiciones ambientales externas y mantendrán una eficiencia estable a largo plazo. Por el contrario, si la calidad de la encapsulación es deficiente, el módulo será susceptible a la humedad y al polvo, lo cual reduce la eficiencia.
La intensidad de los factores externos del entorno, como la posición del sol y el ángulo solar, también influye en la eficiencia de los módulos solares. Dado que los módulos solares funcionan recolectando energía solar, una mayor intensidad solar generará una producción más alta. No obstante, la intensidad del sol está determinada y regulada por zonas geográficas, estaciones del año e incluso por la hora del día. En el ecuador, por ejemplo, la intensidad de la luz solar es más fuerte durante todo el año, por lo que la eficiencia de los módulos solares allí será mayor.
La luz solar inclinada también afecta la eficiencia en un ángulo determinado. La absorción maximiza la eficiencia del módulo cuando los rayos del sol son perpendiculares. Si el ángulo de la luz solar aumenta demasiado, la eficiencia disminuye debido a la reflexión y pérdida de luz solar. Por lo tanto, incrementar la eficiencia del módulo mejora los ángulos de latitud local.
Las temperaturas óptimas generan la mayor eficiencia, como se indicó anteriormente. Un aumento en la temperatura del módulo, por el contrario, afecta negativamente la eficiencia en una pendiente resbaladiza. En una celda solar, un aumento de temperatura incrementa la resistencia interna, provocando mayor disipación de energía, la cual se pierde. En términos sencillos, por cada grado por encima del umbral básico de 25 grados, la eficiencia disminuye entre 0,3 y 0,5 por ciento. Por lo tanto, se debe considerar cómo el aire se queda inmóvil. Este es un punto crucial a tener en cuenta, junto con el espaciado en áreas que permanecen calientes.
Especialmente, las obstrucciones representadas por la contaminación y los módulos solares, así como el módulo que muestra una disminución en el aumento de eficiencia ágil con el tiempo, influyen en el espaciado de los módulos.
Con el tiempo, el polvo, hojas y otros residuos podrían cubrir la superficie del módulo. Estos elementos obstaculizan algo de la luz solar y entonces se recolecta menos energía por medio de las celdas, reduciendo así la eficiencia. Por lo tanto, la superficie del módulo requiere limpieza periódica para mantener una absorción óptima de la luz solar. Además, con el tiempo, los módulos fotovoltaicos envejecen gradualmente. El material de encapsulamiento puede volverse quebradizo, las celdas pueden romperse y también pueden ocurrir fallos eléctricos. Los módulos solares de calidad pueden durar entre 25 y 30 años; sin embargo, en ausencia de un mantenimiento adecuado, la eficiencia disminuirá drásticamente, independientemente del tiempo transcurrido. La evaluación y el mantenimiento continuos ralentizarán el proceso de envejecimiento, manteniéndose así la eficiencia del módulo.
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