Tipos de células fotovoltaicas

Podemos encontrar en el mercado numerosos módulos fotovoltaicos. Estos están formados por distintos tipos de células fotovoltaicas, con diferentes tamaños, precios y tecnologías. La mayoría de ellos se fabrican a partir de Silicio, sin embargo, en los últimos años, el desarrollo de industria fotovoltaica ha permitido que algunos fabricantes centren sus esfuerzos en buscar otras tecnologías con el fin de reducir costes y mejorar la eficiencia. A pesar de estos esfuerzos, el mercado sigue "inundado" de paneles de Silicio en sus distintos tipos (monocristalinos, policristalinos, amorfos, etc.)

A continuación se muestran los principales tipos de células que componen la gran mayoría de módulos fotovoltaicos (se estima que alrededor del 90% de los módulos fabricado son de Silicio)

Silicio monocristalino (m-Si)

Está constituido por un único cristal de silicio con estructura

Célula de Silicio monocristalino

muy uniforme obtenido mediante el método Czochralski. Se trata de un material de alta pureza que garantiza un rendimiento superior al resto de tecnologías debido a que los átomos de silicio están perfectamente alineados facilitando así la conductividad. Su proceso de fabricación requiere un elevado gasto energético y coste, sin embargo, la madurez de esta tecnología ha supuesto que en los últimos años mejoren los procesos productivos, reduciendo costes e incrementando la eficiencia.

Éstas células son reconocibles por tener un color homogéneo azul oscuro y de forma octogonal. 

Ventajas:

• Mayor rendimiento, 18-25 %.
• Mayor vida útil.
• Funcionan mejor con baja radiación solar.

Desventajas:

• Peor coeficiente térmico, es decir, bajan más el rendimiento con el incremento de temperatura ambiente.
• Son mas caros. El proceso de fabricación es más lento y costoso.
• Peor comportamiento de una instalación en caso de sombras parciales.
• Hay un gran derroche de silicio en el proceso de fabricación debido a que se obtienen bloque cilíndricos a los que se recortan cuatro lados.

Célula de Silicio policristalino

Silicio policristalino (p-Si)

Está formado por muchos cristales de silicio. En su fabricación se vierte el silicio en moldes cuadrados, por lo que no es necesario biselarlos como los monocristalinos. Su proceso de fabricación es más económico pero su rendimiento también es algo menor. Éstas células son reconocibles por tener una superficie y color irregular además de ser células totalmente cuadradas.

Ventajas:

• Proceso de fabricación más sencillo y económico que los monocristalinos.
• Se desperdicia menos silicio.
• Mejor coeficiente térmico, es decir, mejor comportamiento frente al incremento de temperatura.

Desventajas:

• Menor rendimiento, 16-20 %
• Necesitan disponer de más superficie para una misma potencia debido a su menor rendimiento.
• Peor rendimiento que el monocristalino en condiciones de baja radiación solar.

Capa delgada (thin film)

Se obtiene al depositar varias capas de material fotovoltaico sobre una base (cristal o similar). Dependiendo del material empleado encontramos los siguientes tipos:

Célula fotovoltaica de capa delgada (thin film)

• • Silicio amorfo (a-Si)
  • Teluluro de cadmio (CdTe)
  • Cobre, indio, galio y selenio (GIS/CIGS)
  • Células fotovoltaicas orgánicas (OPC)

Ventajas:

• Proceso de fabricación más sencillo y económico que los policristalinos.
• Buena apariencia debido a su homogeneidad.
• Se pueden fabricar sobre distintas superficies lo que permite una mejor integración arquitectónica.
• Pueden fabricarse flexibles, lo que permite que se adapten fácilmente a cualquier superficie.
• Tiene buen comportamiento frente a las sombras parciales e incrementos de temperatura.

Desventajas:

• Bajo rendimiento, 10-15 %.
• Necesitan disponer de más superficie y material auxiliar (estructura, cableado, etc.) para una misma potencia debido a su menor rendimiento.
• Tienen menor vida útil y al ser más nuevos están menos testeados.

Infografía - Tipos de paneles y células fotovoltaicas

Para terminar os dejamos con una infografía que resume la información sobre los distintos tipos de células fotovotaicas y los paneles.