Paneles solares monocristalinos, ¿qué son y cómo funcionan?

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Un panel solar monocristalino tiene células solares monocristalinas, a diferencia de los paneles solares policristalinos. Las celdas provienen de un lingote de silicio cilíndrico que se creó a partir de un solo cristal de silicio de alta pureza. El lingote cilíndrico se convierte en rodajas, que se convierten en obleas formando células. Para aprovechar al máximo las celdas, las obleas circulares se cortan en formas octogonales. Estas celdas se ven uniformes debido a la forma octogonal y el color.

Panel monocristalino (izquierda) y panel policristalino (derecha)

¿Cómo funcionan los Paneles Solares Monocristalinos?

Las celdas de un panel solar monocristalino funcionan para crear un campo eléctrico cuando la luz del sol incide sobre el panel. El campo eléctrico se compone de voltaje y corriente, que juntos crean energía. La cantidad de energía creada se rige por la ecuación P (potencia) = V (voltaje) x I (corriente). Esta energía se puede usar para alimentar directamente dispositivos que funcionan con corriente continua (CC), o se puede convertir a corriente alterna (CA) usando un inversor.

Características de los paneles solares monocristalinos

Los paneles solares monocristalinos se encuentran entre los tres tipos de materiales que exhiben propiedades fotovoltaicas. Los otros dos son las células solares policristalinas y los paneles solares de película fina o amorfa. Los paneles solares monocristalinos tienen características consideradas mejores que los otros dos tipos de paneles. Son los siguientes:

  • El patrón piramidal de estas celdas en el panel ofrece un área de superficie más grande para recolectar más energía de los rayos del sol.
  • La superficie superior se difunde con fósforo. Esto hace que la superficie tenga una orientación eléctrica negativa, en comparación con la orientación positiva del fondo. Esta diferencia crea un campo eléctrico.
  • Las celdas están recubiertas con nitruro de silicio para reducir la reflexión y aumentar la absorción.
  • La electricidad producida se recoge a través de conductores metálicos impresos en las celdas.
  • Tienen la ventaja de tener una mayor eficiencia en la conversión de energía solar en energía eléctrica en comparación con el resto de paneles solares.
  • Estos paneles cuentan con una vida útil de hasta 30 años.

Aplicaciones de los paneles solares monocristalinos

Los paneles solares monocristalinos tienen varias ventajas que los hacen ideales para muchas aplicaciones, entre ellas:

  • Son los paneles solares más eficientes del mercado ya que pueden producir más electricidad para la misma área en comparación con el resto de tecnologías, esto los convierte en populares para los tejados en en áreas urbanas y rurales.
  • Son ideales para aplicaciones solares a gran escala, especialmente en grandes extensiones de tierra no cultivable.
  • Las células más pequeñas que generan de 5 a 25 vatios de electricidad, éstas se pueden usar para cargar teléfonos, computadoras portátiles y cámaras. Las células que generan de 40 a 130 vatios se pueden usar para alimentar electrodomésticos de mayor potencia, como refrigeradores y microondas.
  • Estos paneles son de gran utilidad para iluminar jardines.
  • Los paneles solares se pueden organizar en una matriz para alimentar hogares rurales.

Desventajas de los paneles solares monocristalinos

Por norma general la tecnología de paneles solares monocristalinos es más cara que la tecnología policristalina y, en un uso doméstico la diferencia de eficiencia entre los paneles monocristalinos y policristalinos no es tan significativa. Esto es debido a que para conseguir la máxima eficiencia de un panel monocristalino deberemos tener una orientación perfecta durante todas las horas de sol (mediante un rotor de paneles solares).

Ejemplo de instalación fotovoltaica con rotación de paneles solares

Al ser unos paneles de color oscuro o negro, éstos tienden a calentarse y por tanto, bajar su eficiencia, por lo que no son aptos para cualquier zona geográfica, específicamente en España, donde se pueden alcanzar temperaturas de hasta 40º. Para conseguir la mayor eficiencia, la temperatura debe ser de unos 25º.

Aunque suele afectar a casi todos los paneles solares, si llueve y ensucian los paneles, el rendimiento de los mismos bajará significativamente. A día de hoy únicamente funcionan de día, aunque unos investigadores de la universidad de Stanford han sacado unos paneles solares capaces de producir energía durante la noche.

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