Explicado: paneles solares bifaciales

Al hablar de la instalación de paneles solares, es prudente diseñar su sistema para generar la mayor cantidad de energía solar posible. En los últimos tiempos, los paneles solares Bifaciales han ido ganando protagonismo, gracias a precios más competitivos y eficiencia.

Un panel solar bifacial es un panel solar que puede recolectar energía del lado frontal y del lado trasero. La tecnología se remonta a su génesis a principios de la década de 1960. Al ser demasiado costoso, permaneció inactivo mientras el mercado fotovoltaico más amplio experimentó una explosión. Gracias a las recientes caídas de costos y mejoras en la eficiencia, las células y paneles solares bifaciales están ganando terreno una vez más en el mercado.

Las células bifaciales representaron el 50 % de la cuota de mercado mundial de células solares en 2021. Según la Hoja de ruta tecnológica internacional para fotovoltaica (ITRPV), se espera que el porcentaje aumente al 85 % para 2023. De hecho, los fabricantes de seguidores solares también afirmaron que la mayoría de los proyectos solares recientes que utilizan sus sistemas de seguimiento incluyen paneles bifaciales.

En general, los paneles solares fotovoltaicos se componen de uno de dos tipos diferentes de células cristalinas: células monocristalinas o policristalinas. Los paneles fotovoltaicos bifaciales generalmente se fabrican utilizando células bifaciales p-PERC. Los paneles tienden a ser más eficientes ya que cada celda solar está formada por un solo cristal de silicio (células monocristalinas); permitiendo que los electrones generadores de electricidad tengan más espacio para moverse. Las células monocristalinas son más caras. Las celdas solares en los paneles solares bifaciales son exactamente las mismas que en los paneles solares monofaciales. La única diferencia real radica en cómo se fabrica el panel.

Los paneles solares monofaciales tradicionales tienen una lámina posterior opaca. Por otro lado, los paneles solares bifaciales tienen una parte posterior reflectante o dos paneles de vidrio que mantienen las células solares en su lugar para absorber la energía solar de ambas superficies. Los paneles son completamente transparentes y, por lo general, no tienen marco ni rejillas metálicas. Esto los hace más fuertes en integridad estructural y más agradables a la vista.

Los paneles solares bifaciales funcionan igual que cualquier otro panel solar normal. Una de las superficies absorbe la energía solar directamente incidente y la convierte en electricidad. Esto incluye una parte de la luz solar que queda atrapada dentro del vidrio que rebota hasta que es absorbida por una celda solar. Hay una porción de energía que pasa directamente a través del panel sin ser absorbida en un panel monofacial. Aquí es donde bifacial difiere.

En un panel solar bifacial, la luz lo atraviesa y choca con una superficie altamente reflectante. Luego, esta luz rebota hacia los paneles y es absorbida por la parte trasera. Este otro lado también se ocupa de la energía residual sobrante que rebota de varias superficies circundantes. Esta es la razón por la que los paneles solares bifaciales aprovechan más energía y generan electricidad adicional. La luz reflejada por otras superficies, como el suelo, se denomina luz 'albedo'.

La potencia nominal de los paneles solares bifaciales comúnmente utilizados hoy en día es de 440 a 545 vatios, lo que indica la generación de energía esperada en condiciones ideales de luz solar y temperatura. Si bien esta clasificación de potencia tiene en cuenta la generación de energía desde la parte frontal del panel, los paneles bifaciales también presentan una segunda clasificación para la parte posterior del panel. Sin embargo, en los últimos meses se han introducido bifaciales con una capacidad de salida de más de 600 vatios en los mercados de todo el mundo.

Los paneles solares bifaciales funcionan mejor en granjas solares que en entornos residenciales. Estos paneles funcionan mejor cuando se encuentran a unos cuatro metros del suelo. Esto se debe simplemente a que cuanto más alto se asiente el panel, más luz que pasa por debajo será absorbida por la superficie inferior.

La captura de luz de albedo es mayor cuando el suelo debajo de la matriz tiene una superficie blanca o reflectante que refleja la luz de manera más eficiente que los colores más oscuros. Según una investigación de Solar World, los valores de albedo de la superficie del suelo para el hormigón son del 16 %, los campos verdes o el césped son del 23 %, la grava blanca proporciona un 27 % más de generación de energía, mientras que el hormigón pintado de blanco puede contribuir entre un 60 % y un 80 %, según del tipo y espesor de la pintura. Sin embargo, la membrana blanca para techos ofrece el valor de albedo más alto de más del 80 %.

Antes de seleccionar el panel solar bifacial, es importante tener en cuenta qué lo convierte en una mejor opción que su contraparte monofacial. También es crucial evaluar si las ventajas superan las desventajas lo suficiente como para usar el panel bifacial sobre la opción existente.

Los paneles solares bifaciales tienen varias ventajas sobre los paneles solares monofaciales convencionales. Vale la pena señalar que para que los paneles solares bifaciales funcionen mejor, uno debe instalarlos cerca de superficies altamente reflectantes: piscinas de vidrio, arena, piedra o áreas nevadas.

Algunas de las ventajas más importantes de utilizar paneles solares bifaciales son las siguientes:

Mejor interpretación: Simplemente, es la característica más importante. Al producir energía desde ambos lados del panel, hay un aumento general en la generación de energía de los paneles bifaciales. Evidentemente, un panel solar bifacial puede producir más electricidad que un panel solar convencional. Cuando los módulos se montan en una superficie altamente reflectante, la potencia extra producida desde la parte trasera, como afirman algunos fabricantes, dará como resultado un aumento en la salida del 30 %.

Durabilidad: A diferencia de los paneles monofaciales convencionales, los paneles bifaciales no tienen marco. Están cubiertos por ambos lados por el vidrio templado y, a menudo, son más duraderos. El vidrio templado es resistente a la intemperie, resistente a los rayos UV y puede soportar altas temperaturas, vientos fuertes y condiciones climáticas adversas.

Degradación inducida por potencial reducido (PID): PID ocurre cuando las corrientes eléctricas se desvían de su ruta prevista. Como resultado, corroen los paneles solares. Los paneles bifaciales no tienen marco (sin ningún metal). Por lo tanto, es menos probable que las células solares sufran degradación inducida por potencial (PID). Además, debido a la ausencia de contactos metálicos en el exterior, los paneles bifaciales no requieren conexión a tierra.

Funciona bien en luz difusa: Una ventaja más sobre los paneles monofaciales es que el panel bifacial también funciona mejor con luz difusa. Gracias a la superficie adicional. De esta forma, estos paneles son económicos considerando los costos a largo plazo.

Garantías más largas:Los paneles solares bifaciales a menudo vienen con una garantía más larga de hasta 30 años.

Algunas de las desventajas aparentes de usar un panel solar bifacial se detallan a continuación.

Altos costos iniciales: Los costos iniciales de los paneles bifaciales son comparativamente más altos que los de sus contrapartes monofaciales. Debido al proceso de fabricación, los paneles solares bifaciales pueden costar hasta un 10 % más que los paneles solares monofaciales.

Altos costos de instalación:Dado que los paneles solares bifaciales son más pesados ​​que los convencionales, su costo de instalación aumenta naturalmente.

La tecnología fotovoltaica solar bifacial puede recibir un impulso de la tecnología de seguimiento solar, capturando mucha más luz solar de lo que jamás podría una matriz solar normal. Según un informe 'Desempeño tecnológico y económico global de los sistemas fotovoltaicos bifaciales y de seguimiento', inclinarse hacia la luz, para una captación óptima de la luz solar desde ambos lados, puede ser la opción solar más rentable hasta la fecha. El sistema de combinación mejora la producción de energía. Produce alrededor de un 35 por ciento más de energía de lo habitual, en promedio, que un sistema fotovoltaico de un solo panel. En general, el arreglo ayuda a reducir el costo de la electricidad en un promedio del 16 por ciento, según el informe.