Módulos solares bifaciales de doble vidrio: la potencia adicional de las células solares bifaciales en la energía fotovoltaica

Independientemente de si se utilizan células solares de tipo N o de tipo P (más información a continuación), existe una manera de aumentar significativamente la eficiencia de los módulos solares: la tecnología bifacial. A diferencia de las células solares monofaciales, que solo generan energía fotovoltaica cuando su superficie superior está iluminada, las células solares bifaciales están diseñadas para generar energía tanto desde su superficie superior como desde la inferior. La mayor absorción de luz que se logra de esta manera mejora considerablemente la eficiencia del módulo.

Naturalmente, la eficiencia en la parte inferior no es tan alta como en la superior, orientada al sol. Sin embargo, dependiendo de la ubicación, la distancia al suelo y las condiciones externas, la eficiencia puede aumentar en más de un 19 % debido al aumento de la irradiancia en la parte inferior. Esto puede resultar en un aumento de la capacidad total del sistema de entre 10 y 30 Wp. Por ejemplo, la potencia de un módulo que antes suministraba 290 Wp aumenta a entre 320 y 360 Wp.

Al instalar sistemas bifaciales, es importante asegurarse de que se instalen a una distancia suficiente de la superficie inferior para permitir la transmisión de luz adicional. Para superficies con reflectividad baja o media, como un techo de tejas o césped, la distancia mínima debe ser de al menos 40 centímetros. Para superficies altamente reflectantes (por ejemplo, nieve), la distancia al suelo debe ser superior a 1,5 metros.

Cómo funcionan los módulos solares bifaciales – Imagen: Xpert.Digital

En la tecnología fotovoltaica (FV), incluso las más mínimas discrepancias en la composición química pueden generar diferencias significativas en la eficiencia y la viabilidad económica. Un buen ejemplo es la comparación entre las células solares de tipo P y tipo N. Estas difieren en su estructura celular: las células solares de tipo P se basan en un sustrato de silicio con carga positiva, mientras que las células solares de tipo N tienen un diseño opuesto, con el lado dopado negativamente como base de la célula.

Aunque la primera célula solar, desarrollada en EE. UU. en 1954, fue una célula de tipo N, la célula de tipo P se impuso en los años posteriores. Esto se debió a que, en sus inicios, los módulos se utilizaban principalmente en la industria aeroespacial, donde demostraron ser más robustos. Solo en los últimos años, los fabricantes de células solares han comenzado a replantearse su enfoque, debido a la mayor potencia de salida de las células de tipo N. Esto se debe principalmente a su mayor vida útil, ya que, a diferencia de las de tipo P, no son susceptibles al "defecto de boro-oxígeno". Este defecto conlleva una disminución de la eficiencia con el tiempo. Además, las células solares de tipo N son menos propensas a las impurezas metálicas en el silicio.

Sin embargo, la producción de células solares de tipo N es actualmente más cara debido a décadas de enfoque en las células de tipo P. Su producción generó economías de escala en la cadena de valor, que aún deben establecerse para la fabricación de células de tipo N. Además, la producción de módulos solares de tipo N implica pasos adicionales, lo que incrementa aún más los costos. No obstante, debido a su mayor eficiencia, la cuota de mercado de las células de tipo N está en constante crecimiento, y es probable que solo sea cuestión de tiempo antes de que desplacen a las células de tipo P como la tecnología de células solares dominante.

En el módulo de vidrio con tecnología de celdas bifaciales, la luz se capta tanto en la parte frontal como en la posterior. Aumentar la cantidad de luz captada aumenta la eficiencia del módulo.

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Módulos solares bifaciales – Imagen: Xpert.Digital / abriendomundo|Shutterstock.com

Las células solares bifaciales tienen una perspectiva de aplicación más amplia debido a su capacidad de generación bifacial y mayor eficiencia del sistema, y ​​son particularmente adecuadas para áreas con más nieve y sistemas de generación distribuida como techos, espacios abiertos, cercas y barreras de ruido.

La eficiencia de la parte trasera de la celda puede alcanzar más del 19%, y las vigas traseras incidentes se pueden utilizar para mejorar la capacidad de generación del sistema, con un aumento de capacidad por unidad de área de hasta un 10% ~ 30%.

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