Físicos de Rusia han mejorado la eficiencia de los paneles solares en un 20%

Relación entre eficiencia y materiales y tecnologías

¿Como funcionan los paneles solares? Basado en las propiedades de los semiconductores. La luz que incide sobre ellos produce el apagón de sus partículas de electrones situados en la órbita exterior de los átomos. Una gran cantidad de electrones crea un potencial de corriente eléctrica, en condiciones de circuito cerrado.

Para proporcionar un indicador de alimentación normal, un módulo no será suficiente. Cuantos más paneles, más eficiente será el funcionamiento de los radiadores, que dan electricidad a las baterías, donde se acumulará.Es por ello que la eficiencia de los paneles solares también depende del número de módulos instalados. Cuantos más, más energía solar absorben, y su índice de potencia se vuelve un orden de magnitud mayor.

¿Se puede mejorar la eficiencia de la batería? Tales intentos fueron realizados por sus creadores, y más de una vez. La salida en el futuro puede ser la producción de elementos compuestos por varios materiales y sus capas. Los materiales están seguidos de tal manera que los módulos pueden absorber diferentes tipos de energía.

Por ejemplo, si una sustancia trabaja con el espectro UV y la otra con el espectro infrarrojo, la eficiencia de las células solares aumenta significativamente. Si piensa en el nivel de la teoría, entonces la eficiencia más alta puede ser un indicador de alrededor del 90%.

Además, el tipo de silicio tiene una gran influencia en la eficiencia de cualquier sistema solar. Sus átomos se pueden obtener de varias formas, y todos los paneles, en base a esto, se dividen en tres variedades:

• monocristales;
• policristales;
• elementos de silicio amorfo.

Las células solares se fabrican a partir de monocristales, cuya eficiencia es de aproximadamente el 20%. Son caros porque son los más eficientes. Los policristales tienen un costo mucho menor, ya que en este caso la calidad de su trabajo depende directamente de la pureza del silicio utilizado en su fabricación.

Los elementos basados ​​en silicio amorfo se han convertido en la base para la producción de paneles solares flexibles de película delgada. La tecnología de su fabricación es mucho más simple, el costo es menor, pero la eficiencia es menor, no más del 6%. Se desgastan rápidamente. Por lo tanto, para mejorar su vida útil, se les agrega selenio, galio e indio.

Uso

Electrónica portátil

Para proporcionar electricidad y/o recargar las baterías de diversos aparatos electrónicos de consumo - calculadoras, reproductores, linternas, etc.

Suministro energético de edificios

Batería solar en el techo de la casa

Las celdas solares de gran tamaño, como los colectores solares, se utilizan ampliamente en regiones tropicales y subtropicales con una gran cantidad de días soleados. Especialmente popular en los países mediterráneos, donde se colocan en los techos de las casas.

Los nuevos hogares españoles se han equipado con calentadores de agua solares desde marzo de 2007 para proporcionar entre el 30% y el 70% de sus necesidades de agua caliente, dependiendo de la ubicación del hogar y el consumo de agua esperado. Los edificios no residenciales (centros comerciales, hospitales, etc.) deben contar con equipos fotovoltaicos.

Actualmente, la transición a los paneles solares está causando muchas críticas entre la gente. Esto se debe al aumento de los precios de la electricidad, el desorden del paisaje natural. Opositores a la transición Los paneles solares son criticados por tales transición, como propietarios de casas y terrenos en los que paneles solares instalados y parques eólicos, reciben subsidios del estado, mientras que los arrendatarios ordinarios no. En este sentido, el Ministerio Federal de Economía de Alemania ha elaborado un proyecto de ley que permitirá en un futuro próximo introducir beneficios para los inquilinos que vivan en viviendas que cuenten con energía procedente de instalaciones fotovoltaicas o centrales térmicas de bloque. Junto con el pago de subsidios a los propietarios de viviendas que utilicen fuentes alternativas de energía, se prevé el pago de subsidios a los inquilinos que vivan en estas viviendas.

Uso en el espacio

Los paneles solares son una de las principales formas de generar energía eléctrica en las naves espaciales: funcionan durante mucho tiempo sin consumir ningún material y, al mismo tiempo, son respetuosos con el medio ambiente, a diferencia de las fuentes de energía nuclear y de radioisótopos.

Sin embargo, al volar a gran distancia del Sol (más allá de la órbita de Marte), su uso se vuelve problemático, ya que el flujo de energía solar es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia al Sol. Al volar a Venus y Mercurio, por el contrario, la potencia de las baterías solares aumenta significativamente (en la región de Venus por 2 veces, en la región de Mercurio por 6 veces).

Uso en medicina

Científicos de Corea del Sur han desarrollado una célula solar subcutánea. Se puede implantar una fuente de energía en miniatura debajo de la piel de una persona para garantizar el buen funcionamiento de los dispositivos implantados en el cuerpo, como un marcapasos. Dicha batería es 15 veces más delgada que un cabello y se puede cargar incluso si se aplica protector solar en la piel.

que es la eficiencia

Entonces, la eficiencia de una batería es la cantidad de potencial que realmente genera, indicada como un porcentaje. Para calcularlo, es necesario dividir la potencia de la energía eléctrica por la potencia de la energía solar que cae sobre la superficie de los paneles solares.

Ahora bien, esta cifra está en el rango de 12 a 25%. Aunque en la práctica, dadas las condiciones meteorológicas y climáticas, no supera los 15. La razón de ello son los materiales con los que se fabrican las baterías solares. El silicio, que es la principal "materia prima" para su fabricación, no tiene la capacidad de absorber el espectro UV y solo puede funcionar con radiación infrarroja.Desafortunadamente, debido a esta deficiencia, desperdiciamos la energía del espectro UV y no le damos un buen uso.

Impacto en el rendimiento de varios factores.

Aumentar la eficiencia de los módulos solares es un dolor de cabeza para todos los investigadores que trabajan en esta dirección. Hasta la fecha, la eficiencia de dichos dispositivos está en el rango de 15 a 25%. El porcentaje es muy bajo. Las baterías solares son un dispositivo extremadamente caprichoso, cuyo funcionamiento estable depende de muchas razones.

Los principales factores que pueden afectar el rendimiento de dos maneras incluyen:

• Material base para celdas solares. El más débil en este sentido son los paneles solares policristalinos con una eficiencia de hasta el 15%. Los módulos basados ​​en indio-galio o cadmio-telurio, que tienen hasta un 20% de productividad, pueden considerarse prometedores.
• Orientación del receptor solar. Idealmente, los paneles solares con su superficie de trabajo deben estar orientados hacia el sol en ángulo recto. En esta posición, deben estar el mayor tiempo posible. Para aumentar la duración del posicionamiento correcto de los módulos en el área del sol, las contrapartes más caras tienen en su arsenal un dispositivo de seguimiento solar que gira las baterías siguiendo el movimiento de la estrella.
• Sobrecalentamiento de las instalaciones. Las temperaturas elevadas tienen un efecto negativo en la generación de energía, por lo tanto, durante la instalación, es necesario garantizar una ventilación y refrigeración suficientes de los paneles. Esto se logra instalando un espacio ventilado entre el panel y la superficie de instalación.
• La sombra proyectada por cualquier objeto puede arruinar significativamente la eficiencia de todo el sistema.

Habiendo cumplido con todos los requisitos y, si es posible, instalando los paneles en la posición correcta, puede obtener paneles solares con alta eficiencia. Es alto, no máximo. El hecho es que la eficiencia calculada o teórica es un valor derivado en condiciones de laboratorio, con parámetros promedio de horas de luz y número de días nublados.

En la práctica, por supuesto, el porcentaje de eficiencia será menor.

recogiendo energía solar baterias para tu hogar, es mejor centrarse en el límite de rendimiento inferior, en lugar del superior. Seleccionando así los módulos solares y todos los componentes adecuados para el funcionamiento, se puede estar seguro de la capacidad suficiente de la instalación a instalar. Al elegir un límite de rendimiento más bajo en los cálculos, puede ahorrar en la compra de paneles adicionales que se compran como reaseguro en caso de falta de energía.

Perspectivas de desarrollo alentadoras.

A la fecha, el récord absoluto de eficiencia en energía solar pertenece a los desarrolladores estadounidenses y es del 42,8%. Este valor es un 2% superior al récord anterior de 2010. Se logró una cantidad récord de energía con la mejora de una celda solar hecha de silicio cristalino. La singularidad de dicho estudio es el hecho de que todas las mediciones se realizaron exclusivamente en condiciones de trabajo, es decir, no en laboratorios e invernaderos, sino en lugares reales de la instalación propuesta.

Al margen de todos los mismos laboratorios técnicos, el trabajo para aumentar el último récord no se detiene. El próximo objetivo de los desarrolladores es el límite de eficiencia de los módulos solares al 50%.Cada día, la humanidad se acerca más y más al momento en que la energía solar reemplazará por completo a las dañinas y costosas fuentes de energía que se utilizan en la actualidad, y estará a la altura de gigantes como las centrales hidroeléctricas.

Eficiencia de diferentes tipos de paneles solares.

Todas las células solares modernas funcionan sobre la base de las propiedades físicas de los semiconductores. Los fotones de la luz solar, que caen sobre los paneles fotovoltaicos, eliminan los electrones de las órbitas exteriores de los átomos. Como resultado, comienza su movimiento, lo que conduce a la aparición de una corriente eléctrica.

Los paneles individuales no pueden proporcionar energía normal, por lo que están conectados en ciertas cantidades a una batería solar común. Cuantas más células fotovoltaicas estén involucradas en el sistema, mayor será la potencia de salida de la electricidad.

Conociendo el principio de los paneles, puede determinar su eficiencia. Teóricamente, la definición de eficiencia es la cantidad de electricidad producida dividida por la cantidad de energía de los rayos del sol que caen sobre un panel determinado. En teoría, los sistemas modernos son capaces de ofrecer hasta un 25 %, pero en realidad esta cifra no supera el 15 %. Mucho depende del material del que están hechos los paneles. Por ejemplo, el silicio ampliamente utilizado solo puede absorber rayos infrarrojos, y la energía de los rayos ultravioleta no es percibida y se desperdicia.

Actualmente se trabaja en la creación de paneles multicapa, lo que permite fabricar paneles solares de alta eficiencia. Su diseño incluye varios materiales ubicados en varias capas. Se seleccionan de tal forma que sean capaces de captar todos los cuantos de energía principales.Es decir, cada capa de un determinado material es capaz de absorber uno de los tipos de energía.

En teoría, para tales dispositivos, la eficiencia puede aumentar hasta en un 87%, pero en la práctica, la tecnología para fabricar dichos paneles es bastante complicada. Además, su costo es mucho mayor en comparación con los sistemas solares estándar.

La eficiencia de una batería solar depende en gran medida del tipo de silicio utilizado en las células solares. Todos los paneles basados ​​​​en este material se dividen en tres tipos:

• Monocristalino, con una eficiencia del 10-15%. Se consideran los más efectivos y su precio es notablemente más alto que otros dispositivos.
• Los policristalinos tienen tarifas más bajas, pero su costo por vatio es mucho menor. Cuando se utilizan materiales de alta calidad, estos paneles a veces son superiores en eficiencia a los monocristales.
• Paneles flexibles de capa fina a base de silicio amorfo. Son fáciles de fabricar y de bajo costo. Sin embargo, la eficiencia de estos dispositivos es muy baja, alrededor del 5-6%. Poco a poco, durante la operación, su rendimiento disminuye, la productividad se vuelve más baja.

ventajas

1. Debido al hecho de que no hay partes ni elementos móviles en los paneles, se aumenta la durabilidad. Los fabricantes garantizan una vida útil de 25 años.
2. Si sigue todas las reglas de operación y mantenimiento de rutina, la operación de dichos sistemas aumenta a 50 años. El mantenimiento es bastante simple: limpie oportunamente las fotocélulas del polvo, la nieve y otros contaminantes naturales.
3. La durabilidad del sistema es el factor determinante para la compra e instalación de paneles. Después de que todos los costos hayan pagado, la electricidad generada será gratuita.

El obstáculo más importante para el uso generalizado de tales sistemas es su alto costo. Con la baja eficiencia de los paneles solares domésticos, existen serias dudas sobre la necesidad económica de este método particular de generación de electricidad.

Pero nuevamente, es necesario evaluar razonablemente las capacidades de estos sistemas y, en base a esto, calcular el rendimiento esperado. No será posible reemplazar por completo la electricidad tradicional, pero es muy posible ahorrar dinero mediante el uso de sistemas solares.

Además, es difícil no notar beneficios tales como:

• Conseguir electricidad en las zonas más alejadas de la civilización;
• autonomía;
• Silencio.

Desventajas de la energía solar

• La necesidad de utilizar grandes áreas;
• La planta de energía solar no funciona de noche y no funciona de manera efectiva en el crepúsculo vespertino, mientras que el pico de consumo de energía ocurre precisamente en las horas de la tarde;
• A pesar de la limpieza ambiental de la energía recibida, las propias células solares contienen sustancias tóxicas, como plomo, cadmio, galio, arsénico, etc.

Las plantas de energía solar son criticadas por los altos costos, así como por la baja estabilidad de los haluros de plomo complejos y la toxicidad de estos compuestos. Actualmente, está en marcha el desarrollo activo de semiconductores sin plomo para células solares, por ejemplo, a base de bismuto y antimonio.

Debido a su baja eficiencia, que llega al 20 por ciento en el mejor de los casos, los paneles solares se calientan mucho. El 80 por ciento restante de la energía solar La luz calienta los paneles solares hasta temperatura media alrededor de 55°C. DE un aumento en la temperatura de la celda fotovoltaica por 1°, su eficiencia cae un 0,5%.Esta dependencia no es lineal y un aumento en la temperatura del elemento de 10° conduce a una disminución de la eficiencia en casi un factor de dos. Los elementos activos de los sistemas de refrigeración (ventiladores o bombas) que bombean refrigerante consumen una cantidad importante de energía, requieren un mantenimiento periódico y reducen la fiabilidad de todo el sistema. Los sistemas de refrigeración pasivos tienen un rendimiento muy bajo y no pueden hacer frente a la tarea de enfriar los paneles solares.

Cálculo de rendimiento

El uso de la energía solar y la racionalidad económica de tales conceptos determinan la eficacia de todos tipos de sistemas de paneles solares. En primer lugar, se tienen en cuenta los costes de transformación. energía solar en electricidad.

La rentabilidad y eficacia de tales sistemas está determinada por factores como:

• Tipo de paneles solares y equipos relacionados;
• La eficiencia de las fotocélulas y su costo;
• Condiciones climáticas. Diferentes regiones tienen diferente actividad solar. También afecta el período de recuperación.

Cómo elegir el rendimiento adecuado

Antes de comprar paneles, debe saber cuál puede ser la eficiencia requerida de una batería solar.

Si tu nivel de consumo doméstico es, por ejemplo, de 100 kW/mes (según el contador de electricidad), entonces es recomendable que las células solares produzcan la misma cantidad.

Decidido en esto. Vayamos más lejos.

Está claro que la estación solar opera solo durante el día. Además, el poder de la placa de identificación se logrará en presencia de un cielo despejado. Además, la potencia máxima se puede lograr bajo la condición de que los rayos del sol caigan sobre la superficie. en ángulo recto.

A medida que cambia la posición del sol, también cambia el ángulo del panel. En consecuencia, en ángulos grandes, se observará una disminución notable de la potencia.Esto es sólo en un día claro. En tiempo nublado, se puede garantizar una caída de potencia de 15 a 20 veces. Incluso una pequeña nube o neblina provoca una caída de energía de 2 a 3 veces

Esto también hay que tenerlo en cuenta

Ahora, ¿cómo calcular el tiempo de funcionamiento de los paneles?

El período de funcionamiento en el que las baterías pueden operar efectivamente a casi toda su capacidad es de aproximadamente 7 horas. De 9:00 am a 4:00 pm En verano, hay más horas de luz, pero la generación de electricidad por la mañana y por la noche es muy pequeña, entre un 20% y un 30%. El resto, esto es el 70%, se generará, nuevamente, durante el día, de 9 am a 4 pm.

Entonces, resulta que si los paneles tienen una potencia nominal de 1 kW, entonces en el verano, el más soleado un día generará 7 kW/h electricidad. Disponiéndose que trabajarán de 9 a 16 horas del día. Es decir, ¡equivaldrá a 210 kWh de electricidad al mes!

Este es un kit de paneles. ¿Y un enchufe con una potencia de solo 100 vatios? Por un día dará 700 watts/hora. 21 kw al mes.

Cómo hacer que su panel solar funcione de la manera más eficiente posible

El rendimiento de cualquier sistema solar depende de:

• indicadores de temperatura;
• el ángulo de incidencia de los rayos del sol;
• estado de la superficie (siempre debe estar limpia);
• las condiciones climáticas;
• la presencia o ausencia de una sombra.

El ángulo óptimo de incidencia de los rayos del sol sobre el panel es de 90°, es decir, una línea recta. Ya existen sistemas solares equipados con dispositivos únicos. Le permiten monitorear la posición de la estrella en el espacio. Cuando cambia la posición del Sol en relación con la Tierra, también cambia el ángulo de inclinación del sistema solar.

El calentamiento constante de los elementos tampoco tiene el mejor efecto sobre su rendimiento. Cuando se convierte la energía, se producen graves pérdidas.Por lo tanto, siempre debe dejarse un pequeño espacio entre el sistema solar y la superficie sobre la que se monta. Las corrientes de aire que pasan por él servirán como una forma natural de enfriamiento.

La pureza de los paneles solares también es un factor importante que afecta su eficiencia. Si están muy contaminados, recogen menos luz, lo que significa que su eficiencia se reduce.

Además, la instalación correcta juega un papel importante. Al montar el sistema, es imposible permitir que una sombra caiga sobre él. El mejor lado en el que se recomienda instalarlos es el sur.

En cuanto a las condiciones climáticas, al mismo tiempo podemos responder a la pregunta popular de si los paneles solares funcionan cuando está nublado. Por supuesto, su trabajo continúa, porque la radiación electromagnética que emana del Sol incide sobre la Tierra en todas las épocas del año. Por supuesto, el rendimiento de los paneles (COP) será significativamente menor, especialmente en regiones con abundancia de días lluviosos y nublados al año. En otras palabras, generarán electricidad, pero en cantidades mucho menores que en regiones con un clima soleado y cálido.

Factores que afectan la eficiencia de las celdas solares

Las características de la estructura de las fotocélulas provocan una disminución en el rendimiento de los paneles con el aumento de la temperatura.

La atenuación parcial del panel provoca una caída en el voltaje de salida debido a pérdidas en el elemento no iluminado, que comienza a actuar como una carga parásita. Este inconveniente se puede eliminar instalando un bypass en cada fotocélula del panel. En tiempo nublado, en ausencia de luz solar directa, los paneles que utilizan lentes para concentrar la radiación se vuelven extremadamente ineficientes, ya que el efecto de la lente desaparece.

De la curva de rendimiento de un panel fotovoltaico, se puede ver que para lograr la mayor eficiencia, se requiere la selección correcta de la resistencia de carga. Para ello, los paneles fotovoltaicos no se conectan directamente a la carga, sino que utilizan un controlador de gestión del sistema fotovoltaico que asegura el óptimo funcionamiento de los paneles.

¿Cómo funciona una batería solar?

Todas las células solares modernas funcionan gracias al descubrimiento realizado por el físico Alexandre Becquerel en 1839: el principio mismo de funcionamiento de los semiconductores.

Si se calientan las fotocélulas de silicio de la placa superior, se liberan los átomos del semiconductor de silicio. Están tratando de capturar los átomos de la placa inferior. De acuerdo con las leyes de la física, los electrones de la placa inferior deben volver a su estado original. Estos electrones se abren de una manera: a través de los cables. La energía almacenada se transfiere a las baterías y se devuelve a la oblea de silicio superior.

Historia

En 1842, Alexandre Edmond Becquerel descubrió el efecto de convertir la luz en electricidad. Charles Fritts comenzó a usar selenio para convertir la luz en electricidad. Los primeros prototipos de células solares fueron creados por el fotoquímico italiano Giacomo Luigi Chamichan.

El 25 de marzo de 1948, Bell Laboratories anunció la creación de las primeras células solares a base de silicio para generar corriente eléctrica. Este descubrimiento fue realizado por tres empleados de la empresa: Calvin Souther Fuller, Daryl Chapin y Gerald Pearson.Ya 4 años después, el 17 de marzo de 1958, se lanzó en EE. UU. un satélite con paneles solares, el Avangard-1. El 15 de mayo de 1958, también se lanzó en la URSS un satélite con paneles solares, el Sputnik-3.

Esto es interesante: En Alemania, construyó el más alto parque eólico en el mundo

¿Qué tan rápido se pagarán los paneles solares?

El costo de los paneles solares hoy en día es bastante alto. Y teniendo en cuenta el bajo valor de la eficiencia de los paneles, el tema de su payback es muy relevante. La vida útil de las baterías alimentadas con energía solar es de unos 25 años o más. Hablaremos sobre qué causó una vida útil tan larga un poco más tarde, pero por ahora descubriremos la pregunta expresada anteriormente.

El período de recuperación se ve afectado por:

• Tipo de equipo seleccionado. Las células solares de una sola capa tienen una eficiencia menor en comparación con las de varias capas, pero también un precio mucho más bajo.
• Ubicación geográfica, es decir, cuanta más luz solar haya en su área, más rápido se amortizará el módulo instalado.
• Costo del equipo. Cuanto más dinero gaste en la compra e instalación de los elementos que componen el sistema de ahorro de energía solar, mayor será el plazo de amortización.
• El costo de los recursos energéticos en su región.

El período de recuperación promedio para los países del sur de Europa es de 1,5 a 2 años, para los países de Europa central, de 2,5 a 3,5 años, y en Rusia el período de recuperación es de aproximadamente 2 a 5 años. En un futuro cercano, la eficiencia de los paneles solares aumentará significativamente, esto se debe al desarrollo de tecnologías más avanzadas que aumentan la eficiencia y reducen el costo de los paneles. Y como resultado, el período durante el cual el sistema de ahorro de energía en energía solar se amortizará también disminuirá.

Últimos desarrollos que aumentan la eficiencia

Casi todos los días, científicos de todo el mundo anuncian el desarrollo de un nuevo método para aumentar la eficiencia de los módulos solares. Vamos a familiarizarnos con los más interesantes de ellos. El año pasado, Sharp presentó al público una celda solar con una eficiencia del 43,5%. Pudieron lograr esta cifra instalando una lente para enfocar la energía directamente en el elemento.

Los físicos alemanes no van a la zaga de Sharp. En junio de 2013, presentaron su celda solar con un área de solo 5,2 metros cuadrados. mm, que consta de 4 capas de elementos semiconductores. Esta tecnología permitió lograr una eficiencia del 44,7%. La máxima eficiencia en este caso también se logra enfocando el espejo cóncavo.

En octubre de 2013, se publicaron los resultados del trabajo de científicos de Stanford. Han desarrollado un nuevo compuesto resistente al calor capaz de aumentar el rendimiento de las células fotovoltaicas. El valor teórico de la eficiencia es de alrededor del 80%. Como escribimos anteriormente, los semiconductores, que incluyen silicio, son capaces de absorber solo radiación IR. Por lo que la acción del nuevo material compuesto está encaminada a convertir la radiación de alta frecuencia en infrarroja.

Los científicos ingleses fueron los siguientes. Desarrollaron una tecnología capaz de aumentar la eficiencia de las celdas en un 22%. Propusieron colocar nanopernos de aluminio en la superficie lisa de los paneles de película delgada. Este metal fue elegido debido a que no absorbe la luz solar, sino que, por el contrario, la dispersa. En consecuencia, la cantidad de energía solar absorbida aumenta. De ahí el aumento en el rendimiento de la batería solar.

Aquí sólo se dan los principales desarrollos, pero el asunto no se limita a ellos. Los científicos luchan por cada décima por ciento, y hasta ahora lo están consiguiendo. Esperemos que en un futuro cercano la eficiencia de los paneles solares esté en el nivel adecuado. Después de todo, el beneficio de usar los paneles será máximo.

El artículo fue preparado por Abdullina Regina

Moscú ya está usando nuevas tecnologías para iluminar calles y parques, creo que ahí se ha calculado la eficiencia económica:

Tipos de fotocélulas solares y su eficiencia

El funcionamiento de los paneles solares se basa en las propiedades de los elementos semiconductores. La luz del sol que cae sobre los paneles fotovoltaicos elimina los electrones de la órbita exterior de los átomos mediante fotones. El gran número resultante de electrones proporciona una corriente eléctrica en un circuito cerrado. Uno o dos paneles para energía normal no son suficientes. Por lo tanto, varias piezas se combinan en paneles solares. Para obtener el voltaje y la potencia requerida, se conectan en paralelo y en serie. Una mayor cantidad de celdas solares proporciona un área más grande para absorber energía solar y producir más energía.

Fotocélulas

Una de las formas de aumentar la eficiencia es la creación de paneles multicapa. Tales estructuras consisten en un conjunto de materiales dispuestos en capas. La selección de materiales se realiza de forma que se capten cuantos de energías diferentes. Una capa con un material absorbe un tipo de energía, con otro otro, y así sucesivamente. Como resultado, es posible crear paneles solares con alta eficiencia. Teóricamente, estos paneles tipo sándwich pueden proporcionar Eficiencia de hasta el 87 por ciento. Pero esto es en teoría, pero en la práctica, la fabricación de dichos módulos es problemática. Además, se vuelven muy caros.

La eficiencia de los sistemas solares también se ve afectada por el tipo de silicio utilizado en las células solares. Dependiendo de la producción del átomo de silicio, se pueden dividir en 3 tipos:

• monocristalino;
• policristalino;
• Paneles de silicio amorfo.

Las células solares hechas de silicio monocristalino tienen una eficiencia del 10 al 15 por ciento. Son los más eficientes y los más costosos. Los modelos de polisilicio tienen el vatio de electricidad más barato. Mucho depende de la pureza de los materiales y, en algunos casos, los elementos policristalinos pueden ser más efectivos que los monocristales.

Panel de silicio amorfo