La energía solar es una de las fuentes de energía de más rápido crecimiento. La tecnología fotovoltaica (FV) se está convirtiendo gradualmente en una fuente esencial para la generación de electricidad. Debido a las preocupaciones ambientales y al agotamiento de las reservas de combustibles fósiles, la tecnología está destinada a ganar atención en todo el mundo.

Muchos países apuntan a módulo solar fotovoltaico como un medio de energía barata, limpia y confiable para servicios públicos, industria y fines individuales. En este artículo, discutiremos qué es un módulo fotovoltaico y por qué se utiliza, las seis partes principales de los módulos fotovoltaicos y los tipos de módulos fotovoltaicos.

¿Qué es un módulo fotovoltaico y por qué se utiliza?

Módulos fotovoltaicos  son un conjunto empaquetado o sin empaquetar de células, sustratos y conductores para convertir la energía de los fotones en energía eléctrica de corriente continua.

El término módulo” describe una pieza troquelada de material de célula solar que se puede interconectar eléctricamente con otros módulos como parte de un sistema fotovoltaico. Los módulos suelen tener una superficie frontal que mira hacia el sol y una superficie posterior con contactos eléctricos desde los cuales se conectan las células incluidas.

Los inversores hacen posible utilizar estas corrientes continuas en electrodomésticos, bombas, sistemas de iluminación y paneles domésticos interiores o exteriores. Además, algunos inversores más nuevos le ayudan a monitorear el estado de su sistema fotovoltaico a través de una conexión a Internet.

Dependiendo de lo que planee alimentar con energía fotovoltaica, es posible que necesite un inversor de terceros. Aquí hay razones por las que la energía fotovoltaica es muy útil:

• La energía fotovoltaica es energía limpia.
• La energía fotovoltaica es rentable cuando sabes cómo comprar paneles solares.
• Es prudente invertir en fuentes de energía renovables ya que los combustibles fósiles son limitados en suministro y contribuyen al calentamiento global cuando se queman.
• Puedes ahorrar dinero en facturas de electricidad usando energía solar.
• Puedes usar paneles fotovoltaicos para recargar tus baterías, que son fundamentales para alimentar hogares remotos y pequeñas comunidades.
• Hay diferentes módulos fotovoltaicos disponibles, según si están hechos para uso a escala de servicios públicos o para uso en techos.

¿Cuáles son las partes principales de un módulo fotovoltaico?

Los módulos fotovoltaicos están compuestos de varios componentes. Sin embargo, hay seis componentes principales que debes conocer. Aquí están los seis componentes.

Celdas fotovoltaicas solares

Las celdas fotovoltaicas solares son los componentes principales de un módulo fotovoltaico. Hay una capa delgada, de solo unos pocos micrómetros de espesor, de un material semiconductor como el silicio sobre cuya superficie inciden los fotones para liberar electrones que se pueden recolectar en electrodos unidos a las superficies superior e inferior. Las celdas están conectadas en serie con contactos de entrada y salida en la parte frontal y posterior para formar un módulo fotovoltaico.

Baterías

Se pueden agregar baterías a los módulos fotovoltaicos para almacenar energía eléctrica cuando hay luz solar, pero la demanda de energía es baja. Por lo tanto, no se requieren baterías cuando se conectan los sistemas fotovoltaicos directamente a las compañías eléctricas durante el día. Sin embargo, se deben usar baterías para la conexión directa a las compañías eléctricas por la noche o si es un día nublado.

Marco de aluminio extruido

El marco de aluminio es necesario para colocar las células solares en su lugar y ayudar a conectarlas eléctricamente para que puedan funcionar como un módulo fotovoltaico. Los marcos están hechos de extrusiones de metal que han sido anodizadas o recubiertas con caucho de silicona para protegerlas de la humedad y la exposición al aire debido a su ubicación en los paneles de los techos de casas y otros edificios.

Inversores solares

El inversor ayuda a convertir la corriente continua (CC) producida por un sistema fotovoltaico en corriente alterna (CA) compatible con la red eléctrica. Aumenta las pérdidas de energía durante este proceso de conversión, pero proporciona energía más eficiente en el punto de uso. El inversor debe dimensionarse de acuerdo con el tamaño de su sistema y la cantidad de módulos.

Lámina posterior

La lámina posterior es un material resistente al fuego e impermeable que se agrega a la superficie posterior de los módulos fotovoltaicos para protegerlos de la humedad y la exposición al aire. La mayoría de las láminas posteriores están hechas de fluoruro de polivinilo (PVF), aunque también existen láminas posteriores de etileno vinil acetato (EVA) y copolímero. Por último, necesita herramientas especiales como soportes de montaje de paneles solares para fijar su módulo fotovoltaico en su techo o soportes de poste para sistemas montados en el suelo.

Caja de conexiones - Diodos y conectores

Una caja de conexiones es parte del diseño de un sistema fotovoltaico donde los terminales positivo y negativo del panel solar se conectan sin una conexión eléctrica directa al sistema fotovoltaico. Esto evita que la energía regrese al inversor cuando no hay luz solar.

Además, permite agregar o quitar paneles del sistema en incrementos más pequeños, en lugar de tener que reemplazar toda una cadena de módulos a la vez cuando se necesitan más o menos vatios del sistema fotovoltaico.

¿Qué tipos de módulos fotovoltaicos existen?

Hay tres tipos de módulos fotovoltaicos disponibles, dependiendo del material semiconductor utilizado para fabricar las células fotovoltaicas. Estos son los tres tipos.

Monocristalino

El silicio monocristalino o monocristalino se fabrica a partir de una sola pieza de cristal de silicio cortada de un gran lingote fundido en un horno eléctrico bajo condiciones de calor muy altas. La oblea de silicio resultante tiene una pureza del 99%, lo que significa que su tasa de eficiencia de conversión puede ser tan alta como el 25%. Su precio es más alto que el de otros tipos, pero puede durar hasta 40 años si se maneja correctamente. Los módulos fotovoltaicos monocristalinos son más caros que los de otros tipos, pero tienen la mayor eficiencia.

Policristalino

El silicio policristalino o multicristalino se fabrica a partir de silicio fundido fundido en un molde a alta presión. Las obleas resultantes se forman con múltiples cristales, lo que reduce su tasa de eficiencia de conversión al 13%. Son más asequibles que los módulos fotovoltaicos monocristalinos, pero tienen una vida útil más corta de unos 20 años, con una degradación que ocurre antes.

Película delgada

Las células solares de película delgada se fabrican utilizando materiales semiconductores como silicio amorfo, telururo de cadmio y seleniuro de cobre, indio y galio. Son el tipo más económico de módulo fotovoltaico, pero tienen una tasa de eficiencia de conversión máxima de alrededor del 8%.

Sin embargo, los investigadores están encontrando formas de aumentar sus tasas de eficiencia. Estos incluyen el uso de sistemas fotovoltaicos concentrados (CPV) donde lentes o espejos concentran la luz solar en diminutas células solares subsuperficiales de solo 1 micrómetro de espesor.

Productos de módulos fotovoltaicos Chint

Chint Solar es un fabricante de módulos fotovoltaicos fundado en 1984 en Zhejiang, China, con sede internacional en Singapur. En 2015, lanzó la nueva serie EV de módulos fotovoltaicos de vidrio-vidrio que duran más y capturan más luz solar para aumentar sus tasas de eficiencia de generación de energía del 14% al 16%.

Estos productos utilizan un diseño ligero donde la rejilla plateada de la celda está impresa directamente sobre una lámina posterior que transmite la luz. También están equipados con interruptores de desconexión eléctrica que permiten a los usuarios aislar celdas o módulos defectuosos sin reemplazar la unidad completa.

Chint Solar tiene aproximadamente 3 GW de capacidad solar instalada por clientes en todo el mundo. Ofrece seis tipos diferentes de módulos fotovoltaicos, incluyendo monocristalinos, policristalinos y de película delgada para azoteas residenciales, edificios comerciales y centrales eléctricas a gran escala.

Conclusión

Los módulos fotovoltaicos son componentes clave de un sistema fotovoltaico donde la luz solar se convierte en electricidad de corriente continua (CC). Consisten en células de silicio que absorben la luz solar y producen la energía de CC para cargar su banco de baterías. Si está interesado en módulos fotovoltaicos, Chint Solar tiene los mejores productos y componentes.