La eficiencia de los paneles solares estaba limitada al 25%. ¿Llega una nueva era?

[Jacapo]

La eficiencia de los paneles solares estaba limitada al 25%. ¿Llega una nueva era?

https://www.elconfidencial.com/medioamb ... a_2987375/

[Homo_non_sapiens]

La eficiencia de los paneles solares estaba limitada al 25%. ¿Llega una nueva era?

El artículo hace referencia al límite Shockley-Queisser, que con razonamiento básico (termodinámico) concluye, ya en 1961, que la eficiencia máxima del efecto fotovoltaico no puede pasar de 33%, en teoría, que en la práctica serían unos 25%
Recientemente, el equipo científico encabezado por Yuttapoom Puttisong ha descubierto una manera de poder aprovechar la radiación de una frecuencia más alta, que hasta ahora no participa en el efecto fotovoltaico. De esta manera aumentaría la eficiencia teórica de una célula fotovoltaica, pudiendo sobrepasar el límite teórico de Shockley-Queisser, llegando a 40% o más
Esto es muy interesante, pero sigue siendo teórico. Hay que ver si se consiguen descubrir/construir materiales adecuados para poder aprovechar este descubrimiento en la práctica. En los próximos años se verá ...

Lo que ya tenemos hoy día, son placas FV con una eficiencia bastante superior a la de hace 10 años. Cuando compré mis placas, en 2010, la eficiencia de la placa (no de la célula) era de 11%, y ya había placas (más caras) con una eficiencia de hasta 14%. La eficiencia subió a ~17% hace unos años y hoy día, las placas "PERC" y "Half Cell" ya ofrecen una eficiencia de 20% y superior. Es decir, que disponiendo del mismo espacio para montar las placas, actualmente se puede conseguir casi el doble de potencia en placa que hace 10 años
Ejemplo: En 2010, conseguí montar 4500Wp en placa sobre los ~40m² disponibles; hoy día podrían ser 7-8 kWp. Mis placas son de 185Wp y de 230Wp; y hoy día ya hay placas de 400-500Wp, siendo solo un poco más grandes

Nota:
- Las placas PERC (Passivated Emitter Rear Cell) tienen una capa reflectante en la parte trasera de las células FV, que refleja parte de la luz que ha atravesado la célula. La luz reflejado pasa otra vez por la célula, con lo que se aprovecha mejor la radiación incidente sobre la placa. La eficiencia de una placa PERC puede aumentar hasta un 20%, en comparación con una placa clásica
- Las placas Half Cell (células partidas) tienen el doble número de células FV (por ejemplo, 144 en vez de 72). Cada célula tiene solo la mitad de potencia que una célula clásica ("half cell"). Estas células se conectan en dos series de 72 células, las series conectadas en paralelo. Con esto se reduce la intensidad de la corriente que pasa por los "bus bar" (conexiones entre células) a la mitad, reduciendo las pérdidas de potencia. Se consigue hasta un 5% más de potencia efectiva
Aparte, en caso de sombra parcial, las placas Half Cell solo pierden la mitad de potencia, en muchos casos (depende de como caiga la sombra)

[Oldengin]

Hay otro aspecto que hay que considerar.
Los lingotes de silicio policristalino estaban fundidas en moldes
El lingote de poly, es una paralelipedo perfecto, y por consequencia, las celulas son cuadradas.

Las celulas monocristalinas, proceden de un cristal de silicio estirado en su formacion.
El lingote obtenido (unico cristal), es casi un paralelepipedo , pero con las equinas redondeadas.
Resultado: Las celulas monocristalinas, tienes las esquinas "redondeadas" y su superficie activa es inferior a la superficie ocupada (156mmx156mm).
Con los "HC", lo que pasa es que cortan la celulas y quitan este "redondeado"

Si se mira una placa de 240 a 330w con 60 celulas mono, vemos enseguida que hay ""mucho blanco"" entre celulas mono.
Hoy con las celulas "HC", casi no hay espacio perdido en una placa (la parte blanca, cuando el backsheet es blanco), y la eficiencia de la placa es casi identica a lo que tendriamos con una unica celula de 1metro por 2 metros.
He medido una celula mono entera, de 15,6cm x 15,6cm y el espacio perdido era +- 9cm² = 4%.

[Azul Mauricio]

Hay otro aspecto que hay que considerar.
Los lingotes de silicio policristalino estaban fundidas en moldes
El lingote de poly, es una paralelipedo perfecto, y por consequencia, las celulas son cuadradas.

Las celulas monocristalinas, proceden de un cristal de silicio estirado en su formacion.
El lingote obtenido (unico cristal), es casi un paralelepipedo , pero con las equinas redondeadas.
Resultado: Las celulas monocristalinas, tienes las esquinas "redondeadas" y su superficie activa es inferior a la superficie ocupada (156mmx156mm).
Con los "HC", lo que pasa es que cortan la celulas y quitan este "redondeado"

Si se mira una placa de 240 a 330w con 60 celulas mono, vemos enseguida que hay ""mucho blanco"" entre celulas mono.
Hoy con las celulas "HC", casi no hay espacio perdido en una placa (la parte blanca, cuando el backsheet es blanco), y la eficiencia de la placa es casi identica a lo que tendriamos con una unica celula de 1metro por 2 metros.
He medido una celula mono entera, de 15,6cm x 15,6cm y el espacio perdido era +- 9cm² = 4%.

Todos los lingotes monocristalinos actuales son redondos ya que se consiguen por el método de czochralski. La forma final de las celdas se da por corte mecánico.
Posteriormente al corte y obtención de las obleas se hace el dopado final y la creación de los contactos metálicos sobre las caras a los que se sueldan los buses durante el montaje final del panel.

[Oldengin]

Todos los lingotes monocristalinos actuales son redondos

Correcto son cilindricos.
Me he saltado el paso del corte porque las fabricas de celulas, compran los lingotes enteros, pero "rectificados" al tamaño 156x156 mono.
Lo que queria hacer resaltar es que en las placas nuevas, el unico hecho que suprimir los "huecos",supone un aumento de eficiencia del panel de 4%.

[Azul Mauricio]

Tengo algo de experiencia en fabricación de semiconductores

LUCENT.jpg

[kilopondio]

Hay que ver lo que da de si este tema tan apasionante

Al contrario que Azul Mauricio quiero denotar fuerte experiencia en destrucción de semiconductores desde 1980

[Homo_non_sapiens]

Hay que ver lo que da de si este tema tan apasionante

Al contrario que Azul Mauricio quiero denotar fuerte experiencia en destrucción de semiconductores desde 1980

La destrucción es necesaria para que pueda haber nueva creación.