Paneles solares de película delgada: review

paneles solares flexibles

¿Alguna vez se ha encontrado con «paneles solares flexibles» o «paneles solares adhesivos»? Ambos encajan bajo el paraguas más amplio de paneles solares de película delgada, que es un tipo de tecnología de panel solar conocido por ser liviano. En comparación con las celdas de paneles solares tradicionales, los paneles solares de película delgada se componen de capas productoras de electricidad que son cientos de veces más delgadas que las celdas de silicio típicas.

Conclusiones clave


  • Hay cuatro tipos principales de paneles solares de película delgada: amorfos, telururo de cadmio (CdTe), diseleniuro de cobre, galio e indio (CIGS) y paneles solares orgánicos.
  • Los paneles solares amorfos son más flexibles pero menos eficientes que los paneles solares tradicionales de película delgada
  • El telururo de cadmio (CdTe) es el material más popular para los fabricantes de paneles de película delgada.

Descripción general de los paneles solares de película delgada

Hay muchos tipos diferentes de paneles de película delgada, construidos con una variedad de materiales y procesos. En este artículo, revisaremos los cuatro tipos principales de paneles solares de película delgada y lo que los diferencia de otras opciones de película delgada: amorfo, telururo de cadmio (CdTe), diseleniuro de cobre, galio e indio (CIGS) y energía solar orgánica. paneles

Comparación de los cuatro tipos principales de paneles solares de película delgada

Tipo de panel solarAmorfoCdTeCIGSfotovoltaica organica
ventajasUtilizan menos material que los paneles tradicionales, incluidos materiales tóxicos.Producen mayores cantidades de energía que los paneles tradicionales.Su composición los hace comparables en eficiencia a los paneles tradicionales.Son populares en el mercado de paneles integrados en edificios, lo que los convierte en una opción más asequible.
Su construcción los hace extremadamente flexibles y menos susceptibles a las grietas.Los paneles CdTe son menos costosos de fabricar que los paneles tradicionales.
ContrasLos paneles amorfos son mucho menos eficientes que los paneles tradicionales.El cadmio es un metal pesado tóxico y es necesario para la producción de estos paneles.Los paneles CIGS son muy caros, lo que los hace menos competitivos.Todavía son bastante ineficientes con eficiencias de menos del 11%
Estos paneles siguen siendo mucho menos eficientes que los paneles de silicio tradicionales.También utilizan materiales tóxicos en su construcción.El tipo de tecnología utilizada en estos paneles tiene una vida útil más corta que otras.
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Paneles solares amorfos

Al igual que los paneles solares convencionales, los paneles solares amorfos se componen principalmente de silicio. Sin embargo, aunque están construidos con el mismo material, se construyen de una manera diferente: en lugar de usar obleas de silicio sólido (como se hace con los paneles solares mono o policristalinos), los fabricantes fabrican paneles amorfos depositando silicio no cristalino en un sustrato de vidrio, plástico o metal. Una capa de silicio en un panel solar amorfo puede ser tan delgada como un micrómetro; para ponerlo en perspectiva, ¡es más delgada que un cabello humano!

Ventajas y desventajas de los paneles solares amorfos.

Los paneles solares amorfos tienen muchas ventajas sobre sus contrapartes de paneles solares. Por un lado, las empresas no necesitan utilizar una gran cantidad de materiales tóxicos para construir paneles de silicio amorfo; esto no siempre es así con otros tipos de paneles. Además, requieren mucho menos silicio que los paneles solares convencionales. Los paneles solares amorfos también son flexibles y menos susceptibles a las grietas que los paneles tradicionales construidos con obleas sólidas de silicio.

Sin embargo, también existen algunas desventajas en la tecnología de paneles solares amorfos, siendo el principal desafío su eficiencia: en comparación con las células solares de silicio convencionales, las células solares amorfas suelen ser menos de la mitad de eficientes. La mayoría de los tipos de paneles solares amorfos rondan el 7 por ciento de eficiencia, mientras que los paneles solares mono o policristalinos en el mercado actual pueden tener eficiencias de más del 20 por ciento.

Paneles solares de telururo de cadmio (CdTe)

Los paneles de telururo de cadmio (CdTe) son el tipo más popular de tecnología solar de película delgada utilizada en las instalaciones de hoy. Estos paneles están formados por varias capas delgadas: una capa principal productora de energía hecha del compuesto de telururo de cadmio y capas circundantes para la conducción y recolección de electricidad. Uno de los fabricantes más conocidos de paneles CdTe es First Solar, una empresa estadounidense con sede en Tempe, Arizona.

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Ventajas y desventajas de los paneles solares de telururo de cadmio

Uno de los beneficios más emocionantes de los paneles CdTe es su capacidad para absorber la luz solar cerca de una longitud de onda ideal, o longitudes de onda más cortas que las que son posibles con las células solares de silicio tradicionales. En pocas palabras, longitudes de onda más cortas significan mayor energía, que es más fácil de convertir en electricidad. Además, los paneles de telururo de cadmio cuestan menos de fabricar e instalar que otros tipos de paneles solares.

Sin embargo, una de las mayores preocupaciones con los paneles CdTe es la contaminación. El cadmio es un metal pesado tóxico, uno de los más potentes. El telururo de cadmio, el compuesto utilizado en estos paneles, también tiene algunas propiedades tóxicas. Es importante destacar que los paneles CdTe no son dañinos para los humanos ni para el medio ambiente, ya que generan electricidad en los techos, y las empresas toman las precauciones de salud adecuadas al manipular los materiales durante el proceso de fabricación. Sin embargo, la eliminación de los viejos paneles CdTe sigue siendo una preocupación.

Además, al igual que los paneles amorfos, los paneles de telururo de cadmio presentan eficiencias más bajas que otros tipos de paneles solares. Sentado alrededor del 10 al 11 por ciento, los paneles CdTe están por encima de la eficiencia de los paneles amorfos, pero aún no se acercan a la eficiencia promedio de los paneles de silicio estándar.

Paneles solares de diseleniuro de indio, galio y cobre (CIGS)

Las células solares CIGS están hechas de un compuesto llamado diseleniuro de cobre, galio e indio (¡intente decir eso cinco veces más rápido!) intercalado entre capas conductoras. Este material va encima de diferentes tipos de capas, como vidrio, plástico, acero y aluminio. Algunos tipos de paneles CIGS utilizan un respaldo flexible y las capas delgadas permiten la flexibilidad del panel completo.

Ventajas y desventajas de los paneles solares CIGS

A diferencia de la mayoría de las otras tecnologías solares de película delgada, los paneles solares CIGS ofrecen eficiencias competitivas a los paneles de silicio tradicionales. Con eficiencias superiores al 20 por ciento en las pruebas de laboratorio, puede haber un lugar para los paneles CIGS de alta eficiencia en el mercado mundial de paneles solares.

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Al igual que los paneles CdTe, muchas celdas CIGS también usan el cadmio químico tóxico. Sin embargo, las tecnologías CIGS utilizan un porcentaje más bajo de cadmio y, por lo tanto, son una opción más respetuosa con el medio ambiente en lo que respecta a las soluciones de película delgada; incluso mejor, algunos modelos reemplazan el uso de cadmio por zinc.

La mayor desventaja de los paneles CIGS es su precio. Si bien los paneles solares CIGS son una tecnología emocionante, siguen siendo muy costosos de producir, hasta el punto en que tienen dificultades para competir con los paneles de silicio o CdTe más económicos.

Células fotovoltaicas orgánicas

Las células fotovoltaicas orgánicas (OPV) utilizan polímeros orgánicos conductores o pequeñas moléculas orgánicas para producir electricidad. En una celda fotovoltaica orgánica, se depositan varias capas de vapor o solución orgánicos delgados y se mantienen entre dos electrodos para transportar una corriente eléctrica.

Ventajas y desventajas de las células fotovoltaicas orgánicas

Las celdas OPV son las más populares en el mercado fotovoltaico integrado en edificios (BIPV). Debido a que puede usar diferentes tipos de absorbentes en una celda orgánica, los dispositivos OPV vienen en una variedad de colores (¡e incluso pueden ser transparentes!). Esta ventaja estética hace que OPV sea una opción popular para aplicaciones BIPV únicas. Además, los materiales que las empresas necesitan para construir células solares orgánicas son abundantes, lo que genera bajos costos de fabricación y, por lo tanto, precios de mercado bajos.

Desafortunadamente, al igual que otras opciones de película delgada, las células fotovoltaicas orgánicas actualmente funcionan con eficiencias relativamente bajas. Los OPV suelen tener índices de eficiencia de alrededor del 11 por ciento, pero aumentar la producción de módulos y mantener altas las eficiencias es un problema para la tecnología. Gran parte de la investigación que actualmente rodea a las OPV se centra en aumentar su eficiencia.

Otra desventaja de la tecnología OPV es su vida útil: esta tecnología tiene una vida útil más corta que los paneles tradicionales y otras opciones de película delgada. La degradación celular que no ocurre en los módulos inorgánicos es una lucha constante para los productos fotovoltaicos de base orgánica.

Pablo Ruiz