Tipus de plaques solars. Quina diferència hi ha entre les unes i les altres?

El terme "panells solars" és un terme general que conjumina molts dispositius captadors d'energia solar, molt diferents entre si.

En primer lloc, hem de distingir tres grans tipus de plaques solars:

• Panells fotovoltaics: Produeixen electricitat.

• Panells solars tèrmics o col·lectors tèrmics: Serveixen per a escalfar aigua. Se solen usar en habitatges com a part del sistema de calefacció, per a escalfar piscines o per a l'aigua calenta sanitària.

• Panells solars híbrids: Combinen les funcions dels dos tipus anteriors aprofitant la mateixa superfície per a produir calor i electricitat.

La classificació més habitual sol ser segons la seva tecnologia. La majoria dels panells actuals s'inclouen dins d'algunes de les següents tipologies:

• Panells de silici monocristal·lins

• Panells de silici policristal·lins

• Panells de silici amorf (capa fina)

• Panells d'altres tecnologies menys esteses

Cadascun d'ells té uns avantatges i desavantatges segons la seva aparença, rendiment i preu.

Els panells solars fotovoltaics estan fets de silici, un material semiconductor que converteix la llum solar en electricitat.

Tant els panells solars monocristal·lins com els policristal·lins tenen cèl·lules fetes d'oblies de silici. Per a construir un panell monocristal·lí o policristal·lí, les oblies s'acoblen en files i columnes per a formar un rectangle, les oblies es cobreixen amb fulles de vidre i s'emmarquen juntes.

Si bé tots dos tipus de panells solars tenen cèl·lules fetes de silici, els panells monocristal·lins i policristal·lins varien en la composició del silici en si.

Les cèl·lules solars monocristal·lines es tallen d'un sol cristall pur de silici.

Les cèl·lules solars policristal·lines estan compostes per molts fragments de cristalls de silici que es fundin en un motlle abans de tallar-se en oblies.

Els panells solars de silici amorf, també dits de "capa fina" no estan formats per cristalls. El silici es diposita en pel·lícules primes sobre una varietat de substrats com el plàstic, el metall i el vidre.

Les cèl·lules solars monocristal·lines són negres, però els colors de les fulles posteriors i marcs poden variar.

Els panells solars monocristal·lins poden tenir la làmina posterior negra, platejada o blanca, mentre que els marcs solen ser negres o platejats. Dins dels panells monocristal·lins trobem els panells "Mono Black" o "Full Black" que són completament negres i que solen ser els preferits per a llars perquè resulten més atractius visualment.

Quant a les plaques solars policristal·lines, solen tenir un to blavós i irregular perquè la llum es reflecteix de manera diferent en fragments de silici que en una única oblia. Quant als marcs dels panells policristal·lins, solen ser platejats, i les làmines posteriors platejades o blanques.

Considerant el voltatge nominal, els panells solars amb voltatges de 12 volts solen ser plaques petites per a usos molt concrets, com carregar la bateria d'autocaravanes o embarcacions. 

En el següent nivell estan els panells solars de 24 volts o més, que són els més utilitzats en instal·lacions d'autoconsum residencial i comercial. 

I, finalment, estan els panells de 48 volts, que solen destinar-se a instal·lacions d'autoconsum industrial de gran grandària.

Els diferents tipus de plaques solars varien en la quantitat d'energia que poden produir.

Plaques solars d'alta eficiència

De tots els tipus de plaques solars, les monocristal·lines solen tenir les majors eficiències i potències de pic. Aquest tipus de panells fotovoltaics poden aconseguir eficiències superiors al 20%, amb potències que solen oscil·lar entre els 300 i els 450 W.

D'altra banda, els panells solars policristal·lins, si bé tenen una alta eficiència, estan per sota de la que ofereixen els monocristal·lins, ja que oscil·len entre el 15 i el 17%, amb potències entre els 280 i els 340 W.

Tots dos tipus de panells solen estar composts de 60 cel·les de silici cadascun, amb variants de 72 o 96 cel·les per a instal·lacions a gran escala. Però, fins i tot amb el mateix nombre de cèl·lules, en tenir més potència, els panells monocristal·lins són capaços de produir més electricitat. És precisament aquesta diferència de potència el que explica que algunes empreses ofereixin més plaques solars "pel mateix preu". En realitat, no t'estan oferint més per menys, sinó que necessites instal·lar més plaques perquè produeixen menys energia.

Plaques solars de menor eficiència

Els panells solars de capa fina de silici amorf solen tenir eficiències i potències més baixes que les policristal·lines i monocristal·lines a causa de la menor qualitat del silici utilitzat. Les eficiències variaran segons el material específic, però en general se situa al voltant del 10%.

Per tant, la potència de pic d'un panell de silici amorf, a diferència dels panells monocristal·lins i policristal·lins, dependrà de la seva grandària. A més, en general, són molt menys eficients.

En el 90% d'instal·lacions fotovoltaiques per a autoconsum a Espanya, l'espai del qual es disposa és limitat i l'objectiu és maximitzar l'estalvi en la factura d'electricitat. En aquest cas, la millor opció són els panells solars monocristal·lins d'alta eficiència.

Si bé és cert que els propietaris que tenen molt espai poden optar per panells solars policristal·lins per a reduir la inversió inicial, aquests oferiran una menor rendibilitat i les instal·lacions fotovoltaiques són inversions que hem d'analitzar a mitjà i llarg termini. A més, el preu dels altres costos (transport, instal·lació, enginyeria, etc.) no varia.

Quant als panells de silici amorf, a causa de la seva menor densitat de potència, necessiten el doble d'espai que les plaques solars cristal·lines per a aconseguir la mateixa electricitat, la qual cosa augmenta el preu de l'estructura i el cablejat. A més, en fabricar-se amb placa fina, el rendiment decau ràpidament en pocs anys. És per això que aquest tipus de panells solars es consideren obsolets i s'usen només per a calculadores, vehicles recreatius o sistemes de bombament amb molt d'espai.

És possible que, quan et trobis davant d'una fitxa tècnica de panells solars, et costa entendre què és cada cosa. En el següent quadre t'expliquem els paràmetres que solen aparèixer en aquestes fitxes tècniques.

Les plaques solars tèrmiques, també dites termosifons o col·lectors tèrmics, s'usen per a escalfar l'aigua d'ús domèstic, ja sigui per a climatitzar l'habitatge, per a escalfar una piscina o per a generar aigua calenta sanitària.

Hi ha dos tipus de panells solars tèrmics; els col·lectors solars de tubs de buit i els de placa o plans.

En primer lloc, trobem aquest tipus de panells, format per captadors de tub de buit cilíndrics paral·lels els uns als altres. Cadascun d'aquests tubs té al teu torn un altre tub de vidre en el seu interior, formant una distància dins de la qual es produeix el buit com a aïllament.

Gràcies a aquest sistema d'aïllament, el fluid que es troba dins dels tubs s'escalfa fins a altes temperatures, la qual cosa converteix aquest tipus de col·lectors tèrmics en una opció amb un alt rendiment.

A més, en el cas que un tub es trenqui, no s'espatlla tot el sistema, només cal reemplaçar aquest tub. D'altra banda, aquest tipus de panells solars tèrmics és més car perquè el seu cost de producció és més elevat.

Aquest tipus de col·lectors capten la radiació solar en una superfície plana per a escalfar el fluid. Solen usar l'efecte d'hivernacle per a capturar la calor.

Aquest tipus de col·lectors es divideixen al seu torn en 3 subtipus:

• De baixa temperatura: Escalfen l'aigua a uns 50 °C i se solen fer servir per a la calefacció i per a generar aigua calenta sanitària.

• De mitja temperatura: Arriben fins als 90 °C i es fan servir en habitatges i comerços.

• D'alta temperatura: Poden aconseguir fins a 150 °C i s'utilitzen principalment en centrals tèrmiques.

Aquest tipus de panells consten d'un material que produeix electricitat i un altre conductor de la calor. La combinació de les dues tecnologies es tradueix en un augment de l'energia utilitzada per metre quadrat així que són una opció atractiva quan tenim un espai limitat i necessitem molta eficiència energètica.

Això sí, l'eficiència de producció d'electricitat i calor en un sistema híbrid és menor que la dels sistemes de calor o electricitat pura. A més, a l'ésser una tecnologia més complexa, necessiten un major manteniment. Afegit a això cal ressaltar que tots els sistemes que funcionen amb aigua tenen índexs elevats de degradació.

A l'hora de triar entre els diferents tipus de plaques solars, hem de tenir clar que és una inversió que pot oferir-nos dècades de rendiment si triem bé. Per això et recomanem que, a l'hora de decidir el tipus de plaques fotovoltaiques que vols per al teu habitatge, a més del preu, tinguis en compte la potència i l'actualitat.

Com t'explicàvem abans, d'entre tots els tipus de plaques solars, els panells monocristal·lins són els més eficients. Sumant això al fet que la diferència de preu respecte als panells policristal·lins és petita, l'ideal per al teu habitatge seran sempre els panells monocristal·lins.

Triar bé el tipus de plaques solars determinarà el retorn de la teva inversió. Instal·lant panells monocristal·lins tindràs l'eficiència més alta avui dia i notaràs més la diferència en les teves factures de llum. El que estalviaràs gràcies a aquesta potència és molt més que el que pagues de diferència respecte al preu dels panells policristal·lins.

A 1KOMMA5° estem constantment investigant els nous panells que surten al mercat, analitzant el seu preu i qualitat per a oferir sempre als nostres clients la potència més gran possible. El nostre compromís amb la qualitat és un dels nostres valors més importants.