Tipos de paneles solares, lo que debes saber para ¡sacar el máximo rendimiento al sol!

Actualizado: 12/10/2024

Conocer los tipos de paneles solares que existen nos ayudará a entender y elegir la mejor tecnología solar para nuestra casa o negocio.

Las instalaciones con paneles solares han crecido de forma espectacular en todo el mundo en los últimos años.

Lo mejor es que el precio de los modulos solares se han desplomado drásticamente en un 99% en las últimas cuatro décadas, así que no hay mejor momento que éste para aprovechar la energía solar limpia para su hogar o negocio y reducir la factura de la luz.

Pese a ello, y al crecimiento que está registrando alrededor del mundo, el desconocimiento sobre la tecnología solar está todavía muy extendido. Esto dificulta su aprovechamiento por muchas de las personas que podrían beneficiarse de esta fuente renovable. Para estar bien informados, nos detenemos en uno de los elementos básicos del engranaje para conocer los tipos de paneles solares que existen y, así, poder sacar el máximo partido a las energías limpias.

Clasificación de las placas solares.

Antes de empezar a pensar en instalar un sistema de paneles solares, debes asegurarte de que tu casa, más concretamente tu tejado, está preparado para una instalación de este tipo.

Tu tejado debe estar en buenas condiciones; si sabes que su tejado necesita ser reparado, entonces debes realizar esas reparaciones antes de instalar cualquier panel solar. De lo contrario, tendrás que quitar y volver a colocar los paneles durante las reparaciones o sustituciones en el futuro.

También debes asegurarte de que no haya zonas de sombra grandes en la mayor parte del tejado durante la mayor parte del día, especialmente durante las horas de mayor insolación. La sombra impide que los paneles solares funcionen a su máxima eficiencia.

Distinguir entre diferentes tipos de paneles solares suele significar diferenciar entre paneles solares de una o varias uniones, o de primera, segunda o tercera generación. Los de unión simple y los de unión múltiple difieren en el número de capas del panel solar, mientras que la clasificación por generaciones se centra en los materiales y la eficiencia de los distintos tipos de paneles solares.

Una vez que sepas que tu tejado es compatible, es hora de considerar el tipo de panel solar que más adecuado para tu casa y para que lo quieres usar, generar electricidad, calentar agua…

El clásico: panel solar fotovoltaico.

Donde se dice él, deberían ser los porque, aunque estos paneles sean los más populares, en extensión de uso y en nivel de conocimiento por parte de la población en general, no hay un único panel solar fotovoltaico.

Antes de eso, empecemos con lo básico. Las placas fotovoltaicas lo que hacen es capturar la energía que procede del sol para que, de ahí, se convierta en corriente alterna apta para alimentar los distintos equipos del hogar. En este sentido, es importante tener en cuenta que, un panel solar de este tipo, por sí solo, valdrá de poco o de nada. Esto es así porque las placas son solo uno de los componentes necesarios para una instalación solar doméstica que, además, necesitará un inversor y, según el uso que se le quiera dar, baterías de almacenamiento.

En cualquier caso, los paneles son la clave y el punto de partida. Por ello, es importante saber que son muchos los tipos que existen. Para empezar, es preciso distinguir entre dos fundamentales: los paneles monocristalinos y los paneles policristalinos. Decantarse por uno o por otro tendrá consecuencias, tanto en el precio de la instalación, como en nivel de eficiencia, entre otros aspectos.

Un punto en el que coinciden los dos paneles anteriores es el material con el que están fabricados: el silicio. Al igual que las placas fotovoltaicas dominan el mercado, este material lo hace en las células solares de esta tecnología. Tanto es así que se estima que 9 de cada 10 paneles fotovoltaicos emplean silicio.

Paneles solares de primera generación.

Son los tipos tradicionales de paneles solares fabricados con silicio monocristalino o polisilicio y son los más usados en entornos convencionales.

• Paneles solares monocristalinos (Mono-SI). Este tipo de paneles solares (hechos de silicio monocristalino) es el más puro. Se reconocen fácilmente por su aspecto oscuro y uniforme y por sus bordes redondeados. La alta pureza del silicio hace que este tipo de panel solar tenga uno de los índices de eficiencia más altos, llegando los más nuevos a superar el 20%. Los paneles monocristalinos tienen una gran potencia, ocupan menos espacio y son los que más duran. Por supuesto, eso también significa que son los más caros del grupo. Otra ventaja a tener en cuenta es que tienden a verse ligeramente menos afectados por las altas temperaturas en comparación con los paneles policristalinos.
• Paneles solares policristalinos (Poly-SI). Puedes distinguir rápidamente estos paneles porque tienen forma cuadrada, sus ángulos no están cortados y tiene un aspecto azul y moteado. Se fabrican fundiendo silicio en bruto, lo que supone un proceso más rápido y barato que el de los paneles monocristalinos. Esto conlleva un precio final más bajo, pero también una menor eficiencia (en torno al 15%), un menor rendimiento espacial y una menor vida útil, ya que se ven afectados por las altas temperaturas en mayor medida.

Las diferencias entre los tipos de paneles solares monocristalinos y policristalinos no son tan significativas y la elección dependerá en gran medida de su situación específica. La primera opción ofrece una eficiencia espacial ligeramente superior a un precio algo mayor, pero la potencia es básicamente la misma.

Paneles solares de segunda generación.

Estas células son diferentes tipos de células solares de capa fina y se usan principalmente para centrales fotovoltaicas, integradas en edificios o sistemas solares más pequeños.

• Células solares de película fina (TFSC). Si buscas una opción más barata, quizás te interese la tecnología de capa fina. Los paneles solares de película fina se fabrican colocando una o más películas de material fotovoltaico (como silicio, cadmio o cobre) sobre un sustrato. Estos tipos de paneles solares son los más fáciles de producir y las economías de escala los hacen más baratos que las alternativas, ya que se necesita menos material para su producción. También son flexibles, lo que abre muchas oportunidades para aplicaciones alternativas, y se ven menos afectados por las altas temperaturas. El principal problema es que ocupan mucho espacio, lo que generalmente los hace inadecuados para instalaciones residenciales. Además, tienen las garantías más cortas porque su vida útil es menor que la de los paneles solares monocristalinos y policristalinos. Sin embargo, pueden ser una buena opción para elegir entre los diferentes tipos de paneles solares cuando se dispone de mucho espacio.
• Célula solar de silicio amorfo (A-Si). ¿Has usado alguna vez una calculadora de bolsillo solar? ¿Si? Entonces seguro que ya has visto este tipo de paneles solares. La célula solar de silicio amorfo es, entre los diferentes tipos de paneles solares, la que se usa principalmente en estas calculadoras de bolsillo. Este tipo de panel solar utiliza una tecnología de triple capa, que es la mejor de la variedad de película fina. Para que nos hagamos una idea de lo que significa «fino», en este caso hablamos de un grosor de 1 micrómetro (una millonésima parte de un metro). Con un índice de eficiencia de sólo el 7%, estas células son menos eficaces que las de silicio cristalino, que tienen un índice de eficiencia de alrededor del 18%, pero la ventaja es el hecho de que las A-Si-Cells tienen un coste relativamente bajo.

Paneles solares de tercera generación.

Los paneles solares de 3ª generación incluyen una variedad de tecnologías de capa fina, pero la mayoría de ellas están todavía en fase de investigación o desarrollo. Algunas de ellas generan electricidad usando materiales orgánicos, otras utilizan sustancias inorgánicas.

• Célula solar biohíbrida. Es uno de los tipos de paneles solares que todavía está en fase de investigación. Ha sido descubierta por un equipo de expertos de la Universidad de Vanderbilt. La idea detrás de la nueva tecnología es aprovechar el fotosistema I y así emular el proceso natural de la fotosíntesis. Muchos de los materiales que se usan en esta célula son similares a los métodos tradicionales, pero sólo al combinar las múltiples capas del fotosistema I, la conversión de energía química a eléctrica es mucho más eficaz (hasta 1000 veces más eficiente que los tipos de paneles solares de primera generación).
• Célula solar de teluro de cadmio (CdTe). Esta técnica fotovoltaica usa el teluro de cadmio, que permite la producción de células solares a un coste relativamente bajo y, por tanto, un tiempo de amortización más corto, menos de un año. De todas las tecnologías solares, ésta es la que menos agua requiere para su producción. Teniendo en cuenta el corto plazo de amortización de la energía, las células solares de CdTe mantendrán su huella de carbono lo más baja posible. La única desventaja de utilizar teluro de cadmio es su característica de ser tóxico.
• Célula fotovoltaica concentrada (CVP y HCVP). Generan energía eléctrica igual que los sistemas fotovoltaicos convencionales. Estos tipos de paneles solares multiunión tienen un índice de eficiencia de hasta el 41%, que, entre todos los sistemas fotovoltaicos, es el más alto hasta ahora. El nombre de estas células CVP está relacionado con lo que las hace tan eficientes, en comparación con otros tipos de paneles solares: se utilizan superficies de espejo curvadas, lentes y, a veces, incluso sistemas de refrigeración para agrupar los rayos solares y aumentar así su eficiencia. De este modo, las células CVP se han convertido en uno de los paneles solares más eficientes, con un alto rendimiento y una tasa de eficiencia de hasta el 41%. Lo que queda es el hecho de que estos paneles solares CVP sólo pueden ser tan eficientes si están orientados hacia el sol en un ángulo perfecto. Para alcanzar estos altos índices de eficiencia, un seguidor solar dentro del panel solar se encarga de seguir al sol.

Colectores solares.

Quienes todavía no estén metidos en el mundo de las energías limpias, puede que no sean conscientes de que estas son multiusos.

Así, además de para generar electricidad, la energía solar puede emplearse para climatizar una vivienda, calentar una piscina, o hacer lo propio con el agua caliente sanitaria (ACS). Todo lo anterior, claro, siempre que se cuente con la instalación adecuada.

¿Cuál es? Aquella que, frente a los clásicos paneles fotovoltaicos, acuda a los paneles solares térmicos o colectores solares. En este caso, lo que se lograría  es que la energía que se recupera del sol se convierta, no ya en electricidad, sino en calor aprovechable para cualquiera de los usos enumerados.

Aunque este es un universo en constante innovación, a grandes rasgos los colectores solares que se pueden encontrar en el mercado se dividen en tres clases que van desde los de baja temperatura, hasta los de alta. Entre ambos, los colectores de temperatura media, que logran llegar a los 90 grados mediante una cubierta que impide pérdidas de calor.

Algo menos, en concreto 50 grados, alcanzan los paneles térmicos de baja temperatura que, con eso, permitirían aprovechar la energía solar para la calefacción del hogar y para satisfacer las necesidades de agua caliente sanitaria. Los mismos usos se daría a los colectores de temperatura media, que serían aptos para viviendas y para superficies comerciales.

Finalmente estarían los colectores de alta temperatura, que pueden llevarla muy por encima de los anteriores. Esta tipología está orientada a la generación de electricidad en centrales térmicas, por lo que queda fuera del uso residencial. Por cierto, que con este fin, fabricar un colector solar doméstico es posible para quienes disfruten con el DIY (Do it Yourself o hazlo tú mismo).

2 x 1: Panel solar híbrido.

Para exprimir lo mejor de uno (el fotovoltaico) y lo mejor del otro (el colector térmico) surge el panel solar 2×1 o, como se conoce oficialmente, el panel solar híbrido.

Como su propio nombre indica, en este caso lo que se ofrece es una solución que conjuga las dos anteriores para, en un solo panel, captar energía del sol para generar electricidad y, también, para producir calor con el que calentar el agua caliente sanitaria o caldear una vivienda.

Así, el músculo de este tipo de panel es evidente, porque propicia los dos aprovechamientos y, también, porque supone una importante reducción del espacio necesario para la instalación. Esto es así porque al optar por este tipo de panel mixto se pasa de dos instalaciones, a una.

Por ello, esta alternativa es ideal para quienes quieran sacar el máximo partido al sol, pero cuenten con dificultades para ello por falta de espacio. Además de propietarios de viviendas, también pueden acudir a las instalaciones solares híbridas los de cualquier otra instalación (colegios, hospitales, etc.). Asimismo, estos paneles pueden resultar muy adecuados para su aplicación industrial.

¿La pega? Que todavía no están tan extendidos como los módulos solares fotovoltaicos y los colectores térmicos. Sin embargo, poco a poco. En España, de hecho, ya hay iniciativas en curso para extender el uso de esta opción, como la de Panel Solar Híbrido que, cuando se active, promete una mejora del rendimiento de los paneles fotovoltaicos de hasta el 15%.

Diferencias importantes: Diseño, coste y eficiencia.

Al comparar los paneles solares fotovoltaicos, la decisión de compra suele basarse en la apariencia, el coste y la eficiencia.

Aunque todos los tipos de paneles fotovoltaicos cumplen la misma función, existen importantes diferencias entre ellos en estas tres áreas:

Aspecto de los distintos tipos de paneles solares.

El aspecto de los paneles solares fotovoltaicos puede describirse en función de su color y número de células.

Los paneles solares monocristalinos tienen células negras con esquinas recortadas, y la mayoría de los paneles tienen 60 o 72 células solares de silicio. Los últimos diseños usan 120 o 144 células partidas o half-cell que aumentan la eficiencia, pero las dimensiones de los paneles son más o menos las mismas.

Los paneles solares policristalinos tienen células azules con esquinas afiladas. Al igual que los paneles monocristalinos, suelen estar disponibles con 60 o 72 células (o 120 o 144 células partidas o half-cell en los modelos más recientes).

Los paneles solares de capa fina tienen una superficie uniforme con capas de material fotovoltaico, en lugar de células solares separadas. Su color depende de la composición del material, y puede encontrar paneles de capa fina negros, azules o incluso grises.

Coste de cada tipo de panel solar fotovoltaico

El precio concreto de un sistema solar doméstico dependerá de la marca y el modelo del panel, así como de los costes locales de la mano de obra.

También hay que tener en cuenta que el coste total de la instalación solar incluirá componentes como el inversor, el bastidor o el cableado. Sin embargo, el coste de los paneles solares fotovoltaicos en sí puede clasificarse de la siguiente manera:

• Monocristalinos: Precio más alto.
• Policristalinos: Precio intermedio.
• De capa fina: Precio más bajo.

Esta es la tendencia general de los precios, pero puede haber excepciones.

Eficiencia y potencia.

La eficiencia y la potencia de los paneles solares fotovoltaicos están estrechamente relacionados, ya que una mayor eficiencia significa más vatios con la luz solar disponible.

Sin embargo, también hay que tener en cuenta las dimensiones de los paneles solares fotovoltaicos, ya que un producto más grande tiene más superficie para recoger la luz solar.

Suponiendo que se comparen paneles solares de tamaños similares, se puede esperar la siguiente clasificación en cuanto a eficiencia y potencia:

• Monocristalino: Eficiencia máxima, normalmente superior al 19%.
• Policristalino: Eficiencia media, normalmente del 15-17%.
• De capa fina: La eficiencia más baja, normalmente por debajo del 15%.

Los fabricantes solares invierten constantemente en investigación, y los tres tipos han ido mejorando con el tiempo gracias a las nuevas tecnologías. Ahora hay paneles de capa fina que pueden igualar la eficiencia de los paneles mono y policristalinos en condiciones de laboratorio. Sin embargo, todavía no están disponibles como productos comerciales.

¿De qué están hechos los distintos tipos de paneles fotovoltaicos?

El aspecto y la eficiencia de los paneles solares fotovoltaicos dependen de sus materiales.

Aunque tener una alta eficiencia es bueno, esta métrica está sobrevalorada en algunos casos. Hay placas fotovoltaicas de alta calidad de los tres tipos, y se pueden obtener excelentes resultados con los paneles policristalinos y de capa fina cuando tenemos espacio suficiente.

Como ya se ha dicho, tanto los paneles policristalinos como los monocristalinos están hechos de obleas de silicio cristalino. Sin embargo, la estructura microscópica de esos cristales es diferente en cada tipo de panel:

• Las células solares monocristalinas se fabrican a partir de células fotovoltaicas cortadas de un solo cristal de silicio puro (de ahí el prefijo «mono»). Se trata de un proceso de fabricación avanzado, que es una de las razones principales por las que los paneles monocristalinos tienen precios más altos.
• Las células solares policristalinas se fabrican a partir de múltiples fragmentos de silicio cristalino que se funden durante el proceso de fabricación, y también se denominan multicristalinas por esta razón. Su proceso de fabricación es más sencillo, ya que no es necesario cultivar cuidadosamente un solo cristal de silicio. Esto conlleva un menor coste, pero también una menor eficiencia.
• Los paneles de capa fina no utilizan células de cristal de silicio. En su lugar, utilizan finas capas de material fotovoltaico. Las composiciones químicas más comunes son el seleniuro de cobre, indio y galio (CIGS), el teluro de cadmio (CdTe) y el silicio amorfo (a-Si).

Cómo elegir el panel adecuado para tu instalación de autoconsumo solar.

Los paneles solares monocristalinos suelen considerarse los «mejores» debido a su mayor eficiencia, pero cualquiera de los tres tipos de paneles solares puede alcanzar un gran rendimiento cuando se usa en las aplicaciones adecuadas.

La eficiencia es sólo uno de los parámetros de rendimiento, y hay casos en los que los paneles policristalinos ofrecen un mayor rendimiento por euro invertido.

Puede que los paneles de capa fina no tengan la mejor eficiencia, pero su bajo peso y reducido grosor los hacen viables en aplicaciones en las que los otros tipos no son prácticos.

Si quieres maximizar la producción de electricidad con un espacio limitado en el tejado, los paneles monocristalinos son la opción recomendada.

Lo mismo ocurre si tienes mucho espacio pero quieres que tu sistema solar sea lo más compacto posible.

Por último, los paneles monocristalinos son recomendables si prefieres el color negro de sus células solares.

Cuando el espacio no es una limitación para tu sistema solar doméstico, también puedes considerar los paneles solares policristalinos. También se recomiendan cuando se quiere mantener el presupuesto lo más bajo posible: Suponiendo sistemas de igual tamaño con el mismo número de paneles, el coste total será menor con las opciones policristalinas.

Los paneles solares de capa fina no se recomiendan generalmente para tejados domésticos. Dado que su eficiencia es baja, es necesario cubrir una superficie mucho mayor con más paneles para conseguir una producción significativa. Sin embargo, los paneles de película fina son excelentes para los vehículos de recreo y acampadas, ya que son más ligeros y portátiles. También puede encontrar paneles solares de película fina con diseños flexibles o adhesivos, que pueden utilizarse en superficies que no son adecuadas para los otros dos tipos.

Entonces, ¿qué tipo de panel solar es el mejor para tu casa? Para saberlo con certeza, tendrás que hablar con un instalador solar. La mayoría de las empresas de energía solar ofrecen consultas gratuitas donde te informarán de que tipo de instalación es más conveniente para tu casa.