Células solares bifaciales: las dos caras de la historia

Los paneles solares bifaciales están regresando, por así decirlo, a medida que la industria fotovoltaica intenta sacar más provecho de la tecnología actual de células solares. Después de que Sunpreme presentara sus módulos bifaciales de 500 W y MegaCell produjera células bifaciales policristalinas con una eficiencia del 18 %, la energía fotovoltaica bifacial apunta a asegurar una mayor participación en el mercado fotovoltaico.

¿Qué es una célula solar bifacial?

Las células solares bifaciales están diseñadas para permitir la entrada de luz por ambos lados. Por lo general, utilizan un diseño frontal similar al de las células solares serigrafiadas estándar de la industria, siendo la principal diferencia la estructura del contacto posterior. En lugar de cubrir toda la parte trasera con un contacto de aluminio reflectante, se utiliza una rejilla en forma de “dedo” para dejar pasar la luz del sol por la parte trasera.

Fuente de imagen: medios solares

Normalmente, el material de silicio utilizado para las células solares bifaciales debe ser de la más alta calidad para que las cargas eléctricas fotogeneradas cerca de la parte posterior puedan contribuir a la generación de energía a medida que se mueven hacia el “emisor” en la parte frontal. Este diseño también requiere el uso de materiales de encapsulación transparentes (por ejemplo, vidrio) en ambos lados de los módulos.

Fuente de imagen: Corporación de energía Sanyo mediante suministro de energía solar

Históricamente, las células solares bifaciales se han utilizado para aplicaciones BIPV o en áreas donde gran parte de la energía solar disponible consiste en luz solar difusa reflejada en el suelo y los objetos circundantes, p. B. en latitudes extremas y regiones propensas a la nieve. Sin embargo, la combinación del estancamiento de las eficiencias máximas de las células solares serigrafiadas estándar y las reducciones significativas en el costo del vidrio solar en los últimos años, que han permitido el uso de encapsulación de vidrio de doble cara, ha vuelto a poner a los módulos solares bifaciales en el centro de atención.

Verticalmente integrado

Para alinear mejor la demanda local con los perfiles de generación fotovoltaica a lo largo del día -un deseo atribuido a las tarifas de alimentación inferiores al promedio en la mayoría de los minoristas australianos- algunos consumidores han optado por una orientación este-oeste de los módulos, donde la mitad de los paneles de energía solar son menos del 100%. Los paneles están inclinados hacia el este para permitir la generación máxima en la mañana y la mitad restante está inclinada hacia el oeste para permitir la generación máxima también en la tarde. Este perfil de “doble pico” se adapta mejor al consumo de energía en el sitio, particularmente para instalaciones residenciales y comerciales.

Este enfoque poco convencional se puede llevar un paso más allá si en su lugar utilizamos módulos bifaciales de este a oeste instalados verticalmente, lo que reduciría a más de la mitad el número de módulos necesarios para una instalación equivalente. Nuevamente, esta configuración produciría dos picos de generación, pero también se beneficiaría de la luz difusa adicional que ingresa al módulo desde el lado indirecto. El perfil de generación de energía se comportaría, en promedio, como se muestra en el segundo gráfico a continuación.

Fuente de imagen: Corporación de energía Sanyo mediante suministro de energía solar

Fuente de la imagen: Gamma Solar vía NREL

comparaciones de costos

Al comparar los beneficios financieros de los módulos de un solo lado versus los bifaciales, el LCOE durante la vida útil del proyecto debe usarse como métrica clave, en lugar de solo el costo por vatio pico de cada módulo. Para los consumidores fotovoltaicos conectados a la red, la capacidad de adaptar mejor los perfiles de generación fotovoltaica a la demanda local a lo largo del día (maximizando el uso de la energía fotovoltaica generada en lugar de devolverla a las redes australianas a tarifas reducidas) puede aumentar el retorno de la inversión en un aumento. Inversión fotovoltaica a pesar de los costes iniciales ligeramente superiores con la tecnología bifacial.

Crédito de la foto superior: El blog de la energía.