Entender los módulos fotovoltaicos bifaciales

¿Sabes qué son los módulos solares bifaciales? Como su nombre indica: son módulos que tienen dos caras.

Pero qué significa eso? ¿Cuál es la diferencia entre módulos bifaciales y convencionales?

Con el objetivo de aumentar la generación de energía en plantas fotovoltaicas, varios fabricantes mundiales han comenzado recientemente a ofrecer módulos solares que pueden recibir luz por ambos lados.

Esto parece extraño, ya que la luz del sol siempre entra por la parte superior del módulo.

Sin embargo, es un hecho que existe una cierta cantidad de luz difusa y reflejada del suelo que puede ser aprovechada por la parte trasera del módulo, siempre que esté preparado para generar energía con su parte trasera.

Los módulos bifaciales pueden ofrecer un aumento de eficiencia de hasta un 30% respecto a los módulos convencionales.

Sin embargo, este aumento depende del método de instalación (altura del suelo, ángulo de inclinación) y también del tipo de suelo. Un suelo poco reflectante proporcionará poco rendimiento adicional. Un suelo que refleje mucha luz podría ofrecer un aumento importante en la generación de plantas solares con módulos bifaciales.

Los módulos bifaciales sólo son aptos para plantas solares. En instalaciones sobre tejado, la parte trasera del módulo queda pegada o muy cerca del techo, recibiendo poca o ninguna luz. En este caso, el rendimiento de un módulo bifacial sería comparable al de un módulo convencional.

Células solares bifaciales

Para fabricar módulos solares bifaciales, las células solares deben ser bifaciales. Entendamos esto.

Las células solares convencionales reciben luz sólo en su parte superior, donde queda expuesto el silicio. En la parte posterior, las celdas convencionales están metalizadas, es decir, se recubren con una capa metálica (pasta de plata) en toda su longitud, lo que mejora las características eléctricas (reduce la resistencia óhmica de la celda) pero impide la entrada de luz desde la celda. trasero. Esto no es ni bueno ni malo. Las células solares siempre han sido así.

En su afán por aumentar la eficiencia de los sistemas fotovoltaicos (un esfuerzo muy encomiable), los fabricantes de células han desarrollado dispositivos que pueden recibir luz de ambos lados. La siguiente figura compara las estructuras de las células fotovoltaicas convencionales y bifaciales.

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Construcción de módulos bifaciales.

Si ya entiendes qué es una célula cristalina bifacial, debes estar imaginando que la construcción del módulo solar debe ser un poco diferente. Los módulos convencionales tienen una lámina posterior de plástico blanco opaco.

De esta forma, la espalda no recibe luz. De manera diferente, los módulos bifaciales deben construirse con una lámina posterior de vidrio en lugar de la lámina posterior. Aparte del tipo de celda utilizada, ésta es la única diferencia constructiva entre un módulo convencional y un módulo bifacial.

Características de los módulos bifaciales

Los módulos bifaciales tienen características eléctricas y dimensiones físicas muy similares (o incluso idénticas) a las de los módulos convencionales. La tensión de circuito abierto (VOC), que depende del número de celdas, es similar para ambos tipos de módulos. Lo mismo puede decirse de otras características como la corriente de cortocircuito (ISC), la potencia máxima (PMPP) y otras. ¿Qué cambia entonces?

Los módulos solares tienen su potencia máxima y otras características especificadas para una condición de prueba estándar (STC – Standard Test Condition) que corresponde a una intensidad de luz de 1000 W/m2 y una temperatura de prueba de 25 oC.

En los módulos bifaciales, además de las condiciones estandarizadas en STC, que se obtienen mediante un test de flash, el fabricante informa cuáles pueden ser las características de un mismo módulo (aproximadamente) en diferentes condiciones de reflexión de la luz.

A continuación vemos algunas características de los módulos bifaciales de la familia CS3U-370|375|380|385MB-AG de Canadian Solar, que son fabricados en Brasil.

En la tabla encontramos las características tradicionales de los módulos, especificadas en las condiciones STC. La novedad es la presencia de valores de potencia, voltaje y corriente que corresponden a la captación de la irradiación solar, que pueden ser hasta un 30% superiores en los módulos bifaciales respecto a los módulos tradicionales. Sin embargo, como informa el fabricante, un rendimiento superior depende del tipo de montaje (tipo de estructura, altura, ángulo, etc.) y del coeficiente de reflexión del suelo (albedo).

Conclusión

Los módulos bifaciales son una buena apuesta para las plantas solares, ya que captan la luz por ambos lados y su rendimiento ya está demostrado. El coste de un módulo bifacial no es mucho mayor que el de un módulo convencional y el rendimiento adicional puede proporcionar un rendimiento superior y un retorno económico en plantas solares. Para sistemas fotovoltaicos en tejados, los módulos convencionales siguen siendo la mejor opción.