Los paneles solares están formados por una serie de células solares individuales. Las propiedades de estas celdas determinan la potencia máxima general de todo el panel. La energía eléctrica que generan los paneles solares se mide en vatios. Cada panel solar tiene una clasificación de vatios de salida en función de su potencia de salida en condiciones específicas de luz solar.
Clasificaciones de potencia y eficiencia del panel
La energía solar disponible para los sistemas de paneles solares depende de varios factores. La latitud, el clima y el ángulo de la luz solar entrante afectan la cantidad de energía solar disponible en un lugar. Sin embargo, con el fin de evaluar los paneles solares para la comparación, los fabricantes asumen una energía solar disponible promedio de 1,000 vatios por metro cuadrado. El porcentaje de esa energía que se convierte en energía eléctrica es la eficiencia del panel. Por ejemplo, un panel de 1 metro cuadrado puede tener una potencia de salida de 150 vatios. Suponiendo 1,000 vatios disponibles, este panel convierte el 15 por ciento de esa energía solar en energía eléctrica. Por lo tanto, este panel tiene una eficiencia del 15 por ciento. El panel solar de silicio promedio produce energía con una eficiencia de aproximadamente del 15 al 18 por ciento, dependiendo del tipo de cristal de silicio.
Características de las células solares
La potencia de salida de un panel solar depende del voltaje y la corriente generados por sus células individuales. El voltaje es la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos y se mide en voltios. La corriente es la medida del flujo de carga eléctrica a través de un área determinada y se mide en amperios. Una celda solar de silicio típica genera entre 0,5 y 0,6 voltios. La corriente de salida varía según el tamaño de la celda. En general, una celda de silicio típica disponible comercialmente produce una corriente entre 28 y 35 miliamperios por centímetro cuadrado. Cuando se combinan las celdas, se puede aumentar la corriente y el voltaje. El poder es el producto del voltaje y la corriente. Por lo tanto, los módulos más grandes tendrán una potencia nominal de salida mayor.
Conexiones de celda
Las celdas se pueden conectar en serie o en paralelo. Las conexiones en serie consisten en celdas conectadas de extremo a extremo. Cuando las celdas están conectadas en serie, sus voltajes se suman pero sus corrientes no; la corriente de una conexión en serie es la misma que la de una celda. Por ejemplo, dos celdas que producen 0,6 voltios conectadas en serie producirían 1,2 voltios. Sin embargo, la corriente no aumentaría. Las conexiones en paralelo constan de celdas conectadas una al lado de la otra. Cuando las celdas están conectadas en paralelo, sus corrientes se suman, pero sus voltajes no. Puede combinar estos dos tipos de conexiones para obtener casi cualquier combinación de voltaje y corriente, lo que da como resultado una amplia variedad de clasificaciones de potencia de salida.
Sombreado y vatios de salida
Si los paneles solares se sombrean directamente o reciben una cantidad reducida de luz solar, su corriente disminuye. Por lo tanto, producirán una menor cantidad de energía. Si una celda sombreada está conectada en serie con otras celdas, la corriente total de la conexión en serie se limita a la de la celda sombreada. En casos extremos, este desequilibrio de energía puede dañar un panel solar. Por esta razón, los paneles suelen estar equipados con componentes llamados diodos de derivación, que redirigen el flujo de corriente alrededor de las celdas sombreadas o deterioradas.
