¿Monocristalino o policristalino?

Consideraciones para comprar e instalar panel solares con tecnología de silicio monocristalino o policristalino.

Panel solar monocristalino a la izquierda y policristalino a la derecha. 

Hace sólo unos años los módulos fotovoltaicos monocristalinos tenían un precio tan elevado (y sobrevalorado) que la diferencia nos llevaba a muchos usuarios a decantarnos por paneles policristalinos. Gracias a esta razón principalmente comercial, los módulos solares fotovoltaicos policristalinos gozan de una inmerecida mala reputación. Eran más baratos, pues deben ser peores. ¿Pero que pasa ahora que cuestan casi lo mismo? Ya que actualmente no importa tanto la diferencia de precio entre ambos tipos de paneles solares fotovoltaicos, parece que la decisión está clara de antemano y este error lo están cometiendo muchos usuarios que se lanzan sin pensarlo dos veces a comprar paneles solares monocristalinos, como si no hubiera otra cosa mejor en el mundo entero. 

¿Dinero bien gastado? 

Debemos si embargo saber por qué de la existencia de ambas tecnologías y cuáles son las principales ventajas de cada una. 

En la búsqueda del máximo aprovechamiento de la energía solar se desarrollaron las células fotovoltaicas, que convierten luz en electricidad, del tipo monocristalino. La disposición de cada célula es paralela a la célula vecina, de modo que forman como un ejército perfectamente formado por millones de solados que miran hacia el cielo en busca del sol. Como la fabricación de estas células exige mayor precisión es más cara que la fabricación de obleas de silicio policristalino, si bien hoy en día el coste es similar y por tanto el precio del producto final, generalmente módulos solares de 36 celdas para sistemas de 12 voltios y módulos solares de 72 celdas para sistemas de 24 voltios o de conexión a red. Con la crisis y la entrada de fabricantes chinos en un mundo antes dominado por alemanes y japoneses, los precios han caído tanto que no son un criterio de peso a la hora de comprar, pero eso no elimina la necesidad de tomar la decisión correcta para nuestra instalación. 

¿Pero cuáles son las ventajas y desventajas de una y otra variante para decidirme a comprar?

Existe el mito, en nuestra cultura de la obsesión por los datos y el rendimiento máximo, de que los módulos solares monocristalinos son mejores que los policristalinos. Lo cierto es que su eficiencia máxima teórica es un +- un 20% mayor ( 18-21% de eficiencia) que en las células policristalinas (12-15% de eficiencia).  Además, su atractivo color negro nos quiere indicar que absorben mejor la luz solar, cuales agujeros negros, lo cuál es relativamente falso. Tengamos en cuenta que no se absorbe el espectro infrarrojo, importante únicamente en solar térmica para calentar agua, por ejemplo. 

En el mundo de la energía solar fotovoltaica son los fotones de luz los que se 'transforman' en energía eléctrica, generando un potencial entre la capa alta y la capa baja de cada célula solar. Es como una excitación del silicio. Eso genera una corriente. Y los fotones inciden más o menos en un plano recto desde el sol, de modo que sí es verdad que cuanto más perpendicular esté orientada la célula solar a ese chorro de fotones, más de ellos pueden penetrar en la misma y producir un potencial eléctrico. Es como si la puerta estuviera abierta al máximo. Pero lo que es una gran ventaja en los paneles monocristalinos, células mirando todas en una misma dirección y por tanto dando lugar a una mayor receptividad y poca obstrucción al flujo fotónico, también se convierte en su mayor debilidad: el sol se mueve a lo largo del cielo y son pocas las horas del día en las que contamos con cierta perpendicularidad entre los fotones y las células solares. Cuando una célula solar monocristalina ya no mira directamente al sol, pierde enseguida la capacidad de dejar pasar al fotón. En otras palabras: la puerta tendría que girar junto al movimiento del sol para que todos los fotones puedan entrar por ella y ser aprovechados. Y esto sólo es posible si montamos un orientador para que en todo momento el panel o paneles solares estén formando con su superficie un ángulo recto con los rayos solares. 

EL CAOS A NUESTRO SERVICIO. Células policristalinas. 

Fue esta la razón para que un ingeniero buscara una solución más pragmática (que no sea montar una estructura orientable a dos ejes con motor y su consiguiente consumo eléctrico y coste de instalación añadido) y entonces se inventaron las células policristalinas, que miran en varias direcciones aleatorias hacia el cielo y siempre hay una buena parte del panel solar que forma un ángulo óptimo mientras otras partes no lo hacen, pero de media al cabo del día las cuentas salen. Aquí el desorden, diferentes ángulos (de allí ese dibujo característico de matices de color azul) se pone a nuestro servicio con un rendimiento tan bueno que para toda instalación pequeña que no esté conectada a la red la elección de nuestros paneles la elección de unos panales policristalinos parece ser la más razonable. 

La cosecha. 

La cuestión fundamental es entender que un panel monocristalino tan sólo se aprovecha bien si lo podemos orientar en perpendicular al sol, presentando una curva de pérdida de rendimiento más acentuada que un panel policristalino (que mira en diferentes direcciones como un tuerto con un millón de ojos azules) cuando el sol incide en ángulos más cerrados con la horizontal. Es decir que un panel policristalino mantiene más estable su rendimiento a los largo del día y rinde mejor con luz difusa gracias a que capta fotones de todas direcciones. Al final lo que nos importa es la cosecha total del día y en muchos casos un panel solar policristalino puede superar al monocristalino, sobre todo en condiciones de luz difusa. 

CONCLUSIÓN.

Entendiendo que para una célula solar monocristalina importa mucho un ángulo perpendicular de entrada de los fotones, podemos responder a las siguientes preguntas:

1. ¿Son más eficientes los paneles solares monocristalinos?  Sí. cuando el sol incide a 90º. 

2. ¿Cosechan más los módulos solares fotovoltaicos monocristalinos en todos los casos a lo largo del día?  No necesariamente. 

En mi opinión tan sólo sacamos el máximo rendimiento (y por tanto le hacemos justicia) a un módulo solar monocristalino si podemos tenerlo en todo momento mirando de frente al sol y ello sólo es rentable en grandes instalaciones, ya que nos obliga a invertir en seguidores, absurdo salvo para fines experimentales de medición, si tenemos menos de 10 módulos instalados. 

Y no hay que olvidar que los módulos policristalinos se han inventado para ofrecer unos rendimientos óptimos al usuario que necesita pocas unidades y no puede permitirse una inversión en infraestructura y tecnología de seguimiento. No son los hermanos bastardos de los monocristalinos.