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Células half-cut, la tecnología del futuro

Los avances de la tecnología fotovoltaica se desarrollan sin descanso y en constante movimiento de desarrollo para mejorar la eficiencia de las instalaciones. Estos estudios se centran sobre todo en mejorar la relación entre el coste y el ahorro, así como la mejora de la eficiencia. Cada vez hay más y más tipos de tecnología que son aplicados en la fabricación de los módulos fotovoltaicos para mejorar la generación de energía y su eficiencia.

Entre estas nuevas mejoras se encuentra la tecnología half-cut, aparecida recientemente y que gradualmente se va implementando en el mercado gracias a su habilidad para reducir la pérdida interna, su alta eficiencia y su relación coste-efectividad. Es por ello que se ha convertido en la configuración estándar para los módulos de alta eficiencia. Entre estos módulos destacan los de la marca Red Solar en su serie Aurora, en sus modelos SR-M672400HL y SR-M660315L, distribuidos por Techno Sun.

La tecnología de célula half-cut consiste en un láser que es usado para cortar las células de tamaño estándar en dos células cortadas al mismo tamaño por la mitad y en una dirección perpendicular al busbar de la célula. De esta manera se reduce la pérdida de potencia y se mejora la eficiencia consiguiendo un incremento de la potencia entre 5 y 10W.

Comparado con otras tecnologías, la half-cut tiene una ventaja significativa: se trata de su buena compatibilidad con otros tipos de tecnología. Haciéndola versátil y adecuada para ser combinada con otros sistemas.

Es por todo esto que la organización internacional ITRPV concluyó en su análisis de mercado que en los próximos años los módulos half-cut expandirán su uso del 5% de 2018 a aproximadamente un 40% en 2028.

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Módulos de alto rendimiento LONGi para una planta solar de 123 MW

En el desierto de Atacama en Chile se ha construido el proyecto Granja de planta fotovoltaica, con módulos de alto rendimiento de LONGi, que provee electricidad a la red nacional del país desde el 2 de marzo.

Este proyecto representa una inversión de más de 110 millones de dólares y venderá su electricidad desde 2021 hasta 2040 a través de sus contratos de venta de larga duración firmado con 25 compañías de distribución regional, vendiendo la energía sobrante en el mercado.

El proyecto fue conectado a la red hace diez meses antes del comienzo de los contratos, y hará una contribución considerable a la reducción del precio de la energía de los hogares chilenos.

LONGi, como líder mundial en tecnología solar, ha sido el proveedor de este proyecto, suministrando 123 MW de su módulo PERC monocristalino. 

LONGi recientemente consiguió la puntuación Altman-Z más alta por Bloomberg NEF’s Global PV Outlook, y ha sido puntuado como el mejor en el ranking AAA por la organización autorizada de medios técnicos PV Tech.

Techno Sun siempre busca trabajar con las más importantes marcas del mercado fotovoltaico, es por ello que somos distribuidores oficiales autorizados de LONGi desde su implantación como marca en España.

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¿Cuantos años duran las instalaciones solares?

Las instalaciones solares tienen una larga vida útil con el mantenimiento adecuado, que es muy reducido en comparación con otro tipo de instalaciones. Algunos de sus elementos, como las baterías, tienen una vida útil limitada y en las que son importantes un correcto dimensionamiento.

Los paneles solares de primeras marcas sufren un desgaste que afectará mínimamente a su rendimiento, suelen estar garantizados en más de 20 años de producción, y es habitual que cuenten con una vida útil estimada del fabricante superior al periodo de garantía. Esta paulatina degradación es importante tenerla en cuenta a la hora de dimensionar nuestra instalación, de manera que esta siga ofreciéndonos la energía necesaria incluso al final de sus días, aunque es relativamente baja. Así, las marcas de paneles solares con las que trabaja Techno Sun suelen contar con la capacidad de producir hasta un 80% de su producción inicial más allá de su periodo, aunque los fabricantes garantizan ese porcentaje de rendimiento mínimo dentro de los 25 ó 30 primeros años de vida.

La potencia nominal de los paneles solares normalmente se degrada alrededor de 0,5% por año. Sin embargo, los paneles solares de película delgada se degradan más rápidamente que los paneles solares monocristalinos y policristalinos.

Existen métodos que miden de forma precisa el desgaste de los paneles debido a la meteorología, los cambios de temperatura, la suciedad y la exposición a los rayos ultravioleta (UV), y los sistemas más exigentes pueden acudir a inspecciones para mantener sus niveles de rendimiento y reducir las pérdidas económicas, siendo en este tipo de instalaciones donde es más importante trabajar con fabricantes de reconocido prestigio.

En el caso de los inversores, que tienen un mayor número de piezas y cableado, su vida útil depende de las condiciones de la instalación, emplazamiento y mantenimiento adecuado, siendo aconsejable contar con medidas de monitorización.

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problemas que pueden surgir en los paneles solares

Problemas estructurales que pueden surgir en los paneles solares

Además del mantenimiento básico de la instalación de paneles solares, hay que ser cuidadosos y tener precaución con otros tipos de problemas que pueden surgir, los estructurales.

Debido a las inclemencias metereológicas y su exposición al exterior los paneles solares pueden sufrir imperfecciones que afecten a su rendimiento. Es por ello importante detectar estos problemas a tiempo para poder subsanarlos en su mayor brevedad. Una incidencia en un panel solar puede afectar en cierta medida al resto y que se reduzcan la producción de energía en hasta un veinte por ciento. Esto podría suponer un grave problema si los márgenes de producción son pequeños.

Los problemas estructurales que pueden aparecer en los paneles solares son los siguientes:

Puntos calientes

Algunos puntos concretos de los paneles solares pueden calentarse de forma imprevista debido a una sobrecarga. Esto puede ser debido a defectos en las propias células solares. Para evitar un cortocircuito habrá que revisar la zona y resolver el problema para evitar reducir tanto el rendimiento como la vida útil del panel solar.

Microgrietas

La cubierta cristalina de los paneles solares puede dañarse durante el transporte o la instalación y sufrir microgrieta casi invisibles. Aunque esto no es grave en un principio, podría suponer un problema si las grietas acaban creciendo de tamaño. Debido a los cambios de temperatura y las inclemencias metereológicas, las tensiones térmicas del frío y el calor podrían producir que aparecieran grietas aún mayores que redujeran el rendimiento de los paneles solares. Una microgrieta puede llegar a desconectar a una célula de su contigua generando menos energía al perder células activas.

Decoloración

Con el paso del tiempo puede aparecer decoloración en ciertos puntos, pequeños rastros a lo largo de la superficie de los paneles solares. Esto se puede deber a defectos de fabricación, cuando un fallo en la aplicación de los materiales redunda en la aparición, dos años después, de humedad y oxidación. Las reacciones químicas consecuentes provocan la decoloración y un rendimiento inferior.

Diferencia de voltaje

Cuando se produce una diferencia de voltaje entre el panel y la toma de tierra se puede perder un rendimiento de hasta el diez por ciento. Este voltaje puede descargarse de forma parcial en el circuito primario de energía, y ello conlleva a una disminución poco a poco del rendimiento del panel solar además de reducir su vida útil muy rápidamente.

Corrosión interna

La corrosión interna es debida a la humedad exterior que puede llegar a penetrar en los paneles y provocar su oxidación. Tiene su origen en fallos de fabricación puesto que los paneles solares deberían ser estancos. Cuando ocurre se pueden ver manchas oscuras en su interior. Las manchas disminuirán la cantidad de energía que el sistema puede generar. La corrosión pueden ocurrir también en otras zonas del sistema.

Fuente: NCYT Amazings

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Sobre las tecnologías Half-Cut y MBB

Por qué las células partidas y la tecnología MBB son la tendencia inevitable en paneles solares de alta eficiencia

Gracias a los avances tecnológicos en la fabricación de módulos fotovoltaicos, actualmente dos tecnologías destacan a la hora de aumentar la eficiencia y reducir los costes en paneles solares:

  • La tecnología MBB (Multi Bus Bar), efectiva de reducir costos y aumentar la eficiencia de las células fotovoltaicas.
  • La tecnología Half-Cut (célula partida o half-cell), que se ha convertido en la mejor camino para actualizar la antiguas líneas de producción de módulos fotovoltaicos a mayores potencias.

Ambas tecnologías son compatibles para su aplicación en la fabricación de las principales tecnologías existentes en células policristalinas, monocristalinas, PERC, silicio negro, celdas de doble cara y de módulos FV individuales de vidrio doble. Con las tecnología MBB y Half-Cut, puede mejorarse la competitividad de los módulos de alta eficiencia al ahorrar el consumo de material para reducir los costos y mejorar aún más la potencia y la confiabilidad del módulo. Por lo tanto, la combinación de ambas contribuye de forma efectiva a reducir el coste de energía (LCOE).

Evolución de las células solares (2010-2017)

MBB: una forma efectiva de reducir costos y aumentar la eficiencia

En los últimos años, el número de Bus Bars o BB (las conexiones que atraviesan las células solares) han experimentado una evolución de 2BB, 3BB, 4BB siendo la tendencia actual de 5 busbars. El aumento en el número de busbars puede acortar la distancia de conducción de la corriente en las conexiones, reduciendo las pérdidas de resistencia y mejorando la eficiencia de la célula. Como resultado, mejora la potencia de salida de los paneles solares significativamente entre 5 y 10 W. Además las celdas en los módulos MBB no son propensas a tener microgrietas y buses rotos, lo que dota de una mayor confiabilidad del producto. Por esto, desde 2017 las células Multi Busbar (MBB) que incorporan múltiples busbar se han introducido paulatinamente en el mercado.

Tecnología Half-Cut, célula partida o cortada (split-cell)

Cuando se habla de tecnología Half-Cut, se la nombra de varias formas diferentes: célula partida, célula cortada, medias células o split-cell. Diferentes maneras que significan lo mismo: el corte y conexión de múltiples células divididas y distribuidas en el mismo espacio que ocupaban las células convencionales. El por qué de usar esta tecnología responde a la necesidad de encontrar el mejor camino para mejorar la eficiencia de salida de las placas solares, donde las células cortadas de medio corte son, sin duda, la forma más rentable y de hacer paneles solares de alta eficiencia y fabricación a gran escala. esto es debido a las siguientes ventajas:

  • 1) La corriente en la célula se reduce a la mitad a medida que se divide en dos partes, y con ello las pérdidas por resistencia térmica también se reducen. Como resultado, la potencia de salida del módulo solar con tecnología half-cell es 5-10W más alta que un módulo con las células de tamaño completo del mismo tipo.
  • 2) Un módulo con tecnología de medio corte puede reducir el daño del efecto hot-spot (punto caliente) de manera efectiva, porque la temperatura del punto caliente en un panel solar de célula partida es de 25 ℃.
  • 3) Los paneles de célula partida como la gama SPLIT CELL de RED SOLAR cuentan con dos series de strings conectadas internamente (en dos cajas de conexiones con filosofía double panel) que dividen en dos mitades la producción, de forma que las sombras o pérdidas puntuales por factores medioambientales que afecten únicamente parte del panel se ven mitigadas evitando la pérdida total de su producción.
  • 4) Tienen una gran compatibilidad y se pueden usar con otras tecnologías de alta eficiencia existentes como PERC, silicio negro, doble cara, MBB, cinta reflectante, película reflectante y otros materiales que mejoran la eficiencia.

La combinación de ambas tecnologías, clave para paneles solares de alta eficiencia en autoconsumo y plantas fotovoltaicas de gran producción

Los paneles solares que combinan las tecnologías MBB + Half-Cut conservan todas las ventajas de la tecnología MBB aplicada en células de tamaño completo (como el ahorro en el consumo de pasta de plata, la reducción de costos, la mejora de la potencia, el anti micro roturas y la alta confiabilidad) y añaden el aumento de potencia que puede proporcionar la tecnología Half-Cut. Con la combinación de tecnologías, el panel solar puede aumentar significativamente la potencia en 12-15W.

Finalmente, la combinación puede reducir el consumo de material. Con la tecnología Half-Cut, la sensibilidad a la resistencia disminuye. Debido a eso, el número de busbars y el tamaño de la cinta pueden reducirse, aumentando así el rendimiento y los productos de rendimiento.

En definitiva, las tecnologías MBB y Half-Cut aplicadas a los paneles solares no solo aumentan la eficiencia, sino que gracias a su capacidad de adaptación es aplicable a las tecnologías existentes, lo que las convierten en un modelo presente y futuro para productos donde se busque la mejora constante en costes y rendimiento.

Como distribuidores mayoristas con larga experiencia prolongada en el tiempo, en Techno Sun apostamos por las diferentes tecnologías que han ido evolucionando a lo largo que permiten el perfeccionamiento de los paneles solares. Por esto contamos con una gama de paneles solares que ofrecen la combinación de Half-Cut y MBB de la mano de fabricantes de primer nivel, tanto por su calidad como elemento diferenciador para los profesionales, instaladores, ingenierías y distribuidores en energía solar fotovoltaica.
 

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