La energía solar ha experimentado avances significativos en los últimos años, y uno de los hitos más esperados era alcanzar una eficiencia del 30% en los paneles solares. Finalmente, múltiples equipos de investigación han logrado superar esta marca tan esperada. En dos artículos publicados recientemente, dos grupos comparten los procesos mediante los cuales han diseñado células solares tándem de perovskita-silicio con voltajes de circuito abierto incrementados, lo que permite una conversión de energía más alta y podría impulsar la industria de paneles solares.
En términos simples, la eficiencia de una célula solar se refiere a cuánta luz solar puede convertir en electricidad. Si una célula solar en particular tiene una eficiencia del 25%, una cuarta parte de toda la luz solar que incide sobre la célula se convertirá en electricidad utilizable. La mayoría de las células solares comerciales (las que se encuentran en los paneles en la parte superior de tu casa o en el estacionamiento de tu universidad local) tienen una eficiencia máxima del 25%. En comparación, las células experimentales históricamente han alcanzado un máximo del 27%. Por lo tanto, los investigadores han buscado durante mucho tiempo producir una célula que pueda alcanzar el 30% o más, ¡y finalmente lo han logrado!
Investigación Alemana: Células Solares de Perovskita-Silicio con una Eficiencia del 35%
En un artículo publicado en la revista Science, investigadores en Alemania escriben que una nueva iteración de la célula solar de perovskita-silicio tiene una eficiencia del 35%. El equipo optó por una perovskita de triple haluro con una banda prohibida de 68 electronvoltios, que modificaron utilizando yoduro de piperazinio para aumentar la extracción de carga. Gracias a la mejor alineación de la banda de la célula, los investigadores minimizaron las pérdidas de recombinación no radiativa típicamente asociadas con la relajación de los portadores de carga. Al superar este obstáculo significativo para la eficiencia perdida, midieron un circuito abierto de 0 voltios en la célula tándem, lo que resultó en una eficiencia de conversión de energía del 35% en áreas activas mayores de 1 centímetro cuadrado.
Investigación Suiza-Belga-Australiana: Células Solares de Perovskita-Silicio con una Eficiencia del 325%
Otro equipo de investigadores de Suiza, Bélgica y Australia obtuvo resultados similares con su versión de una célula solar tándem de perovskita-silicio. Al igual que la otra célula, el yoduro de piperazinio permitió al equipo ajustar la alineación de la banda para facilitar un circuito abierto de 0 voltios. Una área activa de 17 centímetros cuadrados logró una eficiencia del 325%.
Estos no son los únicos grupos que han superado el hito de eficiencia del 30%, ni son los grupos con las tasas de conversión de energía más altas. En mayo, un equipo de ingenieros en Arabia Saudita anunció que habían logrado una eficiencia del 37% utilizando sus propias células tándem de perovskita-silicio. Aunque su trabajo aún no se ha publicado en revistas científicas importantes, los resultados fueron certificados por la European Solar Test Installation (ESTI) a principios de este año. LONGi, un fabricante chino de células solares, también compartió el mes pasado que había logrado una eficiencia del 35%.
Ahora el objetivo es escalar estos modelos para su uso en el entorno real. Si bien las células solares de centímetros de ancho son excelentes en el laboratorio, las células comerciales son mucho más grandes, generalmente alrededor de 15 centímetros cuadrados. Será necesario realizar más investigaciones para determinar si las células pueden resistir diversas condiciones climáticas.
¿Cuántos kilovatios producirán 30 paneles solares?
Cuando consideras la instalación de paneles solares en tu hogar, la potencia o vatiaje es un factor importante a tener en cuenta. Al recibir cotizaciones para paneles solares, verás números confusos junto a diferentes paneles solares que indican, por ejemplo, 245W, 300W o 345W. Estos números se refieren al vatiaje, capacidad y potencia de salida del panel solar.
Nuestros expertos en energía solar explican cuánta energía se genera para cada panel solar individual y para todo un sistema de paneles solares en el hogar.
¿Cuánta energía produce la energía solar en el hogar?
Los paneles solares se clasifican según la cantidad de corriente continua (DC) que producen en condiciones de prueba estándar y se expresan en unidades de vatios (W). Esta medida representa la cantidad de energía que un panel solar individual puede producir bajo condiciones ideales de luz solar y temperatura.
Algunos puntos clave sobre la producción de energía de los paneles solares incluyen:
- En promedio, un panel solar individual produce entre 250 y 400 vatios de potencia. La producción real se basa en variables como la sombra, la orientación y la cantidad de luz solar directa por día.
- Basado en un sistema de 30 paneles, la energía solar en tu hogar producirá más que suficiente electricidad al año para cubrir todo tu consumo eléctrico y más.
Cálculo de la energía solar por panel individual
Existen muchos beneficios de vivir en el Estado del Sol, uno de los cuales es contar con cinco horas (en promedio) de luz solar directa disponible al día. Basándonos en esta cantidad de luz solar y un panel premium de 290 vatios (por ejemplo), así es como puedes calcular la salida de energía de un panel solar individual:
5 horas x 290 vatios = 1,450 vatios-hora o aproximadamente 5 kilovatios-hora (kWh)
Según este cálculo, la salida de cada panel solar en tu hogar produciría alrededor de 500 a 550 kWh de energía por año. ¡Con solo un panel solar, tendrías suficiente energía para alimentar la mayoría de los electrodomésticos pequeños sin problemas! Imagina cuánta energía se puede generar con todo un sistema. Más sobre eso a continuación...
Cálculo de sistemas completos de paneles solares
Utilizando el ejemplo anterior (cinco horas de luz solar directa con paneles solares de 290 W), ¡un sistema de 30 paneles generará 45 kWh de electricidad por día! Multiplica 45 por 365 días al año, ¡y tus paneles solares generarán 15,800 kWh de electricidad en un año calendario completo! Considerando que el consumo promedio de electricidad por hogar en un año calendario es de alrededor de 10,600 kWh, tendrás más que suficiente energía para abastecer tu hogar.
¡Obtén una cotización GRATUITA de paneles solares de Solar Bear!
¿Te gustaría saber si un sistema solar para el hogar se adapta a tus necesidades energéticas? Contacta hoy mismo a nuestro experimentado equipo de expertos en energía solar al 813-567-8484 para obtener una cotización GRATUITA.