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Tecnología bifacial: cómo generar más energía

【Date:2021-02-19】


Las primeras células fotovoltaicas bifaciales se crearon en el laboratorio hace varias décadas. La primera empresa que los comercializó fue la española Isofotón (1981), basada en los estudios de Antonio Luque en el Instituto de Energía Solar de Madrid.
Los módulos solares bifaciales de hoy son una versión simplificada de doble cara, están diseñados para producir energía por la luz incidente en la parte frontal y posterior del panel, pero no están hechos con células dobles.
De hecho, son muy similares a los productos estándar pero transparentes a la luz de la parte trasera.


 ¿Cómo se ven una célula bifacial y un módulo?

Usando células bifaciales, los módulos bifaciales se pueden hacer en dos versiones:
Doble acristalamiento: La lámina trasera de polímero blanco de un módulo convencional se reemplaza por el vidrio con franjas blancas en los espacios entre celdas. Las ventajas son mayor resistencia a climas cálidos con alta humedad, limpieza más fácil, mayor robustez y dureza.
Lámina posterior transparente: la lámina posterior de polímero blanco de un módulo convencional se reemplaza por una lámina de polímero transparente. Las ventajas son un menor peso y coste.

 

¿Cómo puedo generar más energía con un módulo bifacial?

La parte frontal del módulo fotovoltaico recibe radiación solar directa, mientras que la parte trasera recibe radiación solar reflejada desde el suelo y otras superficies (albedo).
Aprovechando la radiación trasera, hacemos que el módulo sea más productivo en comparación con los paneles monofaciales. La parte trasera del módulo bifacial puede generar hasta un 30% de energía adicional dependiendo de la reflectividad de las superficies.


Un módulo bifacial recibe energía de 3 fuentes diferentes:

1- Sol: radiación solar directa.
2- Luz difusa: proyectada por elementos del paisaje como las nubes.
3- Albedo del suelo: radiación solar reflejada por superficies.
El secreto es el albedo.


 

¿Qué es el albedo?

Es el porcentaje de radiación reflejada por una superficie determinada. El albedo medio reflejado por la Tierra es de alrededor del 35%, pero todo depende del tipo de superficie. Así, las superficies brillantes de color claro, por ejemplo una superficie blanca, tienen un albedo mucho mayor, superior al 60%.
Un valor es mucho más alto que el de las superficies mate de color oscuro (por ejemplo, grava), que suelen rondar el 30%. Una radiación reflejada más alta hará que la parte posterior del panel produzca más energía y, por lo tanto, el módulo funcionará mejor.


 

¿Cómo instalar módulos bifaciales para sacarles el máximo partido?

Para aprovechar las características del panel bifacial y obtener la máxima ganancia debemos seguir estas recomendaciones:

Estructura de Fijación: La estructura debe permitir que la luz llegue al fondo de la forma más homogénea sin crear sombras. Evite sombrear la parte trasera del módulo con la tachuela de soporte
Altura: La altura a la que se instalan los paneles con respecto a la superficie trasera influye seriamente en la captura de reflexión. Aunque en ensamblajes coplanarios se puede captar mucha más energía reflejada de lo que parece si separamos los módulos de esa superficie se logra un aumento significativo del albedo. Además, es posible capturar la mayor parte del albedo instalando los módulos en postes o torretas, de esa manera puede aumentar la ganancia bifacial y capturar la luz reflejada aún más difusa del suelo.

 

 

Espaciamiento: Es muy importante medir bien la distancia entre un panel y otro porque si están separados se puede aprovechar más la radiación solar reflejada.

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Superficie: La elección de la superficie correcta en la parte trasera es la clave más importante para el rendimiento del panel. La mejor opción es el uso de superficies blancas. En otras superficies, también hay ganancias significativas como en baldosas o cemento.

 

¿Cuáles son las principales ventajas de los paneles bifaciales?

  • Mayor eficiencia al producir energía con luz de ambos lados. Su rendimiento es muy superior al de una instalación del mismo tamaño compuesta por paneles a una cara. La bifacialidad del módulo podría incrementar la producción de energía entre un 5% y un 30%.
  • Optimización para proyectos en sitios con alto albedo (desiertos de arena, techos blancos, grava, etc.).
  • Disminuye los costos de BOS al generar más energía sin aumentar el tamaño de la instalación.
  • Hace que la inversión sea más eficiente. Reducción del costo nivelado de electricidad LCOE
  • Instalación flexible: puede ser una solución ideal para entornos con limitaciones de espacio que requieren el máximo potencial de generación de energía. Se puede montar en un ángulo más alto o incluso verticalmente para ayudar a quitar la nieve y reducir la acumulación de arena y polvo.