Al plantear una instalación fotovoltaica aparece pronto la pregunta de qué tipo de módulo elegir. Las tres familias disponibles —monocristalino, policristalino y capa fina— se diferencian en cómo se fabrica la celda, y de ahí derivan sus diferencias en rendimiento, aspecto y aplicación.
Módulos monocristalinos
Se fabrican a partir de un único cristal de silicio. Mediante el método Czochralski se introduce un cristal semilla en silicio fundido y se extrae lentamente mientras gira, de modo que el material solidifica manteniendo la estructura cristalina ordenada. El lingote resultante se corta en obleas finas, y cada oblea da lugar a una celda.
Aspecto: celdas de color negro uniforme, con las esquinas achaflanadas por la forma cilíndrica del lingote, lo que deja pequeños espacios entre celdas.
Rendimiento: es el más alto de las tres familias. La estructura cristalina continua facilita el movimiento de los electrones y reduce las pérdidas.
Cuándo interesa: cuando la superficie disponible es el recurso limitado —cubierta reducida, necesidad de potencia elevada en poco espacio—, que es la situación habitual en instalación urbana e industrial.
Módulos policristalinos
Se fabrican fundiendo silicio y dejándolo solidificar directamente en un molde. Al enfriarse sin control de la orientación cristalina, se forman múltiples cristales con fronteras entre ellos. El bloque se corta en obleas cuadradas.
Aspecto: celdas de tono azulado con un veteado característico, cuadradas y sin espacios entre ellas.
Rendimiento: algo inferior al monocristalino, porque las fronteras entre cristales introducen pérdidas.
Cuándo interesa: cuando hay superficie de sobra y el criterio es el coste por vatio instalado más que la producción por metro cuadrado.
Módulos de capa fina
No parten de obleas de silicio, sino que depositan una capa muy delgada de material fotovoltaico sobre un soporte. Los materiales habituales son silicio amorfo (a-Si), teluro de cadmio (CdTe) y seleniuro de cobre, indio y galio (CIGS).
Aspecto: superficie homogénea sin celdas visibles, en tonos negros o azulados según el material. El espesor de la capa activa es muy inferior al de una oblea de silicio.
Rendimiento: el más bajo por unidad de superficie, por lo que necesita más metros cuadrados para la misma potencia.
Cuándo interesa: en soportes que no admiten el peso o la rigidez de un módulo convencional, en superficies curvas, en integración arquitectónica y en aplicaciones donde el comportamiento con radiación difusa o con temperaturas altas resulta favorable.
Cómo elegir
- Superficie disponible. Es el criterio determinante. Si la cubierta limita la potencia instalable, conviene el módulo de mayor rendimiento por metro cuadrado. Si sobra superficie, el criterio pasa a ser el coste por vatio.
- Potencia necesaria. Se calcula sobre la curva de consumo real, no sobre la superficie disponible.
- Condiciones del emplazamiento. Temperatura habitual, proporción de radiación difusa y presencia de sombras influyen en el comportamiento real de cada tecnología.
- Presupuesto y horizonte. El coste por vatio y la producción esperada a lo largo de la vida de la instalación son lo que hay que comparar, no el precio del módulo aislado.
Otras variantes
Dentro de las familias de silicio existen configuraciones que mejoran el comportamiento en situaciones concretas: celda partida, que reduce pérdidas y mejora el comportamiento frente a sombreados parciales; módulos bifaciales, que aprovechan la radiación reflejada en la cara posterior; y estructuras PERC, con una capa pasivada trasera que aumenta el aprovechamiento de la radiación.
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