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La acumulación de polvo sigue siendo una fuente importante de pérdida de generación eléctrica para las instalaciones fotovoltaicas en todo el mundo. Según el Programa de Sistemas Fotovoltaicos de la Agencia Internacional de la Energía (IEA PVPS), la suciedad representa entre el 4% y el 7% de las pérdidas energéticas fotovoltaicas a nivel mundial. Para los operadores solares, la suciedad en las superficies de los módulos puede reducir la producción de electricidad y aumentar los costos de limpieza. También hace que los rendimientos energéticos a largo plazo sean menos predecibles.
El problema es particularmente relevante para tejados comerciales e industriales, donde los ángulos de instalación bajos y las condiciones ambientales locales pueden provocar depósitos persistentes. Incluso la lluvia habitual no siempre mantiene limpios los módulos solares. La investigación muestra que los marcos convencionales de los módulos pueden retener agua y suciedad a lo largo de sus bordos inferiores, creando bandas de suciedad que obstruyen la luz solar y afectan la producción de electricidad.
La suciedad solar causa pérdidas de energía sustanciales en todo el mundo
A lo largo del año, el polvo en suspensión se deposita en los paneles solares y forma gradualmente una capa de suciedad sobre el vidrio. El polen y la contaminación pueden empeorar el problema, especialmente en zonas agrícolas o industriales. La extensión de la acumulación varía según las condiciones meteorológicas locales y el ángulo de instalación de los módulos. La limpieza regular puede ayudar a controlar los depósitos.
Europa también se ve afectada por el polvo transportado a largas distancias. Un estudio publicado en Renewable Energy en enero de 2026 examinó eventos de polvo del Sahara en Portugal, España, Francia, Italia y Grecia entre 2019 y 2023. Los investigadores descubrieron que la producción fotovoltaica disminuyó entre un 25% y un 40% de media durante condiciones de alto contenido de polvo, con reducciones superiores al 50% durante eventos extremos.
Estas cifras requieren una distinción importante. El polvo del Sahara puede reducir la generación de electricidad incluso antes de que las partículas lleguen a un módulo solar. El polvo en suspensión en la atmósfera limita la luz solar entrante y puede contribuir a la formación de nubes. Los depósitos sobre el vidrio crean un problema separado porque continúan obstruyendo la luz solar después de que el evento atmosférico haya pasado. Para los operadores fotovoltaicos, el polvo que permanece en el vidrio después de una tormenta puede convertirse en un problema de mantenimiento a más largo plazo.
Las instalaciones de baja inclinación son vulnerables a la acumulación de suciedad en los bordes de los módulos
El ángulo de un módulo solar influye en el movimiento del agua de lluvia a través de su superficie. En módulos con inclinación pronunciada, el agua puede arrastrar partículas sueltas hacia el borde inferior. En ángulos bajos, la escorrentía es menos efectiva y es más probable que la suciedad permanezca en el vidrio. Los marcos de aluminio convencionales pueden contribuir a este problema. Sus bordos inferiores a menudo sobresalen de la superficie del vidrio e impiden que el agua drene completamente. A medida que el agua atrapada se evapora, deja partículas atrás. La exposición repetida a la lluvia y al polvo en suspensión puede crear gradualmente una banda concentrada de suciedad en la parte inferior del módulo.
Un estudio publicado en Frontiers in Energy Research en 2021 investigó estas bandas de suciedad en instalaciones solares comerciales e industriales en tejados en China. Los investigadores encontraron depósitos de suciedad persistentes incluso en Guangzhou, que recibe alrededor de 1.800 milímetros de lluvia al año, más del doble de la cantidad registrada en Hamburgo. A pesar de la lluvia frecuente, la suciedad continuó acumulándose a lo largo de los bordos inferiores de los módulos. Las bandas de suciedad también aparecieron durante todo el año en Xi'an, incluso durante los meses de verano lluviosos.
El mismo estudio examinó una instalación solar en Kaifeng entre junio y octubre de 2019. Los investigadores descubrieron que la acumulación de suciedad a lo largo de los bordos inferiores de los módulos se asociaba con una diferencia promedio del 4,7% en la corriente eléctrica máxima en comparación con el sistema de referencia limpio. Esto demuestra que los depósitos de suciedad persistentes afectan el rendimiento de los paneles solares.
Los hallazgos también son relevantes para tejados comerciales en Europa, donde los paneles solares a menudo se instalan con ángulos bajos. El polvo puede ser un problema particular en edificios cercanos a terrenos agrícolas o zonas industriales concurridas.
La limpieza de paneles solares añade costos operativos y consumo de agua
La limpieza se vuelve rentable cuando el valor de la electricidad recuperada excede el costo del trabajo. La frecuencia adecuada varía ampliamente según la ubicación. Un tejado cerca de campos agrícolas puede experimentar condiciones diferentes a una instalación en un entorno costero o urbano.
La limpieza de grandes instalaciones solares en tejados puede ser costosa, especialmente cuando el acceso es difícil. Los operadores deben sopesar estos costos frente al valor de la electricidad que podrían recuperar. La limpieza también requiere cantidades sustanciales de agua. En 2022, investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) estimaron que se utilizaron alrededor de 38 mil millones de litros de agua en todo el mundo cada año para limpiar paneles solares. Según el MIT, eso es suficiente para satisfacer las necesidades de agua potable de hasta dos millones de personas.
La industria solar está explorando alternativas, incluidos sistemas de limpieza robótica y tecnologías que eliminan el polvo sin agua. Otro enfoque comienza con el propio módulo solar. Los cambios en el diseño del marco pueden ayudar a evitar que la suciedad y el agua se acumulen en los bordos, permitiendo que la lluvia arrastre naturalmente más polvo.
Un diseño de marco Anti-Dust reduce la retención de agua y suciedad
Una forma de reducir los depósitos persistentes de suciedad es cambiar la forma del marco del módulo solar. Los marcos convencionales a menudo tienen un borde elevado que atrapa el agua de lluvia y el polvo en la parte inferior del vidrio. Un marco Anti-Dust elimina esta barrera mediante un borde inferior más corto que queda al ras con la superficie del vidrio. El agua de lluvia puede fluir más fácilmente y arrastrar la suciedad suelta consigo.
Este tipo de marco se utiliza en los módulos Guardian Anti-Dust de LONGi. El diseño es particularmente útil para instalaciones de baja inclinación, donde el drenaje de agua es más lento y es más probable que se acumule suciedad. Los módulos aún se pueden instalar con abrazaderas de montaje estándar.
El mismo diseño de marco también tiene un efecto Anti-Nieve. En los módulos convencionales, el borde inferior elevado del marco puede retener la nieve cuando comienza a derretirse y deslizarse por el vidrio. El borde inferior al ras de los módulos Anti-Dust de LONGi elimina este obstáculo y favorece la eliminación natural de la nieve. Esto puede ayudar a exponer la superficie del módulo antes después de las nevadas, aunque el efecto depende del ángulo del tejado y de las condiciones meteorológicas.
Dos vídeos demostrativos comparativos ilustran este efecto en diferentes diseños de módulos solares, incluida la tecnología TOPCon. Presenta el módulo Anti-Dust Hi-MO X6 anterior de LONGi, cuyo diseño de marco ahora también está disponible en la serie Hi-MO X10 Guardian Anti-Dust.
LONGi combina el diseño de marco Anti-Dust con tecnología de contacto trasero de alto rendimiento y Shading Optimizer
El Hi-MO X10 Guardian Anti-Dust combina el diseño de marco Anti-Dust de LONGi con la tecnología de contacto trasero HPBC 2.0 para ayudar a mantener la producción de energía incluso cuando la suciedad o el sombreado parcial afectan al módulo. El marco reduce la acumulación de polvo a lo largo del borde inferior, y la tecnología de la celda ayuda a limitar las pérdidas de potencia cuando partes del módulo reciben menos luz solar. La serie ofrece hasta 670 W de potencia y una eficiencia de módulo de hasta el 24,8%.
En el corazón del módulo se encuentra la tecnología de contacto trasero de segunda generación de LONGi. HPBC 2.0 coloca todos los contactos eléctricos en la parte trasera de las células solares, dejando la parte frontal libre de las líneas de contacto metálicas que se encuentran en los módulos convencionales. Esto permite que más luz solar llegue a la superficie activa de la celda. Las obleas de silicio TaiRay de LONGi proporcionan una resistencia mecánica adicional, mientras que la tecnología de busbar cero (0BB) acorta la ruta de transmisión eléctrica y reduce las pérdidas de potencia.
HPBC 2.0 también ayuda al módulo a mantener su producción cuando las células individuales reciben menos luz solar. Incluso un área pequeña de suciedad persistente puede sombrear parte de una celda y afectar el rendimiento de una sección más grande del módulo. El Shading Optimizer integrado de LONGi limita estas pérdidas a través de un diseño a nivel de celda que permite que la corriente fluya alrededor de las áreas afectadas sin activar inmediatamente los diodos de derivación del módulo. Esto ayuda a mantener la generación de electricidad y reduce el riesgo de calor excesivo en las celdas sombreadas.
En pruebas comparativas realizadas por el Centro Nacional de Supervisión e Inspección de Calidad de Productos Fotovoltaicos Solares de China (CPVT), un módulo Hi-MO X10 perdió un promedio del 10,15% de su potencia cuando la mitad de una celda estaba sombreada. Los módulos TOPCon probados perdieron un 36,48% en las mismas condiciones. Por lo tanto, el Hi-MO X10 registró aproximadamente un 72% menos de pérdida de potencia en esta prueba.
La combinación de todas las características ayuda a preservar el rendimiento energético para el que está diseñada la instalación.
El costo financiero del polvo en tejados solares comerciales
Para las instalaciones solares comerciales, incluso pérdidas relativamente pequeñas en la producción de electricidad pueden tener un impacto financiero con el tiempo. Un sistema en tejado de 1 MWp con un rendimiento anual asumido de 1.000 MWh, por ejemplo, perdería 30 MWh si la suciedad redujera su producción en un 3%. A un valor de electricidad de 0,15 € por kWh, esto supondría 4.500 € en valor de electricidad perdida cada año.
Los operadores pueden recuperar parte de esa electricidad mediante la limpieza, pero el trabajo tiene un costo. El acceso a grandes tejados comerciales puede hacerlo especialmente caro. Por lo tanto, la suciedad afecta la economía del proyecto de dos maneras: a través de la producción perdida y el gasto para mantener los módulos limpios. Ambas influyen en el costo nivelado de la electricidad (LCOE) durante la vida útil de una instalación.
Esto también demuestra la creciente importancia de los módulos solares especializados que responden a condiciones ambientales y operativas específicas. El Hi-MO X10 Guardian Anti-Dust de LONGi es un ejemplo de ello, ya que su marco ayuda al agua de lluvia a arrastrar la suciedad y su tecnología de contacto trasero limita las pérdidas de potencia causadas por el sombreado parcial.
Más información sobre la tecnología y sus especificaciones técnicas está disponible en la página Anti-Dust de LONGi.
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