La respuesta depende mucho de los componentes exactos que uses y de los parámetros de tu circuito.
Primero, consideremos el voltaje de la batería. No puede obtener una batería recargable en un voltaje arbitrario. Los NiCd son 1.2V nominales, y el Ion de litio es 3.7V nominales. Ninguno de estos le da exactamente 5 V, y el voltaje variará significativamente durante el ciclo de carga / descarga. Entonces, la primera pregunta es, ¿su circuito necesita EXACTAMENTE 5V, o es 4-6ish V OK? Si necesita exactamente 5V, la solución de batería de 5V probablemente no sea para usted.
A continuación, pensemos en el convertidor de 12V a 5V. Probablemente tendrá una eficiencia de entre el 90% y el 95%, por lo que es un punto a favor de la solución de batería de 5 V (que podría no necesitar un convertidor de CC a CC).
Y, finalmente, ¿cómo se ven tus células solares? ¿Cuánto control tienes sobre el número de celdas en serie? Una sola célula solar es quizás de 0.5 V, pero la mayoría de los paneles solares tendrán varias células en serie. ¿Su panel solar está más cerca de la salida de 12 V o de la salida de 5 V? Si su cargador solar de 5V incorpora un convertidor de 12V a 5V, tendrá una eficiencia del 90-95% como la de arriba, y anulará ese punto a favor de la batería de 5V. Si su cargador solar utiliza transferencia de energía directa (sin convertidor DC-DC) tendrá una mayor eficiencia, pero puede tener otras desventajas (demasiado complejas para llegar aquí).
Al final, la solución óptima depende de muchas variables, y tendrá que tener en cuenta cada una de ellas para calcular la eficiencia energética general del sistema.