La tecnología de transformación de la energía solar es una de las innovaciones más destacables de las últimas décadas, ya que supone una alternativa renovable a los combustibles fósiles. Además, el sol puede generar una cantidad de energía suficiente para abastecer las necesidades energéticas de todo el planeta.
Para convertir la energía del sol en electricidad, es necesario utilizar una instalación fotovoltaica. El diseño de este tipo de instalaciones es bastante simple, y al mismo tiempo eficaz, lo que garantiza el autoconsumo.
Los principales componentes de las instalaciones fotovoltaicas son:
- Los módulos o paneles solares.
- El inversor.
- La estructura de soporte sobre la que se monta la instalación.
- Los diferentes elementos de seguridad y protección.
De todos estos elementos, los más importantes son los paneles solares, que con el paso de los años han pasado a formar parte de nuestro paisaje urbano.
De hecho, hoy en día podemos ver paneles solares en las azoteas de los edificios, en los tejados de muchas viviendas unifamiliares e incluso como techado en parquímetros y radares de circulación.
Pero, ¿alguna vez te has preguntado cómo funcionan los paneles solares? ¿Quieres saber cómo es el proceso de transformación de la radiación solar en electricidad?
Así funcionan los paneles solares: conoce el proceso paso a paso
Explicar el funcionamiento de las placas solares no es tan complicado como puede parecer. Además, puesto que esta tecnología se ha popularizado mucho en los últimos años, ya estamos familiarizados con algunos de sus conceptos básicos.
Los paneles solares están compuestos por muchas unidades pequeñas, conectadas entre sí, llamadas células fotovoltaicas o celdas solares.
Las células fotovoltaicas son las encargadas de transformar la energía lumínica en energía eléctrica mediante el efecto fotoeléctrico, un fenómeno que se produce cuando las partículas de luz (los fotones, que a su vez son los portadores de la radiación electromagnética) impactan sobre un material y movilizan sus electrones. Para hacernos una idea, cada panel solar de última generación está formado por unas 144 células fotovoltaicas partidas, aunque este número puede variar.
Otro concepto muy importante para entender cómo funcionan los paneles solares es la «generación fotovoltaica», una propiedad que tienen ciertos materiales para generar corriente eléctrica cuando se encuentran sometidos a radiación solar. Uno de los materiales con mayor capacidad de generación fotovoltaica es el silicio.
A efectos prácticos, las células fotovoltaicas que componen los paneles solares tienen diversas capas de silicio recubiertas con fósforo y boro. El objetivo de utilizar estos materiales es formar dos partes, una cargada con electrones negativos y otra con positivos: el fósforo aporta al sistema electrones adicionales con carga negativa, mientras que el boro produce menos electrones y una carga positiva. De esta forma, se consigue que las celdas solares tengan dos cargas y puedan generar electricidad.
Podemos resumir el proceso en cuatro fases:
- Los rayos solares chocan con las placas solares, compuestas por materiales semiconductores.
- Al recibir la radiación, los fotones mueven los electrones desde la parte de la placa solar donde sobra carga negativa hacia la parte positiva.
- A medida que los fotones liberan electrones, se genera más electricidad.
- Los electrones que no se utilizan regresan al panel negativo, permitiendo que el ciclo comience de nuevo.
De esta forma, se genera una corriente continua de electricidad (CC). Si no tenemos conexión a red, para poder usar esta electricidad será necesario almacenarla en baterías con el objetivo de convertirla en corriente alterna (CA), que es la que llega a nuestra vivienda. En la actualidad la gran mayoría de instalaciones se realizan con conexión a red y será el inversor quien se encargue de transformar la energía en corriente alterna (CA), sin necesidad de instalar baterías.
Para convertir la corriente continua (CC) en alterna (CA) se utiliza un inversor de voltaje, cuyo objetivo es cambiar constantemente la potencia y la dirección de la electricidad con diversos intervalos de valles y picos, ajustándose así a las demandas de nuestros electrodomésticos (frigorífico, horno, aire acondicionado, bombillas,…).
Tipos de paneles solares: ¿cuál te interesa?
En el mercado existen diferentes tipos de paneles solares según las características de sus células fotovoltaicas, que pueden ser monocristalinas y policristalinas. Esta característica define su calidad y su vida útil.
Los paneles monocristalinos son reconocibles por su intenso color negro. Este tipo de placas solares pueden ser hasta un 15-25% más eficientes que otros modelos, y su vida útil alcanza los 25 años.
Los paneles policristalinos, por su parte, tienen un color azulado muy característico. Este tipo de paneles disminuyen las pérdidas por reflexión solar y aumentan la captación de radiación, aunque su vida útil es menor.
Por último, existe un tercer grupo de paneles solares denominados de «capa fina». Estos paneles no se componen de diferentes células fotovoltaicas independientes conectadas, sino de una lámina cortada a medida. Esta opción es más flexible, asequible económicamente y se adapta a todo tipo de viviendas, aunque su potencia es bastante inferior.
La pregunta es: ¿qué tipo de paneles solares son más rentables para ti?
