¿CÓMO FUNCIONAN LAS PLACAS SOLARES?

Averigua cómo funcionan las placas solares y comprueba el potencial de esta energía renovable

Cuando te acercas al mundo de la energía solar, puede que te preguntes ¿cómo es posible convertir la luz solar en electricidad? En pocas palabras, un panel solar genera electricidad cuando las partículas de luz solar, o fotones, golpean a los electrones para liberarlos de los átomos y los ponen en movimiento. Este flujo de electrones es electricidad y los paneles solares están diseñados para capturar este flujo, convirtiéndolo en una corriente eléctrica utilizable.

En Cambio Energético queremos compartir contigo cómo funciona la tecnología solar para que conozcas de cerca cómo se puede ahorrar utilizando energías limpias. Si tienes alguna duda sobre autoconsumo fotovoltaico, contacta con nosotros.

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En este artículo, analizaremos cómo los paneles solares producen energía renovable para tu hogar o empresa, para que compruebes lo práctica que es realmente la energía solar.

¿Cómo funcionan las placas solares?

Si quieres saber cómo funcionan las placas solares, debes saber que la generación de energía solar comienza cuando los paneles solares absorben fotones, o partículas de luz, a través de las células fotovoltaicas. De esta manera, se genera energía de corriente continua (CC) que mediante un inversor se convierte en corriente alterna (CA). La energía de CA fluye luego a través del panel eléctrico de la casa o industria y se distribuye en consecuencia.

Por tanto, los pasos principales en el funcionamiento de los paneles solares son:

1. Las células fotovoltaicas absorben la energía del sol y la convierten en electricidad de CC.
2. El inversor solar convierte la electricidad de CC de tus placas solares en electricidad de CA, con la que funcionan la mayoría de los electrodomésticos.
3. La electricidad fluye a través de tu hogar o empresa, alimentando los dispositivos electrónicos que necesites.
4. El exceso de electricidad producida por tus paneles solares, puedes bien verterla sobre la red y solicitar compensación de excedentes o almacenarla en baterías solares para cuando tus placas no generen electricidad suficiente.

¿Cómo generan electricidad los paneles solares?

Un panel solar estándar está compuesto por los siguientes elementos:

• Una capa de celdas de silicio
• Un marco de metal
• Una carcasa de vidrio
• Varios cables para permitir que la corriente fluya desde las celdas de silicio.

El silicio es un no metal con propiedades conductoras que le permiten absorber y convertir la luz solar en electricidad. Cuando los fotones interactúan con una celda de silicio, hacen que los electrones se pongan en movimiento, lo que inicia un flujo de corriente eléctrica. Esto se conoce como el “efecto fotovoltaico” y describe la funcionalidad general de la tecnología de paneles solares.

Descubierto por primera vez en 1839 por Edmond Becquerel, el efecto fotovoltaico se puede considerar generalmente como una característica de ciertos materiales (conocidos como semiconductores) que les permite generar una corriente eléctrica cuando se exponen a la luz solar.

El proceso fotovoltaico funciona mediante los siguientes pasos simplificados:

1. La célula solar fotovoltaica de silicio absorbe la radiación solar.
2. Cuando los rayos del sol interactúan con la célula de silicio, los electrones comienzan a moverse, creando un flujo de corriente eléctrica.
3. Los cables capturan y alimentan esta electricidad de corriente continua (CC) a un inversor solar para convertirla en electricidad de corriente alterna (CA).

La ciencia de las placas solares, en profundidad

Veámos con un poco más de detalle cómo funcionan las placas solares. Las células solares de silicio, a través del efecto fotovoltaico, absorben la luz solar y generan un flujo de electricidad. Este proceso varía según el tipo de tecnología solar, pero hay algunos pasos comunes en todas las células solares fotovoltaicas.

Primero, la luz incide en una celda fotovoltaica y es absorbida por el material semiconductor del que está hecha (generalmente silicio). Estos fotones entrantes hacen que los electrones del silicio se suelten, lo que eventualmente se convertirá en la electricidad solar que puedes usar en tu hogar.

Hay dos capas de silicio que se utilizan en las células fotovoltaicas (tipo-n y tipo-p), y cada una está especialmente tratada, o “dopada”, para crear un campo eléctrico; lo que significa que un lado tiene una carga neta positiva y el otro tiene una carga neta negativa. Este campo eléctrico hace que los electrones sueltos fluyan en una dirección a través de la celda solar, generando una corriente eléctrica. Los elementos fósforo y boro son los que se usan comúnmente para crear estos lados positivos y negativos de una célula fotovoltaica.

Una vez que los electrones sueltos generan una corriente eléctrica, las placas de metal a los lados de cada celda solar recogen esos electrones y los transfieren a los cables. En este punto, los electrones pueden fluir como electricidad a través del cableado hasta un inversor solar y luego por toda su casa o empresa.

Partes importantes adicionales para los paneles solares

Para saber cómo funcionan las placas solares es importante conocer las diferentes partes que lo componen. Aparte de sus células solares de silicio, un módulo solar típico incluye una carcasa de vidrio que ofrece durabilidad y protección para las células fotovoltaicas de silicio. Debajo del vidrio exterior, el panel tiene una capa de aislamiento y una lámina protectora trasera, que protege contra la disipación de calor y la humedad dentro del panel. Este aislamiento es importante porque los aumentos de temperatura conducirán a una disminución de la eficiencia, lo que resultará en un menor rendimiento del panel solar.

Las placas solares tienen un revestimiento antirreflectante que aumenta la absorción de la luz solar y permite que las células de silicio reciban la máxima exposición a la luz solar. Las células solares de silicio se fabrican generalmente en dos formaciones de células: monocristalina o policristalina. Las células monocristalinas están formadas por un solo cristal de silicio, mientras que las células policristalinas están formadas por fragmentos de silicio. Como hemos visto en otras ocasiones al hablar de los tipos de paneles solares, los formatos monocristalinos brindan más espacio para que los electrones se muevan y, por lo tanto, ofrecen una tecnología solar de mayor eficiencia que la policristalina, aunque generalmente son más costosos.

¿Cómo funciona la conexión a la red eléctrica con placas solares?

Aunque la generación de electricidad con paneles solares puede tener sentido para la mayoría de las personas, todavía hay mucha confusión general sobre cómo influye la red en el proceso solar. Cualquier hogar o empresa que esté conectada a la red eléctrica tendrá algo llamado medidor de servicios públicos que la comercializadora utiliza para medir y suministrar energía. Cuando instalas placas solares eventualmente se conectan al medidor de servicios públicos de tu casa o empresa. Con este medidor puedes acceder y medir la producción de energía renovable de tu sistema solar.

Como ya te hemos contado en otras ocasiones, dependiendo de la modalidad de autoconsumo con excedentes por la que optes, podrás verter los excedentes de tu producción para que tu comercializadora te haga un descuento en los consumos de tu factura de la luz.

¿Qué pasa con las tecnologías solares alternativas a la fotovoltaica?

En este artículo hemos hablado de la energía solar fotovoltaica, porque es el tipo más común de generación de energía solar, especialmente para hogares y empresas. Pero hay otros paneles solares que funcionan de diferente manera que los paneles solares fotovoltaicos tradicionales. Dos de las opciones solares alternativas más comunes que funcionan de manera diferente a los paneles fotovoltaicos son el agua caliente solar y la energía solar concentrada.

Agua caliente solar

Los sistemas solares de agua caliente capturan la energía térmica del sol y la utilizan para calentar el agua de tu casa o empresa.

En un sistema de agua caliente solar no hay movimiento de electrones. En cambio, los paneles transforman la luz del sol en calor. Los paneles de un sistema solar térmico se conocen como “colectores” y, por lo general, se instalan en el tejado. Recogen energía de manera muy diferente a los paneles fotovoltaicos tradicionales: en lugar de generar electricidad, generan calor.

Si bien son una tecnología muy interesante y que se popularizó mucho en las viviendas de España hace algunos años, su forma de implantación y la necesidad de un mantenimiento constante que no siempre se realiza correctamente (por no decir directamente que no se suelen realizar labores de mantenimiento), han hecho de esta tecnología algo a tener en cuenta solo para casos muy puntuales. Para el resto, a día de hoy suele ser más interesante optar por módulos fotovoltaicos que produzcan electricidad que utilizaremos posteriormente para calentar el agua con un calentador eléctrico o con sistemas de aerotermia. En el mercado existen además multitud de opciones que nos permiten hacer esto de forma inteligente aprovechando los excedentes de producción fotovoltaica para activar los sistemas de calentamiento de agua y optimizar así nuestra instalación al máximo.

Energía solar concentrada

La energía solar concentrada (CSP por sus siglas en inglés) funciona de manera similar al agua caliente solar, ya que transforma la luz solar en calor. La tecnología CSP produce electricidad a través de la concentración de energía solar térmica mediante espejos. En una instalación de CSP, los espejos reflejan el sol hacia un punto focal. En este punto focal hay un receptor que recolecta y almacena energía térmica.

La CSP se utiliza con mayor frecuencia en instalaciones a gran escala para ayudar a proporcionar energía a una red eléctrica.

Esperamos que después de leer este artículo, hayamos disipado tus dudas sobre cómo funcionan las placas solares. Si tienes alguna otra duda sobre cómo ahorrar con la energía solar, contacta con nosotros sin compromiso. Podemos asesorarte gratuitamente en todo lo que necesites saber sobre autoconsumo fotovoltaico. Y si estás pensando en instalar placas solares, podemos ofrecerte un estudio previo y gratuito de la instalación que puedes requerir y un presupuesto sin compromiso.

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