¿Te has preguntado alguna vez cómo funcionan las placas solares? En este artículo te hablaremos sobre el funcionamiento de las placas solares fotovoltaicas.
La transición energética no solo es un hecho, es una realidad. El cambio climático y la escasez de combustibles fósiles requieren de nuevas fuentes de energía y nuevos modelos energéticos. Las energías renovables y, entre ellas, la energía solar, ofrecen la mejor alternativa a día de hoy a las crisis que afronta el mundo. Gracias a su versatilidad, su coste y su facilidad de instalación, la energía solar encabeza las alternativas verdes para la generación de consumo a escala industrial y personal.
Por todo ello, formarse como instalador de placas solares fotovoltaicas, encargadas de generar energía solar, se convierte en una opción muy atractiva para los próximos años. Conocer y entender el funcionamiento de estos dispositivos nos capacita para instalarlos, para realizar su mantenimiento y para asesorar a cada usuario de manera veraz y efectiva.
¿Cómo funcionan las placas solares?
Las placas solares captan la radiación solar y la convierten en corriente continua. Las aplicaciones domésticas, sin embargo, trabajan con corriente alterna, por lo que es necesario contar con un inversor que nos permita convertir la corriente generada por las placas en corriente que pueda ser empleada para mover maquinaria o poner en funcionamiento electrodomésticos. El tipo de inversor utilizado dependerá del uso que se quiera dar a la instalación fotovoltaica. Una instalación independiente de la red, destinada únicamente a autoconsumo, puede funcionar con un inversor tradicional. Por el contrario, una instalación conectada a la red, que quiera volcar el excedente o que emplee baterías, deberá contar con inversores solares híbridos.
Aunque el inversor es un elemento imprescindible de cualquier instalación, las placas solares son el elemento clave. Están formadas por varios elementos destinados a proteger las células fotovoltaicas y a transportar la energía, además de la célula propiamente dicha. Las células fotovoltaicas están formadas por elementos semiconductores dopados, habitualmente con fósforo o boro. Un semiconductor es un material o sustancia que tiene una resistencia más alta al paso de corriente que un buen conductor, pero significativamente más baja que un aislante.
Además, estos materiales mejoran sus propiedades conductoras con la temperatura, convirtiéndose en excelentes candidatos para la tarea de convertir la energía solar en electricidad. El material semiconductor es dopado con un elemento químico que modifica sus propiedades conductoras y que suele formar dos capas diferenciadas, una cargada positivamente y otra negativamente. Cuando la luz solar, sus fotones más bien, inciden sobre la célula fotovoltaica obligan a los electrones a circular entre las dos capas, generando una diferencia de potencial y una corriente continua.
Tipos de paneles solares
Hay muchos tipos distintos de placas solares, dependiendo de su configuración y decisiones de montaje y transporte de energía. Las decisiones de dónde colocar las barras por las que circularan los electrones, dónde colocar los cables que transportarán la energía, si se emplean sistemas de soldaduras y media celda o sistemas de celda completa, afectan enormemente al rendimiento y la durabilidad de las placas solares. El buen o mal funcionamiento de las placas solares suele evaluarse según su rendimiento y eficiencia. Sin embargo, la durabilidad debe entrar también en la ecuación, puesto que un panel que se degrada a los pocos años puede no resultar rentable, incluso si su eficiencia es mayor.
Aunque todas estas consideraciones definen el tipo de paneles solares que es posible instalar, actualmente se reconocen tres grandes tipos de paneles: los monocristalinos, los policristalinos y los de capa fina.
Paneles solares monocristalinos
Los paneles monocristalinos están compuestos por un solo cristal. El semiconductor empleado se corta en finas láminas, ofreciendo así la mayor eficiencia energética a día de hoy. Este tipo de paneles son fácilmente reconocibles por su color negro intenso. Dentro de las monocristalinas, encontramos las monocristalinas PERC que, mediante una fina capa entre el semiconductor y el aluminio en que se apoyan, emplean una capa que permite aprovechar la luz reflejada por la propia célula para generar energía. No son las más eficientes dentro de las placas monocristalinas, pero tal vez sí que son las que, hoy por hoy, ofrecen una mejor relación eficiencia/precio.
Placas solares policristalinas
Las placas policristalinas emplean varios cristales fundidos para formar cada celda. Esto implica que la pureza del material semiconductor no es tan alta como en el caso en que se corta a láminas y, por tanto, su eficiencia es también menor.
Paneles de capa fina
Los paneles solares de capa fina son los menos eficientes, ya que se fabrican a partir de depositar diversas capas finas de materiales semiconductores sobre la capa de soporte. En contraposición, son también los más baratos.
Como hemos visto, entender el funcionamiento de las placas solares fotovoltaicas es complejo. Hay muchas variables a tener en cuenta y cada instalación requerirá de una u otra solución. Es por ello que formarse acerca de los paneles solares, su instalación y su mantenimiento es importante para poder tomar las mejores decisiones en cada proyecto.
