Cómo funciona la energía solar
Los paneles solares se encargan de generar electricidad y, en la mayoría de los casos, están situados en el tejado de cualquier edificio. Por lo tanto, es a través de estos paneles solares donde comienza la verdadera historia y la energía solar se convierte en electricidad. Estos paneles solares, también conocidos como módulos, suelen estar orientados hacia el sur para maximizar su potencial y la producción de electricidad.
Cada uno de estos paneles solares se compone de una capa especial de células de silicio, un marco metálico, una carcasa acristalada que, además, está rodeada de una película especial y cableado. Para producir el máximo de electricidad, los paneles solares se colocan juntos en “conjuntos”. A través de estas células solares, también conocidas como células fotovoltaicas, se absorbe la luz del sol durante las horas diurnas.
La energía eléctrica que obtenemos de la energía solar a través de las células fotovoltaicas se conoce normalmente como electricidad de corriente continua (CC). Pero esta electricidad de corriente continua no se puede utilizar para alimentar viviendas y edificios, por lo que para utilizar esta energía eléctrica generada, tenemos que convertirla en electricidad de corriente alterna (CA).
Cómo se convierte la energía solar en electricidad
Los paneles solares aprovechan la energía del sol para generar electricidad utilizable. A alto nivel, las células solares absorben la luz solar entrante para generar una corriente eléctrica mediante lo que se conoce como “efecto fotovoltaico”. Esta corriente eléctrica es captada por placas y cables y convertida en una corriente de energía utilizable que se envía a tu casa y a tus electrodomésticos. En este artículo, explicaremos exactamente cómo los paneles solares producen energía renovable para su hogar.
Los fotones que llegan a las células solares y generan una corriente eléctrica proceden de algún lugar: el sol. La energía solar se crea por las constantes reacciones de fusión nuclear que tienen lugar en las profundidades del sol. La fusión nuclear en el sol se produce cuando los protones (que son esencialmente lo mismo que los átomos de hidrógeno) chocan y se fusionan a temperaturas y presiones extremas para crear helio. Este proceso emite una enorme cantidad de energía (además de más protones), y en el núcleo del sol, esta reacción se produce constantemente, produciendo más de 500 millones de toneladas de átomos de hidrógeno cada segundo.
Ventajas e inconvenientes de la energía solar
Las tecnologías de energía solar fotovoltaica utilizan una gran variedad de materiales semiconductores. Las más comunes hasta la fecha son las que utilizan silicio como material fotovoltaico. Sin embargo, las tecnologías basadas en otros materiales semiconductores están aumentando su cuota de mercado.
Los sistemas solares fotovoltaicos instalados en un entorno doméstico que no superen los 12 m2 (y representen menos del 50% de la superficie total del tejado) están exentos de planificación. La misma exención se aplica a los sistemas solares fotovoltaicos de menos de 50 m2 instalados en empresas o industrias.
El coste de adquisición e instalación de paneles solares se ha reducido drásticamente en la última década. A título orientativo, los sistemas fotovoltaicos solares para el hogar deberían oscilar entre 1.500 y 2.000 euros por kW instalado (sin IVA). El coste variará en función del hardware, el tamaño del sistema, la accesibilidad del tejado o el emplazamiento y el instalador utilizado.
La forma más sencilla de utilizar un mayor porcentaje de la electricidad generada es diseñar el sistema fotovoltaico para satisfacer la demanda media diaria de electricidad de la casa, aunque esto puede significar que se instale un sistema fotovoltaico muy pequeño si la demanda es baja durante el día.
Cómo se almacena la energía solar
Para saber cómo funcionan los paneles solares, hay que entender cómo se fabrican. Muchos paneles solares utilizan silicio, uno de los elementos más comunes del planeta. Pero como crear cristales de silicio de calidad adecuada es difícil y caro, los sistemas solares domésticos suelen construirse con materiales similares pero menos costosos, como el cobre, el indio, el galio y el seleniuro (CIGS).1 No son tan eficientes como el silicio de alta calidad, pero siguen proporcionando la energía adecuada a un coste razonable.
Durante la fabricación, se introducen pequeñas cantidades de otros elementos para alterar las propiedades eléctricas de los átomos de silicio. Se intercalan tiras de silicio negativo (tipo n), que tiene un electrón de más, y de silicio positivo (tipo p), al que le falta un electrón. La combinación forma una célula fotovoltaica. Y cuando se colocan varias células fotovoltaicas una al lado de la otra bajo un cristal, se obtienen los paneles solares comunes.
Dentro de cada panel solar hay una placa metálica conductora conectada a cables que conducen a un combinador de matriz fundida. La energía del conjunto se envía a través de un inversor, que transforma la corriente eléctrica continua inicial en la corriente eléctrica alterna necesaria para alimentar estructuras construidas por el hombre.