11 julio, 2023

¿Cómo funcionan las placas solares?

cómo funcionan las placas solares
cómo funcionan las placas solares

Las placas solares y la energía solar están de moda. Pero ¿cómo funcionan? ¿Cómo es posible que lideren la transición energética? En el blog de esta ocasión te contamos qué hace la tecnología en los paneles fotovoltaicos y de qué están hechos.

¿Cómo funcionan las placas solares?

Las placas solares son dispositivos que convierten la luz solar en energía eléctrica, por el llamado efecto fotovoltaico, en un sistema fotovoltaico. Este fenómeno se basa en las propiedades de materiales como el silicio, que tienen la capacidad de generar una corriente eléctrica cuando es expuesto a la luz solar.

Vamos a explicar, paso a paso, cómo es el funcionamiento de las placas solares.

Para empezar, están compuestas de materiales semiconductores, donde lo más normal es utilizar el silicio, el cual se procesa de tal forma que hace capas con diferentes propiedades eléctricas: capa dopada con impurezas para crear carga positiva y otra capa para conseguir la carga negativa. Técnicamente, esta estructura se conoce como unión P-N.

Posteriormente se produce el efecto fotovoltaico, que se lleva a cabo cuando la luz solar incide sobre la superficie del panel. Los fotones de luz transmiten su energía a los electrones presentes en el material semiconductor. Esta energía adicional permite que los electrones se liberen de sus átomos y se muevan libremente en el material.

Por otra parte

La estructura de la unión P-N en el panel solar crea un campo eléctrico interno. Cuando los electrones liberados por la luz solar se mueven dentro del material, son empujados por este campo. Esto conlleva que los electrones fluyan en una dirección preferente, generando una corriente eléctrica en el circuito conectado al panel.

Finalmente, la corriente generada por las placas solares se recoge a través de contactos metálicos en la parte superior e inferior del panel. Estos contactos están conectados a un circuito externo, que puede ser una carga eléctrica directamente (como una bombilla) o un sistema de almacenamiento de energía, como baterías o la red eléctrica.

Hay que señalar que la eficiencia de las placas varía dependiendo de varios factores: calidad del material, clima, intensidad de la luz, orientación e inclinación. No obstante, cada vez son más los avances tecnológicos en la fabricación de placas solares que han permitido aumentar su eficiencia y reducir su coste, teniendo como beneficio un mayor uso de la energía en todo el mundo.

¿De qué material están formados los paneles fotovoltaicos?

Los materiales que forman las paneles, como hemos visto anteriormente, son los encargados de responder cómo se funcionan las placas solares. El silicio es el material comúnmente más utilizado en la formación de los paneles. Pero hay dos tipos:

  1. Silicio monocristalino: este compuesto se produce mediante el crecimiento de un solo cristal sólido. La ventaja es que otorga una estructura más ordenada y uniforme. Esta situación como positivo conlleva que las placas solares son más eficientes, sin embargo son más costosos de producir. Se reconocen por su color uniforme y apariencia suave.
  2. Silicio policristalino: este material se produce al solidificar el silicio fundido en moldes, lo que genera múltiples cristales pequeños en lugar de uno solo grande. Estos paneles son menos eficientes, pero más económicos. Los paneles de silicio policristalino tienen un aspecto moteado con diferentes tonos de azul.

Actualmente se están llevando a cabo nuevas investigaciones para desarrollar otros materiales semiconductores para placas. Estas tecnologías tienen el potencial de mejorar la eficiencia y no perder calidad, reduciendo también los costes de los paneles en el futuro.

Pero los paneles no solo tienen material semiconductor, también capas de vidrio templado en la parte frontal para protección, encapsulante de polímero transparente para sellar las células solares, una capa posterior de aluminio para la protección posterior y un marco metálico para soporte estructural.

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