La energía solar es la fuente de energía renovable con mayor potencial. En una era en la que los combustibles fósiles han alcanzado ya su cénit y su explotación ya no es tan rentable como era hace décadas, las renovables deben convertirse en la apuesta a presente y a futuro para seguir accediendo a las comodidades a las que nos hemos habituado: electricidad económica y sin caídas de la red.
Las energías renovables llevan años en marcha y su instalación es cada vez más potente. Con el paso del tiempo y el avance tecnológico hemos conseguido hacer del sol un gran aliado para poner en marcha proyectos de energías renovables gracias a las placas solares.
Si estás cansado de oír noticias sobre la energía solar o incluso tienes en casa alguna placa fotovoltaica, pero no comprendes cómo obtener energía eléctrica o calorífica con esta tecnología, te mostramos con detalle qué son los paneles solares y cómo funcionan.
Qué son los paneles solares
Un panel solar, también denominado placa solar o placa solar fotovoltaica, es un dispositivo tecnológico que se utiliza para convertir la energía solar, constituida por fotones, en energía eléctrica.
Los paneles solares funcionan permitiendo que los fotones, que son partículas de luz, golpeen electrones libres de átomos y así se genere un flujo de electricidad. Los paneles están conformados por muchas pequeñas unidades llamadas células fotovoltaicas. El término fotovoltaico hace referencia a la capacidad de convertir la luz solar en electricidad.
Cada célula fotovoltaica, a su vez, está compuesta por dos piezas de material semiconductor, normalmente es silicio, aunque también pueden ser de arseniuro de galio. A su vez, los paneles pueden ser monocristalinos o policristalinos. Si son monocristalinos el nivel de pureza de silicio es más alto y el rendimiento de cada celda o célula es mayor. Las células policristalinas son menos eficientes.
Sobre el proceso de generación de energía eléctrica, puedes encontrar más información en algunas de las empresas de instalaciones fotovoltaicas, aunque a continuación os mostramos con detalle cómo se produce.
Cómo funcionan los paneles solares
Las placas solares captan la radiación solar y se aprovechan del “efecto fotovoltaico”, que es el proceso que hemos descrito: convertir la luz solar en energía eléctrica por medio de dispositivos semiconductores, las células fotovoltaicas.
Las células de los paneles necesitan establecer un campo eléctrico para poder trabajar. Este campo se genera del mismo modo que los magnéticos, mediante polos opuestos. En el campo eléctrico esto ocurre cuando se separan las cargas opuestas.
Para que esto ocurra, los fabricantes incorporan al silicio, un material semiconductor, otros materiales y de este modo las dos piezas de cada célula tienen diferente carga eléctrica: positiva y negativa.
La capa superior de silicio incorpora fósforo, que añade electrones adicionales, con una carga negativa. La capa inferior recibe una dosis de boro, con carga positiva por contar con menos electrones. A todo esto se suma el campo eléctrico que se genera en la unión entre las capas de silicio.
Cuando el fotón de luz solar golpea a un electrón libre, el campo eléctrico empujará a ese electrón fuera de la unión de silicio, y otros componentes de la célula convierten a los electrones en energía utilizable. Las placas conductoras metálicas a los lados de la célula recogen los electrones y los “envían” a los cables. Ya entonces, los electrones fluyen como energía eléctrica.
Un resumen del proceso es que las células fotovoltaicas compuestas por un material semiconductor cuentan con un exceso de electrones de carga negativa, pero también con otro semiconductor con carga positiva. Las células absorben los fotones al exponerse a la luz del sol y la corriente eléctrica que se genera empuja a los electrones sobrantes desde la célula a los cables, recogiendo así energía eléctrica.
Todas las células fotovoltaicas trabajan de manera conjunta y posibilitan el flujo de energía a través de corriente eléctrica direccional que se puede aprovechar en los hogares.
Qué utilidad tiene la energía solar generada por los paneles solares
El principal uso de esta forma de energía solar es producir electricidad. En España, a finales de 2018 se eliminó por completo el impuesto al sol, que funcionaba desde 2013. Con la nueva normativa, el autoconsumo y el autoconsumo compartido entre comunidades está permitido.
Desde esa fecha, solo las instalaciones eléctricas que vayan a comerciar con electricidad tienen que pedir permiso al resto de compañías eléctricas para conectarse. En el caso del autoconsumo, las instalaciones domésticas, no hay que solicitar este trámite.
En la actualidad, la energía solar fotovoltaica se utiliza para aplicaciones autónomas y en red. Las autónomas son aquellas en las que los paneles solares no están conectados a ningún tipo de red (como pasa con los coches) y el propio panel sirve para abastecer el mismo lugar en el que recoge la energía del sol. Es habitual en zonas rurales para las telecomunicaciones y para el alumbrado público.
La otra opción son las aplicaciones en red, en las que la energía producida no se consume de forma autónoma, sino que es entregada a los gestores de la energía. Pasa a formar parte del pool energético pero a cambio de reducir el precio de la factura eléctrica.
Los paneles solares son cada vez más populares tanto a nivel doméstico como a nivel público, por lo que conocer cómo funcionan estas instalaciones motivar el interés por esta forma de energía sostenible.
