Cómo funcionan las placas solares

El funcionamiento de las placas solares no es tan complicado como puede parecer. Te contamos en este artículo cómo funcionan las placas y cuáles son las más recomendadas para el autoconsumo.

La producción de energía solar tanto en el caso de los grandes parques solares, como en el caso de las pequeñas instalaciones de autoconsumo, incrementó en España en los últimos años. Más y más hogares optan por las instalaciones de paneles fotovoltaicos por varias razones: desde el ahorro que supone en la factura de la luz, hasta la responsabilidad medioambiental que los tiempos exigen.

Si te planteas dar el paso hacia una energía limpia, conviene saber cómo funcionan las instalaciones.

¿Cómo funcionan las placas solares fotovoltaicas?

El funcionamiento de los paneles solares se basa principalmente en la célula solar fotovoltaica que transforma la energía solar directamente en eléctrica utilizando energía fotoeléctrica. La generación fotovoltaica es precisamente la propiedad que tienen ciertos materiales (por ejemplo, silicio) para generar corriente eléctrica cuando se encuentran sometidos a radiación solar. Ocurre cuando la energía de la luz solar (los fotones) "libera" electrones, creando un flujo de energía eléctrica.

Una placa o módulo solar se compone de una serie de células fotovoltaicas, estas son capas de silicio "dopadas" con fósforo y boro, que gracias a la radiación solar generan una carga eléctrica y es común serializarlos en un módulo (o panel) para que el voltaje se ajuste a un sistema de CC (corriente continua) utilizable.

Dicha energía mediante la conexión a un inversor será transformada en CA (corriente alterna) de forma que la energía que consumas durante el día pueda ser suministrada por las placas solares.

Se debe tener en cuenta que el voltaje proporcionado por las células solares es siempre bastante regular y lineal, sin embargo, la corriente suministrada depende de la intensidad de la luz. Por tanto, el rendimiento que proporciona un panel solar, dependerá en gran medida de lo potente que sea la luz recibida, siendo diferente según la hora del día y época del año.

¡Descubre en este vídeo cómo funcionan las placas solares!

¿Cómo se calcula la potencia de una placa solar?

Para entender cómo funcionan los paneles solares, es importante saber también cómo se calcula la potencia de un módulo. A la hora de medir o poder calcular el rendimiento de los paneles, la medida utilizada en los módulos solares es vatios pico (Wp). Esta medida se utiliza como una referencia con la que poder medir el rendimiento de los paneles solares y así poder establecer comparaciones entre ellos. Dado que la cantidad de luz solar incidiendo sobre los paneles varía según la hora del día y época del año, la corriente generada oscila considerablemente y esto dificulta su medición. Como solución a este problema, se utiliza la medida de vatios pico (Wp ), que representa el rendimiento proporcionado por los paneles dada una radiación y temperatura solar estándar.

Esto hace que a la hora de dimensionar una instalación fotovoltaica, sea muy importante analizar cuánto vatios pico (Wp) se deben instalar para obtener la máxima capacidad de autoconsumo posible.

En Otovo a la hora de calcular el tamaño y rendimiento de una instalación, tenemos en consideración todos estos factores, tanto tu zona geográfica, como orientación y ángulo del tejado. De esta forma introduciendo tu dirección y posteriormente analizando tu consumo y expectativas, podemos estimar el tamaño de instalación que mejor se adapte a tus necesidades.

Taxonomía y características

Mucho ha evolucionado la industria fotovoltaica desde que en 1905 Einstein escribiera sobre el efecto fotoeléctrico y posteriormente en 1954 los laboratorios Bells fabricarán el primer panel de silicio.

A día de hoy, los módulos solares son fabricados con materiales más avanzados y resultan mucho más eficientes. De esta forma, se ha conseguido multiplicar su rendimiento lo suficiente, como para posicionarse como una alternativa energética rentable. Dicho esto, todo el proceso que ocurre dentro de las células solares una vez brilla el sol, sigue estando sujeto en gran medida al mismo efecto descrito por Einstein allá por 1905.

A la hora de comparar paneles solares fabricados a base de silicio, estos pueden dividirse principalmente en dos categorías: Amorfos, Policristalinos y Monocristalinos. Estos paneles están fabricados con silicio y cumplen la misma función dentro un sistema fotovoltaico, capturar la energía del sol y transformarla en electricidad. Sin embargo, a la hora de analizar cómo funciona cada uno de estas placas solares y el rendimiento de cada una, existe alguna diferencia entre estas dos tecnologías, principalmente centrada en el proceso de fabricación y en el tipo de célula de silicio incorporada en la placa solar.

Paneles solares amorfos

Los paneles amorfos, cada vez menos utilizados, se caracterizan por no tener una estructura definida y perder mucha eficiencia durante los primeros meses de funcionamiento.

Paneles solares policristalinos

Los paneles solares policristalinos están compuestos por cristales diferentemente orientados y se distinguen por su tono azulado. Este proceso de fabricación cuenta con la ventaja de ser más barato pero con la desventaja de ser un producto menos eficiente.

Paneles solares monocristalinos

Los módulos monocristalinos se consideran generalmente un producto de mayor calidad. En ellos, las células que forman el panel se componen de un único cristal de silicio de alta pureza y solidificado a temperatura homogénea. Esto deriva en una mayor eficiencia y rendimiento del panel, ya que permite a los electrones moverse con mayor libertad. El proceso de fabricación, si bien es ligeramente más costoso, otorga a los módulos mayor eficiencia y rendimiento. Se consideran generalmente un producto de mayor calidad.

¿Qué placas solares son mejores?

Las placas solares más recomendadas son las monocristalinas. Las placas amorfos empiezan a ser obsoletas, ya que pierden eficacia rápidamente. Por otro lado, la única ventaja que presentan los paneles policristalinos es un precio ligeramente más bajo, debido al mencionado proceso de fabricación menos costoso.

Las principales ventajas de las placas solares monocristalinas

• La ventaja principal es un mayor grado de eficiencia (aproximadamente un 5% más), funcionan mejor en entornos con menor exposición a la luz, días nublados o sencillamente en zona donde hay menos sol.
• Por otro lado, también tiene un rendimiento ligeramente superior, esto se traduce que a misma superficie instalada de placas solares, los monocristalinos proporcionan mayor potencia.
• Toleran mejor el calor, a temperaturas altas los paneles pierden eficiencia, los monocristalinos toleran mejor el calor y esto es una ventaja de cara a las altas temperaturas en verano.
• Por último a nivel a nivel estético, los módulos son negros y visualmente se adaptan mejor a los tejados.

Características y Componentes

Además de células de silicio, para el buen funcionamiento de las placas solares, estas cuentan con un marco de vidrio que le otorga protección y durabilidad.

En el interior del vidrio, el panel cuenta con una capa de aislamiento y lámina de seguridad que funciona como protección contra la disipación de calor y la humedad dentro de módulo. Un aislamiento adecuado es de suma importancia ya que protege al panel de los cambios de temperatura, los cuales merman su eficiencia y rendimiento óptimo.

Algunas placas solares modernas incorporan una tecnología llamada PERC. Se trata de una capa antirreflectante que aumenta el rendimiento del módulo en circunstancias de poca luminosidad (día nublados, amanecer y atardecer) , permitiendo que las células de silicio reciban la máxima exposición a la luz solar y te proporciones más hora de autoconsumo.

Adicionalmente, al actuar como una capa reflectante, evitan que el módulo se caliente demasiado y por tanto mejora su rendimiento al mantener estable el coeficiente de temperatura del panel. Debido a que en la industria fotovoltaica todas los módulos solares siguen el mismo proceso de fabricación, en Otovo somos conscientes de la importancia que tiene instalar módulos cuyos componentes sean de calidad. Es por eso que ello que sólo trabajamos con marcas certificadas TIER 1 que cuenten con módulos monocristalinos y tecnología PERC incorporada.