Una pregunta que nos hacen muchos clientes es cómo funciona un panel fotovoltaico. Antes de nada hay que aclarar la diferencia entre los paneles solares térmicos y los paneles solares fotovoltaicos:
- el panel solar térmico es utilizado básicamente para proporcionar agua caliente. Tiene un circuito de agua o solución anticongelante que el sol calienta y acumula agua caliente sanitaria.
- el panel solar fotovoltaico es el que utilizamos para conseguir electricidad. La energía fotovoltaica genera electricidad, de manera que estos tipos de paneles ayudan a reducir el consumo eléctrico de una vivienda o empresa, o a suministrar electricidad a sitios donde no hay conexión a la red eléctrica.
Visto esto, podemos afirmar que los paneles fotovoltaicos – también llamados placas fotovoltaicas o, más coloquialmente, paneles solares – tienen una utilidad mucho más amplia que los paneles solares térmicos, ya que generan energía para todos los electrodomésticos de la vivienda o aparatos eléctricos en el caso de otras instalaciones.
Básicamente, la energía fotovoltaica convierte la energía del sol en electricidad para nuestra casa, nuestra empresa, explotaciones agrícolas o ganaderas… incluso vehículos.
Este tipo de energía ha ganado mucho terreno en los últimos años, gracias a sus mejoras en eficiencia y a un coste de instalación cada vez más accesible.
Antes de hacer una instalación, pero, es imprescindible hacer un estudio para determinar la potencia necesaria y no poner ni menos ni más paneles de los necesarios, con tal de garantizar una buena amortización de la instalación. En Energi Solar no realizamos ninguna instalación sin este estudio previo, que hacemos de forma totalmente gratuita, para asegurarnos de la viabilidad económica de cada caso.
A continuación explicamos con más detalle qué son y cómo funcionan los paneles fotovoltaicos.
¿Qué es un panel fotovoltaico?
De célula a campo fotovoltaico
Los paneles fotovoltaicos están formados por un conjunto de células fotovoltaicas. Estas células son pequeñas en tamaño, generan de promedio unos 0.5 voltios, pero cuando se conectan en serie en forma de panel o placa aumentan su voltaje, potencia y eficiencia.
Las células fotovoltaicas son extremadamente delgadas, su grosor puede variar desde los 0,25 a 0,35 milímetros y tienen una superficie promedio de 10 x 10 centímetros o 100 centímetros cuadrados.
El material semiconductor del que están hechas es similar al que encontramos en el chip de un ordenador y tiene la propiedad de generar un campo eléctrico inducido a partir de la energía solar.
Su propósito principal es captar la energía proveniente del sol y convertirla en energía eléctrica aprovechable. Este fenómeno es conocido como principio o efecto fotoeléctrico. Más adelante explicamos en términos sencillos su funcionamiento.
La unión de diferentes células forma un panel solar fovotoltaico. Los paneles más habituales suelen estar formados por unas 60 o 72 células. Los de 60 células miden unos 100 x 160 cm y tienen una potencia de entre 250 y 330 watts. Los de 72 células miden unos 100 x 200 cm y tienen una potencia de entre 350 y 400 watts.
Conectando todos los paneles entre sí, vamos sumando potencia hasta conseguir la deseada. Así formaremos un campo fotovoltaico, que nos proporcionará la energía eléctrica que necesitaremos para nuestro hogar, empresa o nuestra explotación agrícola o ganadera.
Solo para efectos ilustrativos, veamos el siguiente boceto.
¿Cómo funciona un panel fotovoltaico? ¡Una explicación más técnica!
La célula fotovoltaica opera bajo el principio fotoeléctrico. Está compuesta por un material semiconductor que puede ser silicona o silicio cristalino, pudiendo intercalar en capas con elementos como boro y fósforo.
Recordemos que la luz del sol está compuesta por partículas atómicas llamadas “fotones”, las mismas responsables de activar la fotosíntesis en las plantas a partir de las hojas.
Sin ser demasiado técnicos, los fotones excitan la capa superior del material semiconductor, ya sea “monocristalino, policristalino o amorfo”.
En la capa superior del semiconductor predomina una “carga negativa”, ya que está cargada con electrones de más (e-). Por su parte, la capa interior de la celda posee déficit de electrones y está cargada positivamente.
Cuando los fotones golpean al semiconductor en la parte superior, esos electrones de más se excitan, y se ven inducidos a moverse hacia la capa positiva inferior.
Una resistencia se impondrá entre las dos capas y los electrones se moverán en ciclos alrededor de la celda, el movimiento y la resistencia a este inducirán una corriente eléctrica (I).
La corriente generada es transportada por un material conductor hacia un inversor general o “micro-inversor”, según sea la configuración del sistema; ya que la corriente que se crea es corriente continua (CC).
La CC es transformada por el inversor en corriente alterna (CA), viable para el uso doméstico o comercial.
¿Se necesita calor o alta temperatura para que el panel fotovoltaico funcione?
Debemos dejar atrás este mito.
No se necesita una elevada temperatura o un estado del tiempo caluroso para que la instalción fotovoltaica funcione adecuadamente.
No es la temperatura del ambiente la que activa la celda fotovoltaica, sino el haz de luz solar, de hecho, el panel funciona muy bien en climas fríos o templados.
Todo lo que el panel fotovoltaico necesita para su funcionamiento es la iluminación o radiación del sol. Está claro que esta cambia en días nublados, lluviosos o en ciertas épocas del año. La experiencia determina que en un día nublado el panel funciona aproximadamente a un 50% de su potencia. En Energi Solar podemos ofrecer una tecnología que utiliza paneles de alto rendimiento (junto con otros componentes de la instalación, ya que la instalación no son solo los paneles), que dan más producción que los estándar del mercado por aprovechar mejor la energía de días nublados en los que los paneles reciben menos radiación.
¿Cuáles son los tipos de paneles fotovoltaicos?
Los tipos de paneles fotovoltaicos dependerán de la forma del material semiconductor que contiene la celda, específicamente de la constitución del cristal de sílice que las compone.
Hay una gran variedad de paneles fotovoltaicos, pero los más comunes comercialmente y de uso doméstico son tres:
- Mono-cristalino
- Poli-cristalino
- De silicio amorfo o de capa fina
Hablemos un poco de cada uno de ellos.
Paneles solares mono cristalinos (Mono-Si)
Las celdas mono-cristalinas son las más eficientes y por ende, las más costosas.
Este tipo de celda tiene un color oscuro uniforme y un borde ligeramente redondeado.
En cuanto al material semiconductor, está compuesto por silicio de elevada pureza que se solidifica a temperaturas homogéneas en un proceso de fabricación elaborado y costoso.
Los electrones se moverán con mayor libertad, otorgando a las celdas mayor eficiencia energética.
Su rendimiento energético puede ser hasta de un 20%, resultando ideales para un uso comercial, además poseen la mayor vida útil.
Paneles solares poli cristalinos (p-Si)
Las placas solares de cristal p-Si están conformadas por cristales de sílice orientados de diferentes formas.
Tienen un proceso de fabricación menos exigente, cuya materia prima fundamental es el “silicio bruto” que resulta en un bajo costo, pero a su vez, en menor eficiencia.
A la vista tienen un color “azul moteado” heterogéneo y un borde rústico.
El rendimiento energético de un panel solar poli-cristalino puede llegar a un 15%.
Suelen ser sensibles a elevadas temperaturas y tienden a una menor vida útil en términos comparativos respecto a los Mono-Si.
Paneles solares de cristal amorfo (A-Si)
También llamadas placas solares de película delgada de silicio amorfo.
Si has usado una calculadora de bolsillo tipo “auto-power off” ya has tenido este tipo de celda en tus manos.
Son las celdas fotovoltaicas más económicas del mercado, de material flexible y de muy fácil producción en términos comparativos.
Su rendimiento energético escasamente llega a un 10 % y tienen una garantía y vida útil muy limitada, lo que las está dejando fuera del mercado.
¿Qué garantías tienen los paneles fotovoltaicos?
Casi todas las marcas de paneles solares ofrecen garantías de rendimiento en potencia de hasta 25 años y defectos de fabricación por 10 años, pero pocas casas fabricantes poseen esa trayectoria.
En Energi Solar solemos trabajar con marcas como SunPower y Panasonic, por el alto rendimiento de sus paneles y garantías de 25 años en rendimiento de potencia y también 25 años en defectos de fabricación. Estas marcas tienen certificaciones, trayectoria y calidad que aseguran un altísimo grado de confiabilidad y durabilidad en sus dispositivos.
Para finalizar
Las placas fotovoltaicas generan una energía limpia y ecológica, con un promedio de vida útil de más de 30 años.
La energía del sol está aquí y es gratis, como el aire!
La energía fotovoltaica es una solución respetuosa con el medio ambiente y cada vez más accesible que nos permite aprovechar ese recurso.
¡En Energi Solar te ayudamos a encontrar la solución ideal para ti!