En un contexto en el que la transición energética se acelera, los paneles solares se imponen como una solución imprescindible para producir electricidad limpia y renovable. Pero, ¿cómo transforman estos dispositivos la luz solar en energía eléctrica? Triangle Horizon, especialista en estructuras metálicas para instalaciones fotovoltaicas desde hace 15 años, te explica cómo funciona esta tecnología.
El principio básico: el efecto fotovoltaico
El funcionamiento de un panel solar se basa en el efecto fotovoltaico, descubierto en 1839 por el físico francés Alexandre Edmond Becquerel. Este fenómeno físico permite convertir directamente la luz solar en electricidad gracias a las propiedades de los materiales semiconductores.
Composición y estructura de un panel solar
Un panel solar fotovoltaico se compone de varios elementos esenciales:
Las células fotovoltaicas
El núcleo del panel está formado por células fotovoltaicas, normalmente de silicio cristalino. Cada célula mide unos 15 cm de lado y genera una pequeña cantidad de electricidad.
La estructura de protección
Las células están protegidas por un cristal templado en la parte frontal y una lámina de plástico en la parte trasera, en el caso de los paneles solares monofaciales. Esta protección garantiza una vida útil de más de 25 años a los paneles solares, incluso si están expuestos a la intemperie.
El marco metálico
Un marco de aluminio garantiza la rigidez y facilita la fijación del panel a las estructuras de soporte. Se trata, en cierto modo, del esqueleto del panel solar.
El proceso de conversión energética
Paso 1: La absorción de fotones
Cuando la luz solar incide sobre las células fotovoltaicas, los fotones (partículas de luz) transfieren su energía a los electrones presentes en el silicio. Esta energía permite que los electrones se liberen de sus átomos.
Paso 2: La generación de una corriente eléctrica
Las células fotovoltaicas están formadas por dos capas de silicio «dopadas», es decir, cuya conductividad eléctrica se ha modificado, con el fin de obtener dos capas diferentes:
- Una capa de tipo N (negativa) rica en electrones
- Una capa de tipo P (positiva) pobre en electrones
Esta diferencia genera un campo eléctrico en la unión de ambas capas. Los electrones liberados migran hacia la capa negativa, creando así una corriente eléctrica continua.
Paso 3: La captación y el transporte de la electricidad
Unos contactos metálicos situados en cada cara de las células recogen la corriente generada. Las células se conectan en serie dentro del panel para aumentar la tensión y, a continuación, los paneles se conectan entre sí para formar una instalación fotovoltaica completa.
De la electricidad continua a la electricidad alterna
La electricidad generada por los paneles solares es corriente continua, incompatible con la red eléctrica francesa, que funciona con corriente alterna. Por lo tanto, un inversor convierte esta corriente continua en corriente alterna que pueden utilizar nuestros aparatos eléctricos o que se puede inyectar en la red.
Factores que influyen en el rendimiento
Hay varios factores que influyen en la producción de electricidad de un panel solar. En primer lugar, está la radiación solar. De hecho, la intensidad de la radiación solar varía según la estación del año, la ubicación, la hora del día y las condiciones meteorológicas. Un panel produce más electricidad cuando hace sol que cuando hay nubes.
Las temperaturas demasiado altas también pueden reducir la producción de electricidad del panel solar. La orientación del panel solar también es importante: debe estar orientado hacia el sur y con un ángulo de entre 30 y 35°, para recibir una irradiación solar óptima desde la mañana hasta la noche.
Tipos de paneles solares
Paneles monocristalinos
Fabricados a partir de un único cristal de silicio, ofrecen el mejor rendimiento, pero son más caros. Su color es negro uniforme.
Paneles policristalinos
Compuestos por varios cristales de silicio, ofrecen un rendimiento ligeramente inferior, pero su precio es más asequible. Su aspecto es azulado, con reflejos iridiscentes.
Paneles de capa fina
Aunque son menos habituales, utilizan materiales como el silicio amorfo. Aunque son menos eficientes, funcionan mejor en condiciones de poca luz. Estos paneles solares también tienen la ventaja de ser más ligeros y flexibles.
Triangle Horizon: nuestra experiencia al servicio de tus proyectos solares
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