Las instalaciones solares fotovoltaicas se han convertido en una alternativa renovable que ofrece múltiples ventajas. Para garantizar su correcto rendimiento, vamos a conocer algunos de los elementos que intervienen. Las celdas solares y su adecuado funcionamiento son de gran importancia, puesto que se trata del corazón de estos sistemas de generación de energía. A continuación, te ofrecemos todos los detalles sobre estos dispositivos y sus características.
Qué son las celdas solares
Las celdas solares son dispositivos diseñados para convertir la energía solar en electricidad. Están compuestas por materiales semiconductores que reaccionan ante la luz del sol, de manera que mueven los electrones hacia el exterior de la célula para producir corriente eléctrica.
Una de las mayores ventajas que tienen es que pueden integrarse en diferentes sistemas, ya sean pequeñas instalaciones residenciales o grandes plantas de energía solar.
Cómo funciona una celda solar
Las celdas solares funcionan mediante la conversión de la luz solar en energía eléctrica. Es un proceso que emplea el efecto fotovoltaico para producir corriente continua. En el interior de la celda existen unos materiales semiconductores, normalmente de silicio, que crean la unión PN.
Se mezclan con otros componentes como el fósforo y el boro para crear cargas negativas y positivas. Cuando hay una exposición solar, los fotones mueven los electrones donde sobra carga negativa hacia donde falta para generar esta energía.
Cómo se construye una celda solar: componentes para garantizar el funcionamiento
Una vez que tenemos claro cómo funciona un sistema fotovoltaico, es interesante también saber cómo se construye la celda solar. Esto implica varios pasos fundamentales que permiten convertir la luz solar en energía eléctrica. Te explicamos cómo se hace paso a paso.
- Seleccionar los materiales semiconductores. En primer lugar, tendremos que seleccionar los materiales semiconductores adecuados. Lo más normal es emplear el silicio debido a su efectividad en estos entornos.
- Preparación del silicio. Después, se prepara el silicio a través de un proceso de dopación DOPAJE (¿te refieres a dopar o dotar?) con elementos, como el fósforo, para crear el silicio o el boro, si se trata del tipo P. Recordamos que la unión de estas capas genera la corriente eléctrica.
- Aplicación de la capa antirreflejo. A continuación, se aplica una capa delgada de material antirreflejo para mejorar la eficiencia de absorción.
- Deposición de los contactos. Los contactos frontales y posteriores a través de mallas de metal fino forman parte de este proceso y son de gran importancia para la recolección de los electrones.
- Ensamblaje en módulos. Las celdas se conectan en serie y en paralelo para aumentar la producción de energía. Estos módulos se encapsulan para garantizar la protección ante condiciones ambientales y daños físicos.
- Instalación de conectores. El uso de cables y conectores permiten la conexión del panel al sistema eléctrico y conducir la energía a los sistemas de almacenamiento.
- Control de calidad. Los paneles solares están sometidos a pruebas de rendimiento para comprobar si cumplen con los estándares de calidad necesarios.ç
Tipos de celdas solares
La elección del panel solar es decisiva para mejorar el rendimiento de estas instalaciones solares. Existe una clasificación que identifica las celdas solares más comunes en función de sus características. Esto influye en la eficiencia y, por supuesto, en el coste.
- Paneles de silicio monocristalino. Estas celdas están hechas con un solo cristal de silicio, por lo que suelen tener la mayor eficiencia (15 al 22 %). Su color es negro y la/su (lo que quieras) apariencia es uniforme. Se suelen emplear en instalaciones residenciales y comerciales y su coste es más elevado porque el proceso de fabricación es más complejo.
- Paneles policristalinos. Estas celdas usan diferentes cristales de silicio fundidos y vienen en color azul. Su eficacia es del 13 % al 16 %, por lo que su coste es más accesible. Lo más normal es emplearlas en instalaciones menos exigentes.
- Paneles de película delgada. Este modelo difiere bastante de los anteriores, puesto que se trata de una lámina cortada a medida. Son placas flexibles, normalmente en color oscuro, que destacan por su flexibilidad y fabricación sencilla. El rendimiento es inferior, lo que explica su precio más bajo.
Los beneficios de las celdas solares
En una sociedad cada vez más preocupada por la sostenibilidad, las celdas solares presentan un gran número de beneficios para los particulares, empresas y comunidades de vecinos. Veamos cuáles son los más importantes y por qué es conveniente considerar esta alternativa.
- Energía renovable y limpia. La energía solar se ha convertido en una de las fuentes de energía renovable con mayor impacto. Al reducir las emisiones contaminantes contribuimos a crear un entorno más limpio para las futuras generaciones.
- Ahorro económico. La reducción del consumo energético se traduce en un mayor ahorro en la factura de la luz. Dependiendo del tipo de instalación, estamos hablando entre un 30 % al 70%.
- Independencia energética. Otra de las ventajas es la posibilidad de generar electricidad propia para no depender de la red eléctrica y la facturación de los precios del mercado.
- Bajo mantenimiento. Estos sistemas solares requieren de un mantenimiento mínimo. Esto se debe a que los componentes están diseñados para ser duraderos y resistentes a las diversas condiciones climáticas.
- Subvenciones e incentivos fiscales. El Gobierno de España y las diferentes comunidades autónomas ofrecen subvenciones e incentivos fiscales para impulsar el uso de esta energía renovable.
Retos y desafíos actuales en las instalaciones solares fotovoltaicas
Los retos en este sector son complejos y diversos, puesto que todavía existen ciertas limitaciones. A medida que aumenta esta demanda, se observa la necesidad de mejorar la capacidad de esta tecnología para garantizar la transformación de la energía con más efectividad.
Otro desafío tiene que ver con la extracción de los materiales para la fabricación de estas celdas solares. En algunos casos, puede tener un impacto ambiental que plantea dudas sobre la viabilidad a largo plazo. Asimismo, la gestión de los residuos al final de la vida útil de estas placas también requiere una especial atención.
En definitiva, las celdas solares y su funcionamiento implican la búsqueda de estrategias y soluciones innovadoras. Si estás interesado en una instalación con todas las garantías y necesitas un asesoramiento especializado, contacta con Barter. Como profesionales en este campo, vamos a ofrecerte la solución que mejor se ajuste a tus necesidades.
