Seguro que alguna vez te has preguntado cómo funciona una placa solar. Gracias al desempeño de dichos dispositivos, obtendrás una serie de ventajas por la instalación de los paneles solares ya que, además de obtener un ahorro considerable en la factura de luz, podemos generar energía limpia, libre de contaminantes, y de manera eficaz. Mediante un proceso del que hablaremos a continuación, la energía solar se transforma en energía eléctrica al incidir en las placas solares. En este post, también podrás entender cómo están compuestas las placas solares para ofrecer el máximo rendimiento.

¿Cómo funciona una placa solar?, conceptos que debes saber

Para saber el funcionamiento de una placa solar, debemos referirnos principalmente a la célula solar fotovoltaica, que se encarga de transformar la energía solar directamente en eléctrica. En ella ocurre el llamado efecto fotovoltaico, por el que los fotones de la radiación del sol se convierten en electricidad. Estos módulos o placas solares están compuestos por una serie de celdas elaboradas principalmente con silicio enriquecido, o bien, alimentado con fósforo y boro. Las capas de silicio y el fósforo aportan una carga negativa. Mientras que la de boro proporciona la carga positiva. De esta forma, cuando la radiación solar incide en ellas, generan una carga eléctrica.

La disposición de estas celdas en los módulos, hace viable el ajuste del voltaje a un sistema de corriente continua utilizable. Esta energía, mediante la conexión de un inversor, transforma la corriente continua en CA (corriente alterna), lo que posibilita su consumo cotidiano. Aparte de lo anterior, debemos tener en cuenta que el voltaje producido por las células solares siempre será regular y lineal, aunque la corriente suministrada dependerá de la intensidad de la luz. Por ende, el rendimiento de los paneles solares dependerá de lo potente que sea la luz que reciba, según la hora del día y la época de año. Para ello es clave conocer que es el ángulo de incidencia y la irradiación solar.

Calcular la potencia ayuda a entender cómo funciona una placa solar

Una vez entendido un poco el proceso de cómo funciona una placa solar, es muy relevante saber calcular la potencia de estos módulos. Para medir su rendimiento, aplicaremos una medida denominada Wp o vatios pico, empleada como referencia para la medición del desempeño de los paneles solares. De esta manera, podemos establecer las diferencias entre los diferentes tipos de paneles fotovoltaicos.

Como mencionamos anteriormente, la luz solar que incide sobre los paneles, varía según la hora y la época del año. Debido a eso, la corriente generada oscila de manera considerable, dificultando su medición. Con el objetivo de solventar este problema, los especialistas en energías renovables emplean el Wp para mostrar el rendimiento que suministran los paneles. Para ello, consideran una radiación y una temperatura solar estándar. Así la variable de vatios pico, representa el rendimiento suministrado por las placas solares de acuerdo con estas variables. Esta medición es esencial en el momento de proyectar las dimensiones de una instalación.

Para determinar tanto la potencia como el rendimiento en las placas fotovoltaicas, también debemos tener en cuenta los siguientes elementos:

• El tipo de celda.
• La cantidad de celdas que componen el módulo.
• Y como ya dijimos, la radiación solar y el clima del lugar donde se va a instalar el sistema.

Aún cuando el rendimiento de una placa solar es definible considerando estos aspectos, lo esencial para la potencia eléctrica que aportan son las celdas fotovoltaicas. Las celdas son capaces de generar entre 0,5 a 0,6 voltios. En consecuencia, para calcular su potencia total, basta multiplicar dicho voltaje por la cantidad de celdas en la placa solar. Por tanto, un panel solar de 60 celdas puede generar una potencia de entre 30 a 36 voltios.

Otras características de las placas solares

Además de contar con las células de silicio, los paneles poseen un capa de vidrio que otorga protección y durabilidad para garantizar el funcionamiento óptimo de las placas solares. Debajo del vidrio, el panel dispone de una capa de aislamiento y una lámina de seguridad que funciona como protección añadida. La cobertura protege a la placa solar de la disipación de calor y la humedad en el interior del módulo. Esta precaución tiene su razón de ser, ya que los cambios de temperatura pueden disminuir la eficiencia y rendimiento del módulo.

Algunos paneles solares existentes en el mercado llevan incorporada la tecnología PERC (Passivated Emitter Rear Cell). Este sistema consiste en una capa antirreflectante adicional en el interior del panel cuya función es incrementar el rendimiento del dispositivo en casos de poca luminosidad. Concretamente durante la madrugada, el ocaso o en días nublados. El PERC hace que las células de silicio reciban el máximo de luz aprovechable y suministren más tiempo de autoconsumo fotovoltaico. Además, al actuar como una capa reflectante, evita el sobrecalentamiento del panel. De esta forma, mejora el rendimiento al estabilizar el coeficiente de temperatura del dispositivo.

¿Cómo funciona una placa solar monocristalina y una policristalina?

En líneas generales, hay tres tipos de paneles solares disponibles: los monocristalinos, los policristalinos y los amorfos.

¿Cómo funciona una placa solar monocristalina?

Como su nombre lo indica, un panel solar monocristalino está hecho con un cristal único de silicio puro solidificado a temperatura constante. Esta propiedad otorga una mayor libertad de movimiento a los electrones. Por otra parte, tienen una eficiencia entre un 5% y un 10% mayor que las placas policristalinas, porque aprovechan más la luz en condiciones de baja radiación. Igualmente toleran más el calor. Aunque su elaboración es más cara, su calidad es incuestionable. Se identifican por su color negro. Estas placas son las que E4e Soluciones recomienda y empleamos más en nuestros proyectos de autoconsumo eléctrico fotovoltaico.

Las placas policristalinas

Identificables por su tonalidad azul, los paneles fotovoltaicos policristalinos son más económicos porque en su elaboración se utilizan diversos cristales de silicio con diferente orientación. De modo que su rendimiento y eficiencia es menor.

Amorfos

Los paneles de silicio amorfo o de capa fina están prácticamente desaparecidos del mercado. El silicio que los compone es de calidad muy inferior, aunque todavía se emplean en espacios interiores y donde no haya gran incidencia de los rayos de solares.

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