Paneles solares, que son, como funcionan e introducción básica

En general, la energía solar se puede describir como la energía que se recibe de la luz del sol y se convierte en energía eléctrica para el uso humano. Es más barata y fiable ya que el sol es fácilmente disponible, por otra parte, los paneles solares son elementos construidos cuya finalidad principal es la de convertir la energía solar en energía eléctrica. Se construyen a partir de un elemento llamado silicio, el cual interviene en el proceso de creación de energía eléctrica a partir de la luz del sol. La energía solar puede incidir de forma directa o indirecta. En los días nublados a contrario de lo que se cree se puede producir energía perfectamente.

Tipos de radiación

La radiación que puede recibir un módulo puede ser de forma directa:

Radiación directa: La forman los rayos recibidos directamente

O de forma indirecta:

Radicación difusa: Procedente de toda la bóveda del cielo, la forman los rayos dispersados por la atmósfera.

Radiación de albedo: Es la que se refleja de la superficie terrestre hacia el receptor.

La suma de todas estas radiaciones toma el nombre de radiación global.

¿Cómo funcionan los paneles solares?

Las células fotovoltaicas se fabrican con semiconductores. Los semiconductores son elementos que tienen una conductividad eléctrica muy pequeña, pero superior a la de un aislante. Los más utilizados son los de silicio, este es un material muy abundante, de ahí su bajo costo. Cuando los rayos del sol inciden sobre las células, la unión P – N de los semiconductores de ella junto con su metal conductor ayuda a producir energía. En esta coyuntura, la unión PN son cargas positivas y negativas que ayudan a producir corriente eléctrica, debido a una diferencia de potencial que se crea cuando se ilumina la célula.

Cuando se cortocircuita la célula (es decir, se unen las regiones P y N mediante un conductor con resistencia nula) los electrones de la región N se desplazan a través del conductor y se unen con los huecos de la región P produciendo electricidad gracias al flujo de electrones, esta corriente se mantendrá mientras la célula esté iluminada.

Tipos de célula fotovoltaica dependiendo del material

Las células se pueden hacer de tres tipos de materiales diferentes:

Silicio monocristalino

Este material tiene una eficiencia del 16 – 19%, tiene una estructura cristalina uniforme y se fabrica en lingotes cilíndricos que son cortados posteriormente en finas láminas. Se gasta mucha energía en su construcción,  se usa en las industrias.

Silicio policristalino

Tiene una eficiencia del 13 – 15%, tiene una estructura cristalina no uniforme. Se fabrica en moldes rectangulares y es más barato que el monocristalino.

Silicio amorfo

Este último tiene una eficiencia del 7 – 10%, tiene una estructura no cristalina y su potencia disminuye conforme pasa el tiempo, este tipo de material es muy barato.
Los módulos fotovoltaicos

Una célula solar produce 2w aproximadamente.

Los módulos tienen entre 40 y 100 células conectadas todas entre ellas y al conjunto de células solares se le denominan módulo fotovoltaico.

Un módulo está formado por:

-Cubierta frontal

-Encapsulante

-Cubierta posterior

-Marco

-Conexiones

-Células

Tipos de instalación

Se puede instalar en tres tipos diferentes de superficie, que pueden ser en:

Instalación en los tejados de viviendas

Se pueden apoyar los módulos directamente en el techo si este es de tejas, si es una azotea se pueden poner previa instalación de un soporte

Instalación en grandes superficies

Se utiliza grandes áreas libres para instalar paneles solares, se pueden utilizar por ejemplo aparcamientos, campos de fútbol…

Instalación en grandes edificios

Se instalan por ejemplo en la fachada de los edificios (que tengan una altura considerable) para aprovechar la radiación directa que reciben estos y autoabastecerse de energía eléctrica.