Cómo funcionan los paneles solares

El 11% de la energía generada en España proviene de paneles solares. Te contamos lo que necesitas saber sobre su funcionamiento.

Los paneles solares son cada vez más comunes debido a sus enormes posibilidades de producción de energía limpia. En España disponemos de unas 25.000 horas de luz al año de media, por lo que aprovechar estos dispositivos para generar energía de manera sostenible gracias al sol no es sólo una posibilidad, sino también una gran oportunidad de ahorrar y generar energía renovable al mismo tiempo.

Pero, ¿cómo funciona una placa solar? ¿cómo se genera energía a través de ellas?

Te lo vamos a explicar:

Existen dos tipos de paneles, los colectores solares térmicos y los paneles solares fotovoltaicos. Veamos qué hace cada uno de ellos.

 

Colectores solares térmicos

Se trata de dispositivos que aprovecha la energía solar de una manera fácil. Su funcionamiento se puede simplificar en un acumulador transfiere el calor al agua que queremos calentar. En algunos de estos dispositivos, el agua se almacena en otro lugar, circula y se calienta según pasa por el colector. Los sistemas termosolares, en cambio, calientan el agua en el mismo almacenamiento.

 

Paneles solares fotovoltaicos

Están formados por células fotovoltaicas, que aprovechan la energía de la luz solar. La luz del sol, a través del efecto fotovoltaico, generan corriente eléctrica. ¿Cómo?

El fotón es la partícula de la radiación electromagnética, que abarca, por ejemplo, los rayos gamma, los rayos X, la luz ultravioleta, la luz visible o la luz infrarroja. La acción de los fotones libera electrones, cuyo movimiento genera cargas positiva y negativa en semiconductores próximos, creando un campo eléctrico capaz de crear una corriente eléctrica.

El primero en estudiar el efecto del sol en el electromagnetismo fue Alexandre Edmond Becquerel. Basándose en sus investigaciones, el inventor Charles Fritts, utilizó selenio, latón y oro como conductor para crear la primera célula fotovoltaica en 1833. Tuvieron que pasar 120 años hasta que se perfeccionó su funcionamiento. La primera célula fotovoltaica moderna se presentó en 1954, de la mano de la Laboratorios Bell.

Las primeras aplicaciones de las células fotovoltaicas eran muy limitadas por su coste de producción. Sin embargo, se comenzaron a utilizar en la carrera espacial: el satélite estadounidense Vanguard 1, lanzado en 1958, las incorporó y gracias a ellas pudo mantenerse en funcionamiento más de 7 años.

A finales de los 60 y en la década de los 70, debido a la crisis del petróleo, se invirtió en mejorar las células fotovoltaicas y abaratar su producción, con el propósito de posicionarlas como una energía alternativa. Comenzaron a producirse industrialmente y a instalarse en todo el mundo.

Japón albergo el primer uso comercial de un panel fotovoltaico: ocurrió en 1966 y sirvió para servir de energía eléctrica al faro de Ogami, con una capacidad instalada de 225 W de potencia. Esta instalación sirvió para dar a conocer el uso comercial de esta energía sostenible.

A mediados de los años 70 ya se utilizaban placas fotovoltaicas para suministrar energía a plataformas petrolíferas, atraques o boyas. En la década de los 90 se comenzó a popularizar su uso en todo el mundo.

 

¿Cómo es un panel fotovoltaico?

Los paneles solares están compuestos por varias células fotovoltaicas de unos 10 centímetros cuadrados de superficie y se recubren de un revestimiento productor, de materiales como etileno y acetato de vinilo, para evitar su deterioro. Estos dispositivos están expuestos a condiciones extremas y temperaturas muy altas; sin embargo, es necesario dejar pasar la luz del sol.

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Además, los paneles suelen llevar un inversor de corriente continua a alterna, que es la que se consume habitualmente.

Generalmente, los paneles están orientados para aprovechar al máximo el recorrido del sol. No obstante, hay algunas instalaciones dotadas de un mecanismo que mueve la orientación de las placas para seguir al sol.

La potencia máxima de un panel solar oscila entre 300 y 450 W de media en una hora de sol.

 

¿Cuál es el siguiente reto de las placas fotovoltaicas?

La electricidad que producen las placas se destina a autoconsumo o se vierte a la red. Sin embargo, los días nublados o las horas nocturnas, las placas no pueden producir energía. Por eso, es decisivo que se investiguen y desarrollen formatos de almacenaje, es decir, baterías, que pueda guardar la energía sobrante, para que se pueda consumir en el momento que se necesite.

Otras mejoras incluyen mejorar su aprovechamiento de recursos, el reciclaje de sus piezas y materiales o reducir su huella de carbono.

 

La energía fotovoltaica en España

España produce al mes una media de 1.300 GWh de energía fotovoltaica, según Red Eléctrica Española (REE). La capacidad instalada, con datos de junio de 2021, es de 12.551 MW, un 11% de toda la capacidad del sistema eléctrico español. Según la Unión Española de Energía Fotovoltaica (UNEF), España es líder en el mercado europeo por potencia instalada, mientras que se sitúa en la sexta posición en el ámbito internacional. Todavía queda mucho para superar al número uno en capacidad instalada, que es China, con 20 GW (2020).

La instalación fotovoltaica más importante de España, por potencia, es la planta solar Núñez de Balboa, con 500 MW. Para que te hagas una idea, la planta más grande del mundo, Bhadla Solar Park, ubicada en India, cuenta con 2.245 MW, el doble de lo que podría producir una central nuclear.

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