Creative commons

Creative commons

No todo el mundo conoce el funcionamiento de los paneles solares, pese a que actualmente su uso está creciendo de forma exponencial debido a las numerosas ventajas que comporta utilizar este tipo de placas en los edificios.

La energía solar

Estos paneles tienen como base para su funcionamiento una serie de principios que aprovechan la energía solar.

Pero, ¿qué es la energía solar? Es la energía que se obtiene a partir del aprovechamiento de la radiación de tipo electromagnético que proviene del Sol. Este irradia la Tierra con sus rayos con una potencia de alrededor de 180 billones de kilovatios y entran a través de la atmósfera (ésta los filtra, quedando gran parte de la ‘mala’ radiación fuera de la superficie terrestre).

Este tipo de energía se lleva aprovechando por el ser humano desde la antigüedad con distintas tecnologías rudimentarias que han ido evolucionando con el paso de los años.

Esta energía puede transformarse en energía eléctrica o energía térmica, dependiendo del procesado de energía que se aplique. Esta energía es una de las más limpias y renovables, por lo que su uso en masa podría erradicar varios de los problemas más importantes a escala mundial como, por ejemplo, el abastecimiento de energía de la población o el cambio climático.

Funcionamiento de los paneles solares

Un panel solar es un aparato capaz de captar la energía que proviene de la radiación solar. Este término engloba a los colectores solares, que son utilizados, por lo general, para calentar agua aprovechando la energía térmica solar, así como a los paneles fotovoltaicos, los cuales son usados para producir electricidad mediante la energía solar fotovoltaica. Los primeros son menos eficientes y más baratos en cuanto a la inversión inicial, aunque no a largo plazo.

Estos paneles suelen estar compuestos por varias células o celdas fotovoltaicas. Dichas células contienen silicio, un material semiconductor intrínseco, es decir, que tiene la capacidad de conducir la electricidad manteniendo su propia carga neutra.

Por sí mismo el silicio no podría generar electricidad al tener una carga neutra y aquí es donde entran en juego otros elementos, conocidos como dopantes. Estos introducen un déficit o un exceso de electrones en el silicio, creando corrientes positivas o negativas. Los más conocidos son el fósforo y el boro. Estos elementos se mezclan con el silicio formando 2 paneles conectados por un conductor eléctrico, de forma que el panel silicio/boro sería el positivo y el de silicio/boro el negativo.

En la actualidad se incluye en el juego a los fotones provenientes de la radiación solar. Cuando el panel negativo se expone a la luz solar en el ángulo adecuado, los fotones que provienen de dicha luz bombardean los átomos y se liberan los electrones adicionales que se hallan en el fósforo.

El panel positivo atrae los electrones a través de un hilo conductor. Esta energía eléctrica se puede almacenar en un sistema de baterías o pasarlo a la red eléctrica. Para ello, se debe invertir en sistemas que sean capaces de llevar a cabo estas acciones. Aunque es requerida una inversión, a largo plazo son amortizados.

Las ventajas de los paneles solares

Los paneles solares poseen una serie de ventajas que hacen que invertir en ellos sea más que rentable. De hecho, aprovechar la energía solar con el precio actual de las placas solares tiene una TIR (Tasa Interna de Retorno) bastante elevada según los expertos.

Energía renovable y totalmente limpia. La energía del sol siempre va a estar ahí, por lo que no hay riesgo de que se termine, además de haber suficiente para todos. A su vez, estos paneles no necesitan agentes químicos ni combustión ni ningún otro proceso contaminante, por lo que resultan idóneos para cuidar el medio ambiente.

– Disminución del resto de formas contaminantes en las que se genera energía. Por ello, se ayudaría a terminar con el almacenamiento de residuos nucleares y con el de los combustibles fósiles.

– Grado muy alto de autosuficiencia energética. Esto quiere decir que tu dependencia a las empresas que te proporcionan energía eléctrica se vuelve mucho menor. De esta forma, se ahorra en las facturas de electricidad y gas sobre todo en las zonas con más horas de luz.

Estos paneles se pueden instalar a gran escala para generar grandes cantidades de energía, como por ejemplo el aeropuerto de Kerala, en India, que funciona exclusivamente con energía solar.

Tipos de paneles solares

Según su forma, podemos clasificar los tipos de paneles solares en cuatro:

Panel con forma teja o baldosa: son pequeños paneles que están diseñados con el fin de adaptarse, uniendo un gran número de ellos para adoptar la forma de la superficie en la que son instalados.

Sistemas de concentración: estos paneles vienen con superficies reflectantes incorporadas que son capaces de concentrar los fotones sobre los paneles fotovoltaicos. Este método no aumenta la tasa de conversión que los paneles son capaces de proporcionar, aunque sí incrementa la cantidad de electricidad que se produce por unidad de superficie.

Panel bifacial: estos paneles están preparados para reducir la dependencia que tiene este sistema al ángulo de incidencia de la luz. Esto es así gracias a que se puede producir energía cuando la radiación solar incide en cualquiera de sus dos caras.

También existe otra clasificación en la que podemos ver:

Los paneles solares térmicos. Transforman la energía solar en energía térmica. Poseen muchas aplicaciones a nivel doméstico e industrial y se dividen en 3 tipos distintos dependiendo de la temperatura máxima que pueden alcanzar.

Los paneles solares fotovoltaicos. Posibilitan convertir la energía solar en electricidad. Suelen estar compuestos por silicio y existen paneles monocristalinos y policristalinos.

Los paneles solares híbridos. Facilitan la transformación de la energía solar en calor y electricidad al mismo tiempo. La principal ventaja que presentan es la reducción del espacio preciso para estas instalaciones, puesto que atesoran las dos funciones de los otros paneles en un solo panel.