¿Cómo se convierte la luz solar en energía eléctrica?

Una de las fuentes de energía que mayor relevancia están cobrando actualmente es la energía solar. Y es que, si la comparamos con fuentes tradicionales como las que usan combustibles, las ventajas son claras. Es más limpia, abundante, barata e inagotable.

Pero ¿Cómo es que funciona la energía solar? ¿Cómo es que una placa solar toma los rayos del sol y los vuelve electricidad? ¿Qué secretos hay detrás de su funcionamiento? Aquí te contamos todo lo que debes de saber para que así, aproveches al máximo todo su potencial.

Anatomía de una placa solar

Antes de hablar sobre cómo las placas solares toman los rayos del sol y los vuelven electricidad es necesario entender cómo están diseñadas estos paneles solares. A grandes rasgos, se trata de un panel o placa el cual cuenta con células fotovoltaicas interconectadas entre sí.

Dichas células, a su vez, están fabricadas en semiconductores. Estos pueden variar entre monocristalinos o policristalinos, aunque en ambos casos están hechos en sílice. La naturaleza de dichos semiconductores son los que permiten la magia de tomar fotones y volverlos electrones. A su vez, todas las células van montadas dentro de la placa solar, adheridas a una capa de EVA (Etileno Acetato de Vinilo).

Para proteger a la placa solar, la parte que da directamente al sol cuenta con un recubrimiento de cristal para que pase el sol. La parte trasera tiene una placa metálica como tapa, así como anclaje para los soportes de los paneles solares.

Proceso para convertir la luz solar en energía eléctrica: Paso a paso

Captación del sol

Para que las placas solares funcionen, estas necesitan de un flujo de sol constante y que impacte directamente sobre las mismas. Por ello el primer paso es lograr captar la mayor cantidad de luz solar posible.

Allí es donde entra en juego la adecuada colocación de los paneles solares en espacios donde el sol les impacte directamente la mayor cantidad de tiempo posible. De esta forma, las placas solares podrán recibir más rayos de luz teniendo así una mejor cosecha eléctrica.

Interacción de los fotones con las células fotovoltaicas

Cuando los rayos del sol impactan directamente a las placas solares, sus fotones llegan a las células fotovoltaicas. Esto hace que los semiconductores utilizados para la fabricación, como el silicio policristalino o monocristalino, reaccionen ante el estímulo de los fotones.

Dicho estimulo lo que provoca es que los semiconductores liberen electrones. Conocido como efecto fotovoltaico, este se da cuando los fotones activan a los materiales de las células fotovoltaicas liberando así electrones. Al estar interconectadas pues un panel solar tiene varias células, se produce una corriente de electrones, es decir, electricidad.

Liberación de electrones

Tras reacciona los materiales semiconductores de las células fotovoltaicas debido al impacto de los fotones cargados del sol, estas liberan los electrones. Entre mayor pureza tenga el semiconductor (como el silicio monocristalino) y mejor calidad sea el panel solar, más electrones se liberarán.

Dichos electrones crearán un flujo al sumarse todos los electrones emitidos por todas las células de las placas. Al ser encausados en el cableado de las placas solares se producen una corriente directa. Esta debe ser encaminada a otro dispositivo fundamental para el uso de esta corriente eléctrica adecuadamente.

Inversión de corriente directa a corriente alterna

La corriente que usamos en nuestras casas, negocios u oficinas es corriente alterna mientras que la corriente generada por las placas solares es directa. Por ello es que se debe de convertir dicha corriente DC a AC para que sea útil.

Tras salir de los paneles fotovoltaicos, la electricidad llega a los inversores de corriente donde la corriente DC se cambia a AC. Además, de que estos inversores permiten regular su intensidad optimizándola así para su uso en casa, oficina, empresas, etc. De igual forma, los inversores de corriente ayudan a llevar un mejor control de cuánto energía eléctrica se está produciendo.

Almacenamiento y distribución

Por último, para pasar de rayos solares a energía eléctrica, la corriente producida, ya corriente alterna, es llevada a la red para su uso. Se puede inyectar directamente a la red eléctrica del inmueble o se puede compartir, por ejemplo, con la red pública.

Otra de las tendencias más populares en la generación de energía solar es el almacenamiento de la misma. Actualmente existen distintas baterías para casa, como las producidas por Tesla, las cuales permiten almacenar la energía eléctrica producida. De esta forma se cubren los periodos de intermitencia de las placas solares como cuando no hay sol.

¿De qué dependen la generación de energía solar?

La conversión de rayos del sol a energía eléctrica está sujetas a distintos factores. Uno de ellos es la disponibilidad del sol pues si no hay rayos de luz, como en la noche, no habrá energía eléctrica.

Si bien esta desventaja conocida como intermitencia, es decir, periodos en los que no hay sol, es considerable, poco a poco se trabaja para solucionarla. Ahora, existen paneles solares con la capacidad de captar más fotones incluso cuando el día está nublado.

Otro punto fundamental es la calidad de las placas solares. Esto debido a que entre mejor calidad tengan las células fotovoltaicas, más electrones producirán al ser estimulados por los fotones de la luz. Por ello es que las placas solares monocristalinas son tan populares, ya que la pureza del sílice permite producir más energía fotovoltaica.

¿Dónde se pueden colocar placas solares?

Para que las placas solares generen suficiente energía, la ubicación de las placas solares es la clave. Esto debido a que se requiere que los paneles solares tengan un impacto constante y abundante de sol, la mayor cantidad de tiempo posible.

Es por eso que la colocación de las placas solares suele realizarse en el techo de muchos edificios. De igual forma, se coloca sobre espacios abiertos como parkings y explanadas e incluso, en parques. Entre menos obstáculos haya, más directamente impactará el sol lo que producirá más energía eléctrica.

Factores a tomar en cuenta al comprar placas solares

Para sacarle más provecho a las placas solares, se recomiendan considerar estos factores al buscar paneles fotovoltaicos:

Calidad de las células fotovoltaicas: El primer punto a tomar en cuenta es la calidad de las células fotovoltaicas. Entre mejor calidad tengan sus semiconductores, mayor será la cantidad de electrones producidos.

Número de células fotovoltaicas: De igual forma, el número de células en las placas solares también influye. Entre más células tengan los paneles solares, mayor será la cantidad de energía eléctrica producidas por las mismas.

Disponibilidad de sol: Otro factor que se debe considerar es la cantidad de sol disponible en la localidad. Y es que entre más sol tengamos, mayor será la cantidad de fotones que lleguen a las placas y por tanto, más energía.

Placas solares instaladas: Al igual que el número de células fotovoltaicas influye en la generación de electricidad, el número de placas solares también tiene mucho que ver. Entre más placas tengamos, más energía generaremos.

Por si fuera poco, la evolución de la tecnología está trayendo grandes innovaciones en placas solares por lo que se espera que en los próximos años, las placas solares sean más accesibles, eficientes y potentes.