¿Qué son las placas solares y cómo funcionan?

Las placas solares son las responsables de que hoy en día podamos aprovechar el sol como fuente limpia, gratuita y prácticamente ilimitada de energía. Y es que sin los paneles solares no podríamos convertir los rayos de sol que llegan a la tierra en electricidad.

Pero ¿Qué son realmente las placas solares? ¿Cómo convierten la luz y radiación en electricidad para nuestras casas o empresas? Aquí te contaremos todo lo que debes de saber acerca de esta pieza clave en la energía solar. Quizás así, también te animes a aprovechar todos los beneficios que tiene para ti.

Una pieza de ingeniería y tecnología

De forma breve, podemos decir que las placas solares (también llamados paneles solares) son dispositivos diseñados para recibir, absorber y convertir los rayos del sol en energía eléctrica. Esto a través de un sistema fotovoltaico del cual hablaremos más adelante.

Fabricadas con múltiples paneles de silicio conocidos como células fotovoltaicas y marcos de acero, estas placas solares pueden venir en distintos tamaños, colores y capacidades. Dependiendo del número de células y el tipo de silicio (mono o poli cristalinas) será la cantidad de energía que puedan generar las mismas.

El montaje de estas placas solares se hace en estructuras metálicas diseñadas para soportar tanto a los paneles como al cableado e inversores eléctricos. Dichas estructuras son ubicadas en espacios abiertos donde el sol impacta directamente pues la presencia de sombras puede afectar el rendimiento de las mismas.

¿Cómo funcionan las placas solares?

Contrario a lo que podrías pensar, el funcionamiento de las placas fotovoltaicas es muy sencillo. A continuación, te describiremos cómo es que estos paneles solares generan energía paso a paso para que lo comprendas mejor.

• El primer paso es muy simple, los paneles solares captan los rayos del sol los cuales impactan directamente sobre su superficie. Entre mejor estén ubicados y menos obstáculos haya, las placas solares captarán más radiación solar.
• Una vez los rayos impactan las células fotovoltaicas, los fotones de los mismos interactuarán con el silicio de las placas solares. Este material semiconductor, según el efecto fotovoltaico, liberará electrones como reacción a dicha interacción creando así una corriente eléctrica.
• Para que la energía eléctrica sea considerable, las placas solares deben conectarse entre sí para crear así sistemas fotovoltaicos más robustos. Si los paneles solares se conectan en serie, la tensión eléctrica aumenta mientras que si se conectan en paralelo se genera mayor corriente.
• Dicha corriente eléctrica es del tipo continua, también conocida como CC (corriente continua) por lo que debe de convertirse en corriente alterna (CA) para poder utilizarse. Para ello las placas solares se conectan con inversores de corriente los cuales se encargan de esta tarea.
• Además de convertir la corriente continua en corriente alterna, los inversores ayudan a monitorear el rendimiento de las placas solares y a optimizar la corriente generada.
• Por último, la energía solar ya lista es distribuida, ya sea directamente a la red del inmueble, a la red pública o almacenada en batería para utilizarse conforme se requiera.

A grandes rasgos, esta es la forma en la que las placas solares toman la radiación de nuestra estrella para convertir sus fotones en corriente eléctrica abundante, limpia y prácticamente ilimitada además, por supuesto, de barata.

Anatomía de una buena placa solar

Una buena placa solar está diseñada para ser altamente eficiente en diferentes situaciones. Esto debido a que su construcción está pensada tanto para obtener energía cuando abunda el sol como cuando este es limitado, por ejemplo, durante un día nublado o una tormenta.

De igual forma, una buena placa solar es resistente y segura. Cuenta con una construcción de alta calidad pensada para rendir por muchos años, generalmente, entre 15 y 20 años dependiendo de su calidad. También cuenta con elementos que ayudan a reducir riesgos de sobrecalentamiento, cortos circuitos o incendios.

Otra característica de las mejores placas solares es que estas cuentan con un diseño no solo pensado para soportar las condiciones climáticas adversas sino también, para ser más versátil. Esto con la finalidad de poder adaptarlas a diferentes espacios, desde el tejado de un edificio, fábrica o casa hasta un campo abierto.

Tipos de placas solares

En la actualidad existen distintos tipos de placas solares. Aquí te contamos de qué va cada uno.

Placas solares monocristalinas

Las placas solares monocristalinas son fabricadas a partir de un solo cristal de silicio, de allí su nombre. Tienen una apariencia uniforme y suelen ser de color negro.
Además, son conocidas por tener una alta eficiencia energética y un rendimiento superior en condiciones de poca luz y alta temperatura.

Placas solares policristalinas

Más económicas, las placas solares policristalinas tienen una eficiencia menor por la estructura de silicio, aunque suelen ser una opción atractiva por su precio y tolerancia a las condiciones climáticas.
Estas placas reciben dicho nombre debido a que están compuestas por múltiples cristales de silicio. Su apariencia es más azulada y texturizada en comparación con las monocristalinas.

Placas solares amorfas

Estas placas están fabricadas con materiales semiconductores no cristalinos como el silicio amorfo lo que hace que sean flexibles y más delgadas.

Aunque su eficiencia es menor en comparación con las placas cristalinas, son más flexibles lo que hace que sean ideales para adaptarse a usos específicos en diseños arquitectónicos o en la fabricación de dispositivos como lámparas, juguetes, cámaras, etc.

Placas solares de capa fina

Por último tenemos a los paneles solares de capa fina los cuales están compuestas por una capa delgada de material semiconductor depositada sobre un sustrato.

Dichas placas solares pueden estar hechas de materiales como telururo de cadmio, cobre, indio, galio o selenio. Tienen una eficiencia aceptable y suelen ser más económicas de producir en comparación con las placas cristalinas por la poca cantidad de material que requieren.

Ventajas de las placas solares

Las ventajas que ofrecen las placas solares sobre otras formas de generar energía como las basadas en combustibles fósiles, las eólicas o hidroeléctricas son amplias. En primer lugar, son mucho más limpias lo que supone el ahorro de toneladas de gases contaminantes.

El sol es un recurso abundante, gratuito y de fácil acceso lo que hace más sencillo generar energía. De igual forma, la energía solar es más barato pues la inversion inicial de un sistema fotovoltaico se recupera en 5 años, pero puede durar ¡Hasta 25 años funcionando!

Si eso no basta, hoy en días las placas solares se pueden adaptar a distintos entornos y espacios como edificios o terrenos al aire libre. Además, solucionar problemas como la intermitencia de la energía solar ahora es más sencillo con otros sistemas de generación o con baterías.

El futuro de las placas solares

Sin duda, las placas solares tienen un futuro prometedor. Más allá de su creciente popularidad, mayor uso y menor costo al fabricar placas solares más eficientes, baratas, duraderas y accesible, tenemos potenciales innovaciones listas para cambiar al mercado.

Por ejemplo, la creación de placas solares más eficientes con tecnología de punto cuántico o células solares de múltiples uniones. Además, de su inclusión en espacios antes no considerados como vías de tren ayudarán a que las placas solares mejoren enormemente.

Quizás en un futuro veamos placas solares más pequeñas, compactas, ligeras y avanzadas capaces de obtener luz incluso al atardecer. ¡Ya lo veremos!