Las placas solares fotovoltaicas, también conocidas como paneles fotovoltaicos, son dispositivos electrónicos semiconductores que nos permiten transformar la energía solar en energía eléctrica, para cubrir nuestras necesidades energéticas tanto domésticas como industriales.
En la actualidad, las placas solares tienen un uso mucho más intensivo si lo comparamos con el uso de hace 5 años. Y a su vez, hace 5 años, el uso era mayor que hace 10 años. Este incremento mundial del uso de las placas solares ha sido posible gracias a que los precios de las mismas se han reducido drásticamente, con el paso del tiempo. Pero no es solamente por la disminución del precio de los paneles solares, sino que las fuentes de energía como el gas, carbón y petróleo han aumentado de precio.
Hoy en día, una instalación fotovoltaica es una inversión rentable, útil y duradera. Por lo tanto, si no estás muy familiarizado con este tema, te invito a seguir leyendo este artículo y tendrás una idea mucho más clara de este interesante tema.
Breve historia de las placas solares fotovoltaicas
Aunque su experimento en nada se parecía a los actuales paneles solares, fue el francés Alexandre Edmon Becquerel el que descubrió el efecto fotovoltaico, en 1839. Becquerel utilizó una solución de cloruro de plata y dos electrodos de platino. Cuando exponía la solución de cloruro de plata a la luz solar se generaba un voltaje entre los dos electrodos de platino.
Para el año 1883, el estadounidense Charles Fritts hizo la primera célula fotovoltaica, empleando una pequeña placa de selenio recubierta de una fina capa de oro. Esta célula generaba un voltaje al ser expuesta a la luz solar. Fritts calculó que la eficiencia de la transformación de la energía solar incidente y la energía eléctrica generada era de apenas un 1 %.
A mediados de 1954, en los EEUU, científicos de los Laboratorios Bell descubrieron que el silicio puro dopado de ciertas impurezas generaba un voltaje, al exponerse a la luz solar. Esta fue la primera celda fotovoltaica moderna. Lo que vino a continuación fue una carrera mundial para producir celdas fotovoltaicas más eficientes, económicas y duraderas. Por esta razón, los paneles fotovoltaicos traspasaron el ámbito científico, militar y aeroespacial, para ocupar un espacio relevante en los hogares y empresas modernas.
Hoy en día, el autoconsumo fotovoltaico es una realidad en muchas partes del mundo, permitiendo la generación de importantes cantidades de energía eléctrica, aprovechando la energía solar.
Tipos de placas solares
Aunque las placas solares de arseniuro de galio son más eficientes que las de silicio, estas últimas son las que copan casi todo el mercado de los paneles fotovoltaicos. Esto se debe fundamentalmente a su bajo coste. Aquí exponemos los tres tipos de paneles solares de silicio que encontrarás frecuentemente en el mercado de estos dispositivos.
Placas solares de silicio monocristalino
Estos paneles fotovoltaicos se fabrican con silicio puro fundido y dopado con boro o fósforo. Su fabricación es más costosa porque el proceso debe permitir una orientación cristalina uniforme de la celda fotovoltaica. Sin embargo, tienen la más alta eficiencia de transformación de la energía solar, logrando un aprovechamiento que promedia el 18%.
Son fáciles de identificar porque tienen un color gris oscuro, que las diferencia del resto. Estos paneles fotovoltaicos tienen una vida útil aproximada de 25 años.
Paneles solares de silicio policristalino
Con un proceso de fabricación similar a las placas monocristalinas, las celdas fotovoltaicas que componen a estas placas solares no quedan con una organización cristalina uniforme. Por esta razón, tienen un precio menor y una eficiencia energética del 14 %.
Debido a su menor precio, se venden más que las placas monocristalinas. Podemos identificarlas rápidamente por su color azul intenso.
Paneles fotovoltaicos de capa fina de silicio
Estos se fabrican depositando una fina capa de silicio dopado amorfo (no cristalino) sobre un sustrato de vidrio o plástico. Este proceso de fabricación es el menos costoso de todos los mencionados anteriormente. Por esta razón, es el más vendido en el mundo, aunque su eficiencia energética es apenas del 8 %.
¿Cómo es la estructura de los paneles fotovoltaicos?
Las placas solares comerciales tienen un área rectangular que varía entre 1,5 y 2 m². Las pequeñas celdas fotovoltaicas van empotradas en una resina especial de etil-vinilo- acetato (EVA). Esta resina protege a las mismas y es muy resistente al calor y las radiaciones solares. Protegidas en la resina quedan también las pequeñas conexiones eléctricas interceldas.
Una lámina de vidrio templado transparente protege las células fotovoltaicas, en la parte frontal que va expuesta al sol. Por otra parte, otra lámina de vidrio y polímero brinda protección a la parte posterior. Todo el conjunto va sujeto a un marco de aluminio de alta resistencia a la intemperie.
Tiene una pequeña caja de conexiones eléctricas, ubicada en el marco de aluminio, que permite la interconexión eléctrica con las demás placas fotovoltaicas.
La instalación fotovoltaica está compuesta de muchas placas solares. Por esta razón, se necesita una estructura de aluminio o de acero galvanizado donde fijar las mismas. Esta estructura debe ser lo suficientemente fuerte para soportar el peso de las placas y los vientos fuertes.
Especificaciones eléctricas de los paneles solares
Como todo equipo eléctrico, las placas solares vienen especificadas con parámetros como el voltaje, la corriente y la potencia. En lo que respecta al voltaje, es común que vengan con voltajes de salida de 12 o 24 voltios. Por otra parte, la potencia típica de estos equipos está entre 250 y 300 vatios. Por último, la corriente puede estar entre 10 y 15 amperios.
Los parámetros mencionados son los típicos para unas condiciones de máxima energía solar y con la máxima carga eléctrica conectada. Si no hay carga eléctrica consumiendo energía de la placa, los voltajes pasan de 12 a 20 voltios y de 24 a 39 voltios (voltajes en circuito abierto).
Ventajas del autoconsumo fotovoltaico
Los paneles solares fotovoltaicos protegen al medio ambiente porque disminuyen el consumo de combustibles fósiles. El alto consumo de los combustibles fósiles crea contaminación y son causantes del recalentamiento global.
Los altos precios del gas, carbón, diésel y gasolina han traído como consecuencia el aumento de los precios de la energía eléctrica. Por lo tanto, el autoconsumo fotovoltaico se hace más viable técnica y económicamente, para disminuir la dependencia de los combustibles fósiles. La energía solar es abundante y gratis, mientras que las placas fotovoltaicas son cada día más eficientes y menos costosas.
¿Cómo hago si quiero una instalación fotovoltaica?
Si necesitas una instalación para el autoconsumo fotovoltaico, lo recomendable es que busques a una empresa especializada. En Servihogar 3000 contamos con un personal técnico especializado en instalaciones de placas solares fotovoltaicas, que te garantizan un trabajo óptimo. No es recomendable improvisar con tu instalación fotovoltaica, ya que las estructuras de soporte deben cumplir todas las especificaciones de seguridad. Además, el montaje y conexionado de placas, batería, inversor y protecciones eléctricas es un delicado trabajo que debe ser realizado por especialistas.
