¿Cómo funciona un panel solar?

850 kilómetros separan el país del mundo con menos posibilidades para la energía solar, Irlanda, del país con mayor radiación, España. Que seamos el país con mayor radiación es una buena noticia para la instalación de paneles solares, aunque sigue siendo fundamental tomar mayor conciencia del valor de esta energía. De todas formas, parece que vamos por buen camino y que sabemos que las energías renovables son el futuro.
 
Según los datos de la Red Eléctrica Española (REE), la energía cuya producción más incrementó en 2021 fue la fotovoltaica, que generó un 37,7 % más de electricidad con respecto a 2020.
 
Y ahora que los paneles solares son cada vez más comunes, incluso en nuestros hogares, te contamos todo lo que debes saber sobre este tipo de energía.

La energía fotovoltaica, el principio de todo

La energía fotovoltaica es la transformación de la energía solar en electricidad. Por eso cuando hablamos de autoconsumo fotovoltaico nos referimos a la producción individual de esta fuente de electricidad para el consumo particular a través de paneles solares.

¿Qué ventajas tiene la energía fotovoltaica?

• Es más económica. La inversión realizada para la instalación se amortiza en pocos años y no hay relación con las subidas de los precios de la luz. Además, hay subvenciones para el montaje de las placas solares.

• Menos huella de CO₂. La energía solar es una energía renovable que no emite gases de efecto invernadero.

• Los paneles fotovoltaicos se elaboran con silicio. ¿Sabías que después del oxígeno el silicio es el segundo material más abundante en la Tierra? Por eso es barato y fácil de obtener.

• Poco mantenimiento. Como verás en este mismo artículo, limpiar los paneles solares es muy sencillo.

• Podrás compensar los excedentes (la energía eléctrica producida por la instalación fotovoltaica y no autoconsumida). Como indica el RD 244/2019, se pagan los excedentes a las instalaciones de autoconsumo que estén acogidos a esta modalidad.

¿Qué es un panel solar y cómo funciona?

Es probable que hayas observado que se usan varias fórmulas para hablar del panel solar, entre ellas, placa solar y placa fotovoltaica. Y es que hay muchas maneras de referirse al mismo concepto.
 
Sin embargo, ¿qué es en realidad un panel solar? Se trata de una estructura rectangular capaz de generar energía fotovoltaica, algo que parece mágico pero que es posible gracias al siguiente proceso.
 
Para empezar, un panel solar está compuesto por muchas unidades básicas de transformación: las células solares.
 
En cada panel solar hay unas 60 células. Cada una mide 10 centímetros cuadrados y tiene un grosor de 4 centímetros aproximadamente, aunque el tamaño depende de los fabricantes. ¿Y de qué están hechas? De materiales semiconductores como el silicio.
 

• Fósforo, que produce electrones con carga eléctrica negativa. 

• Boro, que produce electrones con carga positiva.

De esta forma se consiguen dos paneles: uno negativo (con silicio y fósforo) y otro positivo (con silicio y boro). Ambos paneles se disponen en las células fotovoltaicas como si de un sándwich se tratara. Por lo tanto, la celda solar tiene dos cargas, lo que crea un campo electrónico para generar electricidad. Veamos el proceso con más detalle:

1. Primero, el panel negativo (formado por silicio y fósforo) se expone al sol.

2. Los fotones (la partícula elemental que compone la luz) impactan sobre la superficie, contra el silicio concretamente.

3. Cuando se produce el impacto, se liberan electrones y el campo eléctrico los envía hacia el panel positivo (formado por silicio y boro). Esto hace que los electrones se conviertan en energía eléctrica.

Así pues, ya tenemos energía. De todas formas, esta energía es de corriente continua y en nuestras casas utilizamos corriente alterna. Para ello los paneles tienen un inversor que la transforma. De ahí pasa a un centro de carga que la distribuye por los aparatos electrónicos.
En la mayoría de los hogares no es necesario instalar ningún contador extra. Con el contador telegestionado es suficiente, porque son bidireccionales (pueden medir la energía demandada a la red y la energía vertida a la red).

En resumen: ¿cuáles son los elementos de una instalación fotovoltaica de autoconsumo?

• Las células fotovoltaicas. Convierten la luz solar en electricidad de corriente continua.

• La batería. Almacena los excedentes de generación para su utilización en horas sin sol.

• Los reguladores fotovoltaicos. Controlan constantemente el estado de la carga de las baterías.

• El inversor. Convierte la energía continua generada por los paneles o suministrada por la batería en energía alterna para el equipamiento del hogar.

¿Qué tipos de paneles solares hay?

• Monocristalinos. Seguro que los reconoces fácilmente por su color negro. Son un 15-25 % más eficientes que otros modelos y pueden durar hasta 25 años.

• Policristalinos. Tienen un color azulado oscuro y se fabrican con silicio metalúrgico. Son más baratos pero también menos eficaces.

• Amorfos. En estos paneles solares no se unen varias células individuales, sino que se trata de una sola lámina cortada a medida a la que se fijan materiales como silicio, teluro de cadmio, cobre, galio o selenio. Como su fabricación es más sencilla, su precio también es menor. Pueden adaptarse a todo tipo de superficies y cada vez se usan más en las casas.

El panel solar según su uso

¿Para qué se va a utilizar? ¿Dónde queremos generar electricidad? Hay tres opciones de placas:

• De uso residencial o autoconsumo.

• De uso industrial.

• Para huertas solares, que venden electricidad.

El panel solar según la potencia

Por otra parte, la potencia es la capacidad que tiene el panel para generar energía fotovoltaica y se expresa en vatios pico (Wp).
¿Cómo puedes calcularla? Necesitas saber el voltaje máximo y la intensidad eléctrica máxima (datos que te facilitan los fabricantes en la hoja de especificaciones técnicas) y aplicar esta fórmula:

P (Wp)=Vmax*Imax

Para el uso residencial suelen utilizarse paneles solares de 320Wp, 340Wp o 375Wp.
 

El panel solar según el tamaño

Otra variante a tener en cuenta es la dimensión de las placas fotovoltaicas, que pueden ser de 60 celdas (sobre todo en los hogares) o 72 (para uso industrial).

• El tamaño de las placas solares de 60 celdas es de 164 cm x 99 cm.

• Las placas de 72 celdas son de 200 cm x 100 cm aproximadamente.

¿Cómo se mantiene un panel solar?

La gran resistencia y durabilidad son dos de las características de los paneles solares. Con todo, siempre es necesario un mantenimiento adecuado.
¿Cómo puedes conservar limpio el panel solar? Lo mejor es optar por agua y una pequeña cantidad de jabón. No se recomiendan detergentes o materiales de limpieza muy agresivos, ya que podrían perjudicar la superficie del panel.
También utilizaremos una esponja suave y mojaremos previamente la suciedad para que no cueste tanto retirarla. El último paso consiste en aclarar con agua para eliminar restos de jabón.

• Evita limpiar el panel solar los días de viento, porque arrastra el polvo hasta la superficie y es más complicado.

• El lavado a presión no es aconsejable, ya que daña gravemente el panel.

• Y, sobre todo, recuerda que la seguridad es lo más importante. Estarás a cierta altura mientras limpias, así que ve con cuidado.

De todas formas, solo es necesario limpiar el panel solar 3 o 4 veces al año, excepto si vives en un lugar con mucho polvo.

¿Y el mantenimiento del inversor?

Más allá de la limpieza de las placas fotovoltaicas, en este tipo de instalación es importante cuidar el inversor. La buena noticia es que en Naturgy nos ocupamos de ello para que siempre funcione a pleno rendimiento. Con una revisión anual podemos comprobar que todo está en perfectas condiciones, tanto el inversor como los demás elementos. Con este servicio preventivo de Servielectric te quedarás totalmente tranquilo.
 
Y, por cierto, no queremos terminar el artículo sin recordarte que los paneles solares funcionan siempre que reciben radiación, aunque haya nubes. Lógicamente, a mayor cantidad de radiación, mayor generación de electricidad.
¿Te habías parado a pensar cómo funciona un panel solar? Ahora ya sabes que es mucho más sencillo de lo que parece y el resultado compensa: la energía que se genera es garantía de sostenibilidad. 
 
¿Te gustaría contar con energía solar para tu hogar? Si es así, ¿por qué motivo? Cuéntanos tu opinión, ¡te leemos!