Paneles solares : ¿Qué son los paneles solares?

¿Qué son los paneles solares?

Las células fotovoltaicas (PV), a menudo conocidas como células solares, se utilizan en Paneles solares para convertir la luz solar en electricidad.

Esta energía se puede conectar a la red eléctrica de su hogar.

La tecnología solar es bastante antigua; sin embargo, aunque los fundamentos siguen siendo los mismos, la eficiencia de los Paneles solares ha mejorado sustancialmente en los últimos años.

La gran mayoría de las células solares están hechas de silicio, que ha mejorado la eficiencia y el costo a medida que los materiales han progresado desde los tipos de silicio amorfo (no cristalino) a policristalino y cristalino (monocristal).

A diferencia de las pilas de combustible o las baterías, las células solares no utilizan reacciones químicas ni necesitan combustible para generar electricidad, y no poseen partes móviles, a diferencia de los generadores eléctricos.

Las células solares se pueden agrupar en matrices, que son enormes grupos de células.

Estas matrices están compuestas por miles de celdas individuales.

Pueden operar como centrales eléctricas, convirtiendo la luz solar en electricidad y distribuyéndola a consumidores comerciales, industriales y residenciales.

Los propietarios de viviendas han colocado celdas solares en diseños considerablemente más pequeños en sus tejados, conocidos como paneles de celdas solares o simplemente paneles solares, para reemplazar o complementar su fuente de energía normal.

Los paneles de células solares también se emplean para suministrar electricidad en muchas regiones terrestres distantes donde las fuentes de energía eléctrica normales no están disponibles o son excesivamente caras de construir.

¿Como funcionan los paneles solares?

Los Paneles solares recolectan y convierten la energía renovable pura de la luz solar en electricidad, que posteriormente se puede utilizar para cargas de energía eléctrica.

Los Paneles solares están formados por varias células solares, cada una de las cuales comprende capas de silicio, fósforo (que da carga negativa) y boro (que da carga positiva).

Los fotones son absorbidos por paneles solares, que generan una corriente eléctrica.

La energía liberada cuando los fotones chocan con la superficie del Panel solar hace que los electrones salgan de las órbitas atómicas y se descarguen en el campo eléctrico creado por las células solares, que posteriormente tira de estos electrones libres hacia la corriente direccional.

El efecto fotovoltaico se refiere a todo el proceso.

El hogar promedio tiene espacio en el techo más que suficiente para acomodar la cantidad requerida de Paneles solares para generar suficiente electricidad solar para satisfacer sus necesidades de energía.

Cualquier exceso de electricidad generada se alimenta a la red eléctrica principal, que se amortiza con la reducción del uso de electricidad por la noche.

Un Panel solar genera energía durante el día que se utiliza posteriormente en el hogar por la noche en una configuración bien equilibrada y conectada a la red.

Los propietarios de generadores solares pueden recibir un reembolso si su sistema genera más energía de la que se requiere en la casa, gracias a los programas de medición neta.

Un controlador de carga, un banco de baterías y, en la mayoría de los casos, un inversor son componentes necesarios en los sistemas solares fuera de la red.

El controlador de carga transmite electricidad de corriente continua desde la matriz solar al banco de baterías.

Luego, la energía se transfiere del banco de baterías a un inversor, transformando la corriente CC en corriente alterna (CA), que pueden usar los aparatos que no son de CC.

Los conjuntos de Paneles solares están dimensionados para satisfacer los requisitos de carga eléctrica más exigentes con la ayuda de un inversor.

La corriente alterna puede alimentar cargas en hogares y negocios, vehículos recreativos y botes, cabañas remotas, cabañas o residencias, y mucho más.

¿Cuáles son los distintos tipos de paneles solares?

Cuando se trata de paneles solares, normalmente piensa en el costo, la estética y la eficiencia energética.

Si bien todas estas son consideraciones importantes, hay un factor en los Paneles solares que afectará a los tres: el tipo de Paneles solares que seleccione.

Las diferentes variedades de Paneles solares disponibles en el mercado hoy en día afectarán el costo de instalación y fabricación, así como la apariencia de los paneles en su techo.

Es uno de los factores más importantes a considerar al instalar paneles solares.

Hay tres variedades de paneles solares, cada uno con su propio conjunto de ventajas y desventajas.

Los Paneles solares policristalinos, monocristalinos y de película delgada son los tres tipos de paneles solares.

Los mejores paneles solares para usted estarán determinados por su escenario único y lo que cree que lograrán los paneles solares.

Repasaremos los muchos tipos de paneles solares, sus beneficios e inconvenientes, y cómo elegir el adecuado para usted en esta guía.

Paneles solares monocristalinos

Como su nombre lo indica, los paneles monocristalinos se producen a partir de un cristal de silicio puro que se corta en muchas obleas.

Se distinguen fácilmente por su color negro oscuro, lo que indica que están construidos con silicio puro.

Los paneles monocristalinos son, con mucho, los más eficientes en espacio y duraderos de los tres tipos de Paneles solares debido a su uso de silicio puro.

Sin embargo, esto tiene un costo: se desperdicia una cantidad significativa de silicio en la producción de una sola célula monocristalina, que a veces excede el 50%.

Como resultado, el precio es bastante alto.

Paneles solares policristalinos

Estos, como el término implica, están compuestos por muchos cristales de silicio en lugar de uno solo.

Se funden los fragmentos de silicio y se vierten en un molde cuadrado.

Esto hace que las células policristalinas sean más económicas ya que hay poco desperdicio, lo que les da su distintiva forma cuadrada.

Sin embargo, debido a que su pureza y estructura de silicio son más bajas que los paneles monocristalinos, son menos efectivos en la generación de energía y el espacio.

También tienen una tolerancia al calor reducida, lo que los hace menos efectivos en situaciones de alta temperatura.

Paneles solares de película fina

Los Paneles solares de película delgada, a diferencia de los Paneles solares policristalinos y monocristalinos, están construidos con una variedad de materiales.

El telururo de cadmio (CdTe) es el material de Panel solar de película delgada más común.

Los fabricantes insertan una capa de CdTe entre las capas conductoras transparentes, que ayudan a capturar la luz solar en la creación de este tipo de panel de película delgada.

Este tipo de técnica de película fina también tiene una capa protectora de vidrio en la parte superior.

El silicio amorfo (a-Si), que es comparable a la estructura de los paneles policristalinos y monocristalinos, también se puede utilizar para fabricar Paneles solares de película fina.

Aunque estos paneles de película delgada incluyen silicio, no están formados por obleas de silicio sustanciales.

Están hechos de silicio no cristalino que se ha colocado en capas sobre plástico, vidrio o metal.

Finalmente, los paneles CIGS (selenuro de cobre, indio, galio) son una tecnología común de película delgada.

Las cuatro partes de los paneles CIGS están intercaladas entre dos capas conductoras (plástico, aluminio, vidrio o acero), con electrodos en la parte frontal y posterior del material que capturan las corrientes eléctricas.

¿Cómo se ven los distintos tipos de paneles solares?

El aspecto de cada tipo de Panel solar varía debido a las diferencias en los materiales y la producción:

Paneles solares monocristalinos

Lo más probable es que sea un panel monocristalino si encuentra un Panel solar con células negras.

Debido a la forma en que la luz se relaciona con el cristal de silicio puro, estas células parecen negras.

Mientras que las células solares son negras, las láminas traseras y los marcos de los Paneles solares monocristalinos vienen en varios colores.

La lámina posterior del Panel solar suele ser negra, plateada o blanca, y los marcos de metal suelen ser negros o plateados.

Paneles solares policristalinos

A diferencia de las células solares monocristalinas, las células solares policristalinas exhiben un tono azulado debido a que la luz se refleja de manera diferente en los fragmentos de silicio en la célula que en la oblea de silicio monocristalino puro.

Los paneles policristalinos, como los paneles monocristalinos, cuentan con hojas traseras y marcos de distintos colores.

Los marcos de los paneles policristalinos suelen ser plateados, mientras que las láminas traseras son plateadas o blancas.

Paneles solares de película fina

Con respecto a los Paneles solares de película delgada, la delgadez y el bajo perfil de la tecnología son las características estéticas más distintivas.

Los paneles de película delgada suelen ser más delgados que otros tipos de paneles, como su nombre lo indica.

Este es el caso porque las células de los paneles son 350 veces más delgadas que las obleas cristalinas utilizadas en los Paneles solares policristalinos y monocristalinos.

Si bien las células de película delgada pueden ser mucho más delgadas en comparación con las células solares normales, el grosor general de un panel de película fina puede ser similar al de un Panel solar policristalino o monocristalino si comprende un marco grueso.

Todavía hay Paneles solares adhesivos de película delgada que se adhieren a la superficie del techo lo más cerca posible, pero también hay otros Paneles solares de película delgada que son más duraderos con marcos de hasta cincuenta milímetros de grosor.

Los paneles solares de película delgada vienen en varios colores, incluidos el azul y el negro, según el material del que estén compuestos.

Eficiencia del panel solar y clasificaciones de potencia

La cantidad de energía que puede generar cada tipo de Panel solar varía.

Paneles solares policristalinos y monocristalinos

Los paneles monocristalinos tienen la mejor eficiencia y capacidad de potencia de cualquier tipo de panel.

Los Paneles solares monocristalinos pueden alcanzar eficiencias de más del 20%, mientras que los Paneles solares policristalinos a menudo alcanzan eficiencias del 15 al 17%.

Los Paneles solares monocristalinos producen más energía que otros tipos de paneles debido a su eficiencia y porque están disponibles en módulos de mayor potencia.

La mayoría de los Paneles solares monocristalinos tienen una capacidad de energía de más de 300 vatios (W), y algunos recientemente superan los 400 W.

Las potencias de los paneles solares policristalinos son menores.

Esto no quiere decir que los paneles solares policristalinos y monocristalinos no sean comparables físicamente; de hecho, ambos tipos de paneles solares suelen tener 60 celdas de silicio, con 72 o 96 variedades de celdas disponibles (generalmente para instalaciones a gran escala).

Los paneles monocristalinos pueden producir más electricidad con el mismo número de células.

Paneles solares de película fina

Los Paneles solares de película delgada son menos eficientes y tienen menor capacidad de energía que los paneles policristalinos o monocristalinos.

Las eficiencias varían según el tipo de material utilizado en las celdas, pero normalmente son alrededor del 11%.

A diferencia de los Paneles solares policristalinos y monocristalinos, que están disponibles en tamaños de celda estandarizados de 60, 72 y 96, la tecnología de película delgada no.

Como resultado, la capacidad de potencia de un panel de película delgada estará determinada sustancialmente por su tamaño físico.

Los Paneles solares policristalinos y monocristalinos tendrán, en promedio, una mayor capacidad de potencia por metro cuadrado (pie cuadrado) que los paneles de película delgada.

Los Paneles solares vienen en una variedad de rangos de precios

Debido a que las técnicas de producción de paneles policristalinos, monocristalinos y de película fina son diferentes, cada tipo de panel tiene un precio diferente.

La opción más cara son los paneles solares monocristalinos.

Se prevé que los paneles solares monocristalinos sean los más caros de todos los tipos de paneles solares.

Esto se debe principalmente al proceso de producción: dado que las células solares están formadas por un solo cristal de silicio, los fabricantes deben pagar los costos de fabricación de estos cristales.

Esta técnica, denominada proceso de Czochralski, consume mucha energía y desperdicia silicio (que luego se puede utilizar para fabricar las células solares policristalinas).

Los paneles solares policristalinos son un buen compromiso.

Los paneles solares hechos de cristales policristalinos suelen ser menos costosos que los paneles solares monocristalinos.

Debido a que las células están formadas por fragmentos de silicio en lugar de un solo cristal de silicio puro, este es el caso.

Esto permite un proceso de fabricación de células considerablemente más simple, lo que ahorra dinero tanto a los fabricantes como a los usuarios finales.

El costo de los paneles solares de película delgada está determinado principalmente por el tipo de Panel solar de película delgada; Los paneles solares CdTe son generalmente los menos costosos de fabricar, mientras que los paneles solares CIGS son sustancialmente más costosos de fabricar que el CdTe o el silicio amorfo.

Debido a la mano de obra adicional requerida, el costo total de instalar un sistema de paneles solares de película delgada puede ser menor que instalar un sistema de paneles solares policristalinos y monocristalinos, independientemente del precio de los paneles en sí.

Los paneles solares de película delgada requieren menos mano de obra para instalar, ya que son más livianos y más fáciles de maniobrar, lo que hace que sea mucho más fácil para los instaladores levantar los paneles sobre los tejados y protegerlos en su lugar.

Esto se traduce en menores gastos de mano de obra, lo que puede contribuir a una instalación solar más asequible en general.

¿Cuál es el mejor tipo de panel solar para su instalación?

Gran parte de su decisión con respecto al tipo de Panel solar que desea para su sistema se basará en los detalles de la situación y la propiedad.

Los paneles policristalinos, monocristalinos y de película delgada tienen cada uno su propio conjunto de beneficios e inconvenientes, y la mejor opción para usted depende de la propiedad y los objetivos de su proyecto solar.

La instalación de paneles policristalinos de menor costo y menor eficiencia puede ahorrar dinero por adelantado para los propietarios con mucha área para paneles solares.

La instalación de Paneles solares monocristalinos de alta eficiencia es una buena opción si tiene un espacio limitado y desea ahorrar dinero en su factura de electricidad.

Cuando se trata de Paneles solares de película delgada, se utilizan con mayor frecuencia cuando se instalan en un techo comercial enorme que no puede soportar el peso adicional de los equipos solares típicos.

Como tienen más espacio para colocar paneles de película delgada, este tipo de techos también pueden permitirse una menor eficiencia.

Los paneles de película delgada también pueden beneficiar a los sistemas solares portátiles, como los que se ven en vehículos recreativos o barcos.

Preguntas frecuentes (FAQ)

Aquí hay algunas preguntas frecuentes que recibimos sobre los paneles solares.

¿Cómo funcionan los paneles solares y las baterías?

Los Paneles solares le permiten consumir electricidad tan pronto como se crea.

Las baterías solares, por otro lado, ahora están disponibles para almacenar la energía generada por sus paneles durante el día para que pueda utilizarlos más tarde.

Las baterías solares vienen en varias formas y tamaños, cada una con su propio conjunto de características y capacidades.

Algunos son del tamaño de la batería de un vehículo, mientras que otros son del tamaño de un generador o una lavadora.

La mayoría de las personas que instalan Paneles solares lo hacen sin batería porque quieren utilizar la energía de la red eléctrica cuando los paneles no producen electricidad.

Las baterías solares suelen ser utilizadas por personas comprometidas a vivir "fuera de la red".

¿Cómo funcionan los paneles solares sin conexión a la red?

El término "fuera de la red" se refiere a una ubicación que no está conectada a la red nacional.

Como resultado, los Paneles solares fuera de la red requieren almacenamiento de batería para funcionar.

Un sistema fuera de la red debe poder:

• Producir suficiente energía durante todo el año

• Tener suficiente capacidad de batería para satisfacer las demandas del hogar.

Debido a que las baterías, los inversores y los generadores de respaldo son costosos de mantener, estos sistemas a menudo solo se encuentran en lugares aislados donde la conexión a la red eléctrica no es práctica.

¿Son efectivos los paneles solares?

Los Paneles solares nunca son 100% eficientes porque las condiciones nunca son ideales.

La mayoría de los paneles domésticos tienen una eficiencia del 20%, que puede parecer baja, pero es suficiente para cubrir la mayor parte (si no todo) del uso de energía de un hogar.

A medida que avanza el sector de la tecnología solar, podemos esperar que los sistemas solares domésticos sean más eficientes en el futuro.

¿Es posible instalar paneles solares en un techo plano?

Los Paneles solares pueden funcionar con la misma eficacia en tejados planos que en tejados inclinados porque emplean marcos de montaje específicos que les permiten inclinarse en el mejor ángulo posible.

Los tejados planos tienen la ventaja de que son más fáciles de alcanzar, lo que facilita considerablemente la instalación y el mantenimiento de los paneles; no requieren que se retiren las tejas, lo que hace que los paneles sean menos visibles desde la calle.

¿Los paneles solares funcionan en la oscuridad o de noche?

No, los Paneles solares no son muy efectivos por la noche.

Sin embargo, almacenar la energía solar que generan los paneles a lo largo del día es ahora más fácil que nunca.

La técnica más común es utilizar baterías, que son cada vez más asequibles y económicas a medida que sus precios continúan bajando año tras año.

¿Es posible utilizar paneles solares en días nublados?

Ellos si.

La luz del día normal será suficiente para que los paneles funcionen correctamente.

Aunque son más prolíficos en días despejados y soleados y durante todo el verano cuando hay más horas de luz, no requieren luz solar intensa y brillante.

También funcionan mejor en áreas con menos nubosidad.