Fundamentos de la energía solar: ¿cómo funcionan los paneles solares?

La energía solar funciona capturando la energía del sol y convirtiéndola silenciosa y eficazmente en electricidad para su hogar o negocio.

Nuestro sol es un reactor nuclear natural. Libera diminutos paquetes de energía llamados fotones, que viajan los 149,6 millones de kilómetros desde el sol hasta la Tierra en unos 8,5 minutos. Cada hora, impactan en nuestro planeta suficientes fotones como para generar energía solar con la que satisfacer teóricamente las necesidades energéticas globales durante todo un año.

La energía solar no genera electricidad todo el tiempo, pero sí cuando más se necesita. Esto es, durante el día y durante los períodos de sol y calor, cuando la demanda de electricidad está en su punto álgido.

Mexico es uno de los países más soleados del mundo y es el lugar perfecto para poner al sol a trabajar, especialmente durante estas horas pico.

Cómo funcionan los paneles solares

Cuando los fotones golpean una célula solar, golpean a los electrones y los liberan de sus átomos. Si los conductores están conectados a los lados positivo y negativo de una célula, forman un circuito eléctrico. Cuando los electrones fluyen a través de dicho circuito, generan electricidad. Múltiples células forman un panel solar, y múltiples paneles (módulos) pueden ser conectados entre sí para formar una matriz solar. Cuantos más paneles pueda desplegar, más energía puede esperar generar.

¿De qué están hechos los paneles solares?

Los paneles solares fotovoltaicos (FV) se componen de muchas células solares en varios tipos de envoltorios de vidrio. Las células solares están fabricadas de silicio, como los semiconductores. Están construidas con una capa positiva y otra negativa, que juntas crean un campo eléctrico, como en una batería. Los paneles solares de SunPower también están recubiertos con adhesivos conductores de calidad aeroespacial y encapsulantes patentados para proteger estas células y minimizar la degradación por la exposición al medio ambiente.

Cómo generan electricidad los paneles solares

Los paneles solares fotovoltaicos generan electricidad de corriente continua (CC). Con la electricidad de CC, los electrones fluyen en una dirección alrededor de un circuito. Este ejemplo muestra una batería que alimenta una bombilla. Los electrones se mueven desde el lado negativo de la batería, a través de la lámpara, y regresan al lado positivo de la batería.

Con la electricidad de corriente alterna (CA), a los electrones se les empuja y se tira de ellos, invirtiendo periódicamente la dirección, como el cilindro del motor de un coche. Los generadores crean electricidad de CA cuando se hace girar una bobina de alambre junto a un imán. Este generador puede recibir alimentación de muchas fuentes de energía diferentes, como el gas o el combustible diésel, la energía hidroeléctrica, la energía nuclear, el carbón, el viento o la energía solar.

La electricidad de CA se utiliza para las redes eléctricas de Mexico que funcionan en todo el país y que alimentan a miles de hogares. Sin embargo, los paneles solares crean electricidad de CC. Cómo conseguimos que la electricidad de CC entre en la red de CA Usamos un inversor.

Qué hace un inversor solar

Un inversor solar toma la electricidad de CC de la matriz solar y la utiliza para crear electricidad de CA. Los inversores son como el cerebro del sistema. Además de invertir la alimentación de CC a CA, también protegen contra fallas de conexión a tierra y proporcionan estadísticas del sistema, incluidos datos sobre voltaje y corriente en los circuitos de CA y CC, producción de energía y seguimiento del punto de máxima potencia.

Los inversores centrales llevan desde el principio dominando el sector solar. La introducción de microinversores es uno de los mayores cambios tecnológicos en el sector fotovoltaico. Los microinversores se optimizan para cada panel solar individual, no para un sistema solar completo, como hacen los inversores centrales. Esto permite que cada panel solar funcione al máximo potencial. Cuando se utiliza un inversor central, tener un problema en un panel solar (que tal vez esté a la sombra o se haya ensuciado) puede reducir el desempeño de toda la matriz solar. Otra opción que considerar es el uso de microinversores en cada uno de los paneles. Si un panel solar tiene algún problema, el resto de la matriz solar sigue funcionando eficientemente.

Cómo funciona un sistema de paneles solares

He aquí un ejemplo de cómo funciona una instalación de energía solar en el hogar. Primero, la luz del sol golpea un panel solar en el tejado. Los paneles convierten la energía en corriente continua, que fluye a un inversor. El inversor convierte la electricidad de CC a CA, que puede utilizar para alimentar su hogar. Es muy sencillo y limpio, y cada vez es más eficiente y asequible.

Sin embargo, ¿qué pasa si no se está en casa para usar la electricidad que los paneles solares están generando cada día soleado? ¿Y qué sucede por la noche cuando su sistema solar no está generando energía en tiempo real? No se preocupe, también puede beneficiarse del sistema llamado “tarifa de suministro a la red eléctrica pública” dependiendo de su estado y del minorista de energía.

Un sistema fotovoltaico típico conectado a la red, durante las horas punta de luz diurna, suele producir más energía de la que necesita un cliente, por lo que el exceso de energía se devuelve a la red para su uso en otros lugares. El cliente recibe crédito por el exceso de energía producida, y puede usar ese crédito para utilizarlo en la red convencional por la noche o en días nublados. Una “tarifa de suministro a la red eléctrica pública” es la tasa a la que usted “vende” efectivamente su energía producida por energía solar de vuelta a la red.

Al instalar la energía solar, usted ha tomado la decisión fácil de ahorrar dinero y ayudar a salvar el medio ambiente al cambiar a energía limpia y renovable. Más información sobre los ahorros que genera la energía solar aquí.