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By SmartWallboxes
Quieres saber cómo se fabrican los paneles solares y cómo funcionan. Esta pequeña guía te ayudará. Y si llevas demasiado tiempo pensando en invertir en un sistema de paneles fotovoltaicos, dejaras de vacilar y pasaras a la acción.
Pero lo primero es lo primero…
¿Qué es un panel solar?
Un panel solar es una parte integral de un sistema completo de generación de energía residencial o comercial. Está diseñado para convertir la energía del sol en una forma que pueda alimentar aparatos como televisores, congeladores, frigoríficos, ordenadores portátiles, Wi-Fi y demás.
Los paquetes solares que el sol dispara sobre la superficie del panel (también llamados fotones) se transforman en energía eléctrica para consumo doméstico y comercial. Esta conversión de energía se produce mediante un proceso conocido como efecto fotovoltaico.
¿Cómo se fabrican los paneles solares?
Los paneles solares suelen fabricarse en fábricas y luego son instalados por técnicos cualificados. A continuación te explicamos cómo se fabrican los paneles solares paso a paso para que tengas una idea clara de cómo se unen todos los componentes y procesos en un sistema de paneles fotovoltaicos que funciona a pleno rendimiento:
Fabricación de lingotes de silicio: el primer paso
El proceso de fabricación de paneles solares comienza con la producción de lingotes de silicio. Estos lingotes se fabrican fundiendo silicio de gran pureza a temperaturas extremadamente altas, lo que provoca su cristalización.
A continuación, se añade boro o galio para fabricar células de tipo p o n, que tienen todas las características de los semiconductores.
Para que las células de tipo p tengan carga positiva, las empresas añaden boro a la capa inferior y fósforo a la superior. Y para que las células de tipo n tengan carga negativa, añaden fósforo a la capa inferior y boro a la superior.
Cortar los lingotes en obleas
A continuación, los lingotes se cortan en láminas muy finas de unos 160 micrómetros de grosor. A continuación, las láminas se someten a determinados tratamientos que incluyen la aplicación de una capa que absorbe la luz solar para crear células solares de tipo p y tipo n. Los fabricantes hacen finas y profundas líneas de plata en la superficie de las obleas.
¿Por qué es tan especial el silicio?
¿Sabías que el silicio es el tercer elemento más abundante de la Tierra, además del oxígeno y el hierro? Es incluso más abundante que el carbono.
Una de las razones por las que el silicio es el semiconductor más común para los circuitos microelectrónicos es que es posible prepararlo en una forma cristalina extremadamente pura.
Además, este elemento puede doparse fácilmente con impurezas para formar la llamada unión p-n, sin la cual no hay generación de energía eléctrica. El boro/galio y el fósforo son las impurezas críticas para completar el proceso de formación de la célula solar.
Células tipo N frente a tipo P
Las células solares de tipo N demuestran un mayor nivel de eficiencia en comparación con las de tipo p. Además, las células solares de tipo n resisten mejor la degradación inducida por la luz. La degradación inducida por la luz es una forma más inteligente de decir que las células permanecen más o menos estables en términos de producción de energía, incluso después de la exposición a un sol extremadamente brillante.
La inmensa mayoría de los paneles solares actuales se fabrican con células de tipo p. Las células de tipo N se utilizan normalmente para producir paneles de gama alta que demuestran un nivel de eficiencia muy elevado. Algún día, la investigación y el desarrollo en el ámbito de la energía verde podrían dar lugar a células de tipo n más baratas y células de tipo p más eficientes.
Producción de electricidad: Cómo funcionan las células solares
Las líneas plateadas mencionadas anteriormente actúan como vías que siguen los electrones a medida que fluyen dentro de las células. Cuando se produce este flujo de electrones, el panel solar es prácticamente un semiconductor. El proceso mediante el cual las células solares capturan los fotones del sol y los electrones comienzan a moverse y generar tensión se conoce como efecto fotovoltaico.
Este flujo de electrones crea la corriente eléctrica (en forma de CC) que alimenta tu casa u oficina. Pero tu televisor y otros dispositivos domésticos funcionan con corriente alterna o CA y no con corriente continua. Y aquí es donde ayuda un inversor de onda sinusoidal fiable y del tamaño correcto.
Además, necesitas una batería de almacenamiento solar de tamaño decente para cuando su sistema funcione por debajo de su capacidad, como en días nublados o lluviosos.
¿Cuáles son los tipos más comunes de paneles solares?
Hay 3 tipos de paneles solares comunes en el mercado de paneles fotovoltaicos. Estas opciones incluyen:
Paneles solares monocristalinos: Bastante eficientes, de alta calidad y duraderos.
Paneles solares policristalinos: No son tan eficientes como los paneles monocristalinos, pero siguen siendo bastante eficientes y duraderos. Además, son más rentables.
Paneles solares de capa fina: Más ligeros y fáciles de instalar que los monocristales y los polis, pero menos eficientes y duraderos. Con ellos puedes alimentar tu pequeña calculadora de bolsillo. También hacen que la vida en una caravana sea mucho más cómoda.
Paneles solares monocristalinos, policristalinos y de capa fina
Para fabricar paneles solares monocristalinos, los fabricantes utilizan un único fragmento de silicio. Estos paneles son muy eficientes, ocupan poco espacio y normalmente son de color negro. Suelen estar diseñados para uso comercial y residencial. No es de extrañar que sean los paneles solares más comunes junto con los policristalinos.
En cuanto a los paneles solares de capa fina, son opciones de baja eficiencia. Hay que instalar toneladas de ellos para generar la cantidad de energía eléctrica necesaria. Además, las variedades de película fina no son duraderas. Algunos no duran más de unas semanas o meses.
La ventaja es que su construcción es más barata que la de otros tipos. Definitivamente, no son el tipo de sistema de paneles que deseas instalar para suministrar energía a tu hogar.
¿De qué están hechos los paneles solares?
Los paneles solares están formados por 60-72 células solares unidas entre sí. Estos paneles están a su vez conectados a otros para formar un sistema completo de generación de energía. Las células suelen estar hechas de silicio mezclado con fósforo o boro. Otros materiales utilizados para fabricar células solares son el silicio amorfo/no cristalino, el teluro de cadmio y el seleniuro de cobre, indio y galio.
Otra parte integrante (probablemente la más importante) de los paneles solares es la caja de conexiones. La caja de empalmes aloja todas las conexiones de cables eléctricos que hacen que el sistema funcione correctamente. Los cables se ocultan allí, lejos de las condiciones climáticas adversas y de la manipulación humana.
¿Puedes fabricar tus propios paneles solares?
Si sabe cómo dimensionar correctamente un sistema solar, tiene buenas habilidades de cableado eléctrico, puede acceder a un kit solar de alta calidad de un importante proveedor de paneles solares, no cometerás errores de instalación que pueden conducir a un sistema instalado de forma insegura, y estás de acuerdo con gastar más tiempo, energía y dinero en el proyecto, entonces puedes construir tu propio sistema de paneles solares.
Pero si quieres montar cualquier proyecto que implique conectarse a la red, lo mejor es que busques un par de manos técnicas cualificadas.
La tecnología de los paneles solares ha avanzado mucho con los años. Y puedes encontrar módulos prefabricados de buena calidad que funcionan de maravilla por una fracción del coste que tendrías si compraras paneles de oferta y te encargaras tú mismo de soldarlos y encapsularlos.
Si optas por el bricolaje, hay que añadir el coste de laminar, soldar y proteger los paneles contra la intemperie. También hay que tener en cuenta la certificación del sistema.
4 razones para no construir su propio sistema de paneles solares
Los fallos en el cableado eléctrico pueden comprometer la seguridad del sistema: Si no eres muy técnico, siempre existe la posibilidad de que el sistema mal instalado se caliente y se incendie al exponerse a la luz solar.
Soldadura: este ejercicio requiere un nivel decente de experiencia y conocimientos para completarlo con éxito. A menos que seas un ingeniero eléctrico cualificado, un técnico cualificado o tengas una experiencia considerable en el sector de los paneles solares, es fácil equivocarse al soldar.
Calidad del material: Si no sabes mucho sobre paneles solares y montaje, existe la posibilidad de que crees un sistema de baja calidad que fracasará rotundamente en la prueba de rendimiento y longevidad.
El coste: Hace unos años, podías montar un sistema de energía solar que funcionara a la perfección de forma rentable. Pero hoy en día, casi siempre gastarás más dinero si lo haces tú mismo. Es algo parecido a lo que ocurre cuando decides comprar piezas y construir un smartphone, un hoverboard o lo que sea.
¿Sigues pensando que improvisar tu propio sistema de paneles fotovoltaicos es una buena idea? Sólo tú puedes responder a esa pregunta. Pero hagas lo que hagas, evita errores que podrían inutilizar toda la instalación.
