¿Qué es una placa solar fotovoltaica?

Placas solares

Como su nombre indica, el efecto fotovoltaico consiste en transformar la luz en electricidad.

Este principio fue descubierto por el físico francés Alexandre Becquerel en 1839. En términos más científicos, este fenómeno permite a los materiales semiconductores absorber los fotones emitidos por la luz, creando así tensión.

Una placa solar fotovoltaica es un conjunto de células conectadas en serie o en paralelo, capaces de transformar directamente la luz en electricidad, esto es el efecto fotovoltaico.

Para obtener una mayor potencia, las células individuales deben conectarse en serie o en paralelo para formar un módulo fotovoltaico:

• La conexión en serie aumenta la tensión para la misma corriente,
• La conexión en paralelo aumenta la corriente para la misma tensión.

En la práctica, dado el bajo valor de tensión de las células, es preferible conectarlas en serie para limitar las pérdidas debidas al efecto Joule. Así pues, los módulos fotovoltaicos se fabrican combinando células elementales en serie para obtener tensiones de varias decenas de voltios.

¿Qué es el efecto Joule?

Se conoce como efecto Joule al fenómeno irreversible por el cual, si en un conductor circula corriente eléctrica, parte de la energía cinética de los electrones se transforma en calor​ debido a los constantes choques que sufren con los átomos del material conductor por el que circulan, elevando la temperatura del mismo.

El movimiento de los electrones en un alambre es desordenado; esto provoca continuas colisiones con los núcleos atómicos y como consecuencia, una pérdida de energía cinética y un aumento de la temperatura en el propio alambre.

¿Cómo se fabrican las placas solares?

Las células fotovoltaicas se fabrican a partir de silicio, que es un componente de la arena, el segundo recurso natural más común en nuestro planeta.

Para fabricar células fotovoltaicas, el silicio se purifica y se moldea en lingotes, que luego se cortan en finas obleas de silicio.

Después viene el proceso químico, se inyecta fósforo en estas obleas, y luego se retira sólo de la parte posterior.

A continuación, se colocan varillas metálicas en la parte delantera y trasera de la célula para recuperar electrones.

Por último, se aplica una fina capa química a la cara de la célula para evitar reflejos y mantener así una eficiencia óptima.

En esta fase, las células son capaces de producir de 2 a 4 amperios a una tensión de unos 0,47 voltios.

A continuación, se conectan en serie (36, 48, 60, 72), protegidas por la película de EVA, el marco de aluminio y el cristal templado. Este conjunto constituye una placa solar fotovoltaica.

Una célula convencional está compuesta por un semiconductor de tipo P y otro de tipo N que producirán corriente en su unión bajo el efecto de los fotones.

La capa P está dopada con fósforo (P), que tiene más electrones que el silicio.

La capa N está dopada con boro (N), que tiene menos electrones que el silicio. Las placas también se denominan «fotófilos», porque siempre producen corriente continua.

Composición de una célula fotovoltaica

Combinando la potencia de varias placas, es posible cubrir parte de las necesidades de cualquier hogar.

La cantidad de electricidad producida por la célula depende fundamentalmente de la cantidad de luz que recibe. Así, incluso en un frío día de invierno, las placas solares fotovoltaicas pueden producir electricidad mientras haya luz solar.

¿Cómo elegir una placa solar?

Para elegir las placas solares, primero debes tener en cuenta tu ubicación geográfica.

Si te encuentras en una zona con poca luminosidad, te recomendamos una placa solar equipada con células monocristalinas, este tipo de célula es más eficaz cuando la insolación no es regular.

Si, por el contrario, hay mucho sol, te recomendamos las placas solares policristalinas. Estas células funcionan mejor cuando hay mucho sol regular y su rendimiento se ve menos afectado por las altas temperaturas.

A continuación, debes definir la potencia de tu instalación solar en función de tu consumo. Para calcularla, existen 2 métodos:

• Tu consumo diario a partir de tu factura de electricidad, dividiendo el consumo mensual del mes que utiliza más electricidad y menos luz solar por 31 días.
• La suma de la potencia de cada uno de tus receptores, puedes encontrar esta potencia en la etiqueta de tus electrodomésticos. Una vez registrado tu consumo, multiplica el número de horas máximas de uso de cada receptor (añade un 15% para tener un margen de comodidad). Obtendrás un consumo diario aproximado en Wh, divide esta cifra por 3 y obtendrás la potencia fotovoltaica necesaria para tus necesidades.

Dependiendo de tu superficie, deberás elegir la potencia adecuada para tus placas solares. Para superficies pequeñas recomendamos utilizar la placa más potente posible en lugar de multiplicar los módulos pequeños.

Para superficies mayores, es necesario conocer la superficie disponible para alojar tus placas.

Por último, es necesario determinar el soporte para tus placas. En una superficie plana, o en un tejado, puede utilizar una placa rígida con un marco de aluminio.

Si tienes una superficie ondulada o irregular, te recomendamos las placas flexibles por su practicidad.