¡Energía del Sol en tu Tejado!

¿Qué es un Sistema Fotovoltaico?

Un sistema fotovoltaico es un conjunto de componentes que transforma la luz solar en energía eléctrica que puedes usar en tu casa o negocio. La palabra "fotovoltaico" se divide en dos partes: "foto" que significa "luz" y "voltaico" que se refiere a "electricidad". ¡Es literalmente un sistema de luz-electricidad!

Energía AC (corriente alterna) y
energía DC (corriente continua)

Conceptos fundamentales para entender los sistemas fotovoltaicos

Para comprender cómo funcionan los sistemas fotovoltaicos, es necesario conocer estos dos conceptos

Así que para un acercamiento más sencillo a lo que significa cada uno puedes ver estos dos videos

Si ya conoces estos conceptos puedes ir a la siguiente sección, o puedes verla si deseas repasar, te recomiendo verlo, allí hay un par de datos curiosos más relacionados con las corrientes, como "la batalla de la corriente"

Recuerda activar la mejor calidad en YouTube, para mejor visualización del video

Echa un vistazo a este video para ver el resumen de todo lo tratado en este contador.

¿Cómo funciona?

En este proceso donde se tomó la energía solar y se transforma en energía eléctrica se sigue una secuencia de pasos, donde cada parte del sistema es y cumple una función esencial, a continuación te explico qué función se lleva a cabo para cada una.

Paneles Solares: Son los encargados de captar la energía del sol y transformarla en electricidad en corriente continua (CC). Son el corazón del sistema, porque sin ellos no habría generación.

Controlador de Carga: Regula la energía que llega desde los paneles a las baterías. Evita que se sobrecarguen o descarguen demasiado, alargando su vida útil.

Baterías: Guardan la energía solar para usarla más tarde, por ejemplo en la noche o en días nublados. Son la reserva que da autonomía al sistema.

Inversor: Convierte la energía de corriente continua (CC) en corriente alterna (CA), que es la que usan la mayoría de nuestros electrodomésticos y equipos en casa.

Cargas AC (Electrodomésticos): Representan los aparatos comunes del hogar como neveras, televisores, lavadoras o computadores, que funcionan con la electricidad ya convertida por el inversor.

Cargas DC (Dispositivos pequeños / LED): Algunos equipos, como luces LED o cargadores de celular, pueden funcionar directamente con la corriente continua proveniente de las baterías o los paneles.

Red Eléctrica: Actúa como respaldo cuando el sol no es suficiente, y además permite inyectar la energía sobrante de los paneles, reduciendo la factura de electricidad.

Generador de Respaldo: En casos de emergencia, como apagones prolongados o baja radiación solar, entra en acción para garantizar que siempre haya suministro eléctrico.

Celda, Módulo y Panel FV (fotovoltaicos)

La Celda FV: Imagina un pequeño "ladrillo" de silicio. Esa es, en esencia, la celda fotovoltaica (FV). Este diminuto pero poderoso dispositivo electrónico es el verdadero protagonista, pues es el encargado de realizar la "magia" de la conversión energética. Gracias al efecto fotoeléctrico, la celda absorbe los fotones de la luz solar y los transforma directamente en electrones, es decir, en corriente eléctrica. Es la unidad fundamental y la chispa que lo inicia todo.

El Módulo FV: ¿Qué pasa si juntas varios de estos "ladrillos" o celdas? Obtienes un módulo fotovoltaico. Un módulo es un conjunto de celdas interconectadas, meticulosamente ordenadas y encapsuladas para su protección. Este bloque compacto está resguardado del entorno (lluvia, polvo, etc.) por una robusta estructura que incluye una lámina de vidrio frontal, un marco rígido de aluminio y una capa posterior protectora. Es la unidad principal que se fabrica para crear una central solar.

El Panel Solar: Finalmente, cuando se agrupan varios módulos fotovoltaicos, lo que tienes es lo que comúnmente conocemos como panel solar o panel fotovoltaico. Piensa en él como la unidad completa y lista para ser instalada en un tejado, un campo solar o cualquier superficie. Cada uno de estos paneles está diseñado para generar una cantidad específica de electricidad a partir de la luz, y la unión de muchos de ellos es lo que permite producir la energía necesaria para alimentar una vivienda, una empresa o incluso una ciudad.

Las Capas de un Panel Solar

Pensemos en un panel solar como un sándwich de alta tecnología. Cada capa tiene una función específica y crucial para que genere energía de manera eficiente y dure más de 25 años. Vamos a desglosarlas:

Marco (Frame): El marco es la estructura de aluminio que rodea el panel, proporcionando rigidez y resistencia mecánica. Su función principal es proteger los bordes del módulo y facilitar la sujeción segura durante la instalación en techos o estructuras, garantizando que todo el sistema permanezca estable frente al viento, la nieve o otros esfuerzos externos.

Vidrio Frontal (Front Glass): Esta capa consiste en un vidrio templado de alta transparencia y resistencia. Actúa como la primera barrera de protección contra impactos como el granizo, la abrasión por polvo o condiciones climáticas extremas, al mismo tiempo que permite el paso óptimo de la luz solar hacia las células solares para maximizar la captación de energía.

Encapsulante Frontal (EVA) El EVA (Etileno-Vinil-Acetato) es una lámina polimérica transparente que cumple una doble función: actuar como adhesivo entre el vidrio y las células solares, y como aislante y protector frente a la humedad y el oxígeno. Gracias a su alta transmitancia lumínica, minimiza las pérdidas por reflexión y contribuye a mantener la eficiencia del panel a lo largo del tiempo.

Células Solares (Solar Cells) Estas son el núcleo del panel, generalmente fabricadas en silicio monocristalino o policristalino. Su función es convertir la radiación solar en electricidad mediante el efecto fotovoltaico. Las células se interconectan entre sí formando strings, y su calidad y tecnología determinan la potencia y eficiencia final del módulo.

Encapsulante Trasero (EVA) Al igual que en la parte frontal, el encapsulante trasero sella y protege la parte posterior de las células solares. Evita la penetración de humedad y asegura el aislamiento eléctrico, además de aportar durabilidad mecánica y resistencia al envejecimiento ante cambios térmicos y radiación ultravioleta.

Recubrimiento Trasero (Backsheet) Es una lámina multicapa de material polimérico, usualmente de color blanco, que sirve como barrera final contra la humedad y los agentes externos. Además, ofrece aislamiento eléctrico y refleja parte de la luz que logra atravesar las células, incrementando ligeramente la eficiencia general del panel.

Caja de Conexiones (Junction Box) Ubicada en la parte posterior, esta caja protege las conexiones eléctricas entre las células y los cables de salida. Incluye diodos bypass que evitan el sobrecalentamiento en caso de sombreado parcial, garantizando la seguridad y el rendimiento continuo del módulo incluso en condiciones subóptimas.