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Paneles de energía
solar fotovoltaica

¿Qué es un panel solar? Información, tipos y utilidad

¿Qué es un panel solar? Información, tipos y utilidad

Un panel solar es un dispositivo que captura la energía radiantedel sol y la convierte en otra forma de energía utilizable. Existen dos tipos principales de paneles solares: fotovoltaicos y térmicos.

Un panel solar fotovoltaico está compuesto por celdas solares fotovoltaicas que contienen materiales semiconductores capaces de convertir la luz solar en electricidad. Estas celdas absorben los fotones de luz solar y liberan electrones, generando así una corriente eléctrica de corriente continua (CC). Los paneles solares fotovoltaicos se utilizan para producir electricidad y se pueden encontrar en sistemas residenciales, comerciales e industriales.

Por otro lado, un panel solar térmico está diseñado para aprovechar la energía térmica del sol y calentar agua u otros fluidos. Estos paneles térmicos están compuestos por colectores solares que absorben la energía solar y transfieren el calor al agua o al fluido circulante. Los paneles solares térmicos se utilizan principalmente para calentar agua en aplicaciones residenciales, comerciales e industriales, y pueden contribuir significativamente a la reducción del consumo de energía convencional para el calentamiento de agua.

Paneles solares fotovoltaicos: generación eléctrica

El panel fotovoltaico está diseñado para la producción de electricidad. Los paneles estan compuestos por pequeñas celda solares que convierten la radiación del Sol en energía eléctrica gracias al efecto fotovoltaico.

¿Qué es un panel solar? Información, tipos y utilidad

Este tipo de panel solar está compuesto por materiales semiconductores que normalmente son derivados del silicio. Los paneles se construyen interponiendo dos capas de silicio en las que cada una está tratada de una forma especial para generar un campo eléctrico.

Cuando un fotón de la luz impacta contra estas capas hace saltar un electrón de un átomo de silicio. Los electrones sueltos fluyen en la misma dirección generando una corriente eléctrica debido al campo eléctrico creado.

Los paneles solares fotovoltaicos generan electricidad en forma de corriente continua y habitualmente van compañadps de conversores de corriente para obtener corriente alterna.

Materiales utilizados

En general las celdas solares están compuestas por silicio cristalino o arseniuro de galio. Los cristales de arseniuro de galio se crean para estos usos, mientras que los cristales de silicio también se producen para el consumo de la industria de la microelectrónica. 

Dependiendo de la configuración del silicio de las celdas solares, las placas fotovoltaicas se clasifican en policristalinas, monocristalinas y placas solares de capa fina. Las principales diferencias entre ellas son el coste y la eficiencia.

Técnica de construcción

Una celda de silicio de 6 cm expuesta a una luz directa de 1 AU puede producir una corriente de 0,5 amperios a 0,5 voltios. El arseniuro de galio es aún más eficiente que el silicio.

El cristal se corta en pequeños discos y se pule para eliminar el peligro de corte. Luego, se insertan los dopantes en los discos y los controladores metálicos se depositan en cada superficie: un pequeño conector en la superficie que mira al sol y un conector en el otro lado.

Los paneles solares están construidos con estas células cortadas en formas apropiadas. Ademnás, están protegidas contra la radiación y otros daños al aplicar una capa de vidrio y cementadas sobre un sustrato (ya sea un panel rígido o flexible).

Las conexiones eléctricas se realizan en serie-paralelo para determinar el voltaje de salida total y deben tener una capa protectora debe ser un conductor térmico.

¿Cuántas células fotovoltaicas tiene un panel solar?

Aunque cada célula fotovoltaica proporciona poca cantidad de energía, un conjunto de células solares puede generar suficiente energía para ser útil.

Las configuraciones más habituales de células solares son las siguientes

  • Paneles solares de 36 células: este tipo de panel es el más compacto del mercado y la opción más recomentdada en instalaciones aisladas pequeñas. Las 36 células solares para generan una tensión de salida de 12 voltios.

  • Paneles solares de 60 células. Utiliza 60 células solares para obtener una tensión de salida superior a 24 V.

  • Paneles solares de 72 células. Este tipo de módulo fotovoltaico conecta 72 células solares para obtener una tensión superior a 24V y se utilizan principalmente en instalaciones de conexión a la red eléctrica.

Colectores solares: generación de calor

Los colectores solares forman parte de las instalaciones de energía solar térmica

¿Qué es un panel solar? Información, tipos y utilidadSu función es aprovechar la energía calorífica del sol para calentar un líquido.

Este tipo de panel solar funcionan haciendo circular un fluido dentro de él. El panel capta la energía calorífica del sol. Este fluido, se calienta al circular por dentro del colector.

Tipos de colectores solares

Existen diferentes tipos de colectores solares. Su uso depende de la aplicación donde se va a usar:

  • Colectores de baja temperatura: los tipos más habituales son los colectores solares planoes y los colectors de tubos de vacío.

  • Colectores de alta temperatura: normalmente son concentradores solares de espejo parabólico, espejos planos (o lentes Fresnel lineales).

  • Colectores de muy alta temperatura utilizados en centrales solares térmicas. Actualmente se hace con campos de espejos planos orientables que dirigen la radiación solar en un mismo punto focal.

¿Para qué sirve un panel solar? Ejemplos de aplicaciones

La instalación de paneles solares sirve para generar electricidad o generar calor. En ambos casos, los usos y aplicaciones de paneles solares son prácticamente ilimitados. 

A continuación presentamos algunos ejemplos de placas solares fotovoltaicas:

  • En electrónica portátil, los paneles solaes se utilizan para proporcionar electricidad y recargar baterías de diversos productos electrónicos de consumo, como por ejemplo las calculadoras.

  • La carga de baterías de los coches eléctricos se puede hacer mediante energía solar. Los coches pueden llevar su propia placa solar, pero es más habitual utilizarlas en las estaciones de carga.

  • Energía para edificios. Los paneles solares de gran tamaño, como los colectores solares, se usan ampliamente en regiones tropicales y subtropicales con una gran cantidad de días soleados.

  • Uso en el espacio. Las baterías solares son una de las principales formas de generar energía eléctrica en las naves espaciales. Estas baterías funcionan durante mucho tiempo sin el consumo de ningún material. Al mismo tiempo son ecológicas, a diferencia de las fuentes de energía nuclear y de radioisótopos.

Las aplicaciones principales de los colectores solares son:

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Fecha publicación: 16 de julio de 2015
Última revisión: 4 de noviembre de 2022