¿Cómo funciona la energía solar?

Repasamos el funcionamiento de los paneles solares

Publicado el 21 Dec 2023. Leer este artículo te llevará menos de 9 minutos

¿Cómo funciona la energía solar?

Paneles solares, instalaciones fotovoltaicas o baterías para el autoconsumo son términos con los que todos nos hemos ido familiarizando en los últimos años, pero ¿sabemos realmente cómo funciona la energía solar? ¿Qué proceso químico convierte la energía del sol en la corriente alterna que impulsa nuestros hogares? Son preguntas que más de una vez nos hemos hecho y que tienen una explicación más asequible de lo que en un principio cabría esperar.

 

Índice de contenido

 

 

¿Qué es la energía solar?

La energía solar es una de las principales energías renovables, limpia, sostenible y respetuosa con el planeta que se genera cuando la luz del sol incide en los paneles solares, que luego la convierten en electricidad apta para su consumo en nuestros hogares. Esta transformación fotovoltaica resume cómo se obtiene la energía solar. En este artículo, analizaremos más detalladamente cómo los sistemas domésticos de paneles aprovechan la energía emitida por nuestra estrella más cercana.

 

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¿Cómo funciona la energía solar?

Seguro que más de una vez te has preguntado cómo se produce la energía solar. La parte más importante de todo el proceso comienza con la instalación de los paneles solares, pues ellos serán los encargados de iniciar el proceso de transformación y producción de la energía solar en electricidad. Un panel solar tipo está compuesto por placas de silicio monocristalino o policristalino alojadas en un marco de aluminio y recubiertas bajo una carcasa de cristal y un doble encapsulado.

 

 

 

Paso 1.

Cuando la luz del sol incide sobre la fina capa de silicio en la parte superior de un panel, desprende electrones de los átomos de silicio. Como los electrones tienen carga negativa, se sienten atraídos por la parte positiva de la celda de silicio. Esto crea una corriente eléctrica que es capturada por el cableado del panel solar, que se encuentra en la parte inferior del mismo.

 

Paso 2.

Al impactar los fotones (partículas de luz radiante) contra el electrón en la última órbita de un átomo de silicio, estos átomos reciben una carga de energía. Si dicha carga es superior a 1,2eV (electronvoltio), el electrón sale de su órbita, atraviesa la celda solar y pasa a ser convertido en corriente alterna en la caja de conversiones. 

 

A este proceso de la energía solar se le denomina efecto fotovoltaico, y gracias a él, cuantos más rayos de sol incidan sobre los paneles solares, más electrones serán liberados y se producirá una cantidad mayor de energía. Para optimizar la incidencia de la luz solar sobre nuestros paneles, es importante instalar los paneles con la orientación idónea hacia el Sol.

 

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La capacidad de producción de energía del panel solar:

Los diferentes paneles solares producen electricidad a distintas velocidades. Dependiendo de CdTe pueden capturar energía solar en longitudes de onda más cortas en función de su eficiencia y calidad. La tecnología de las placas que presentan una mejor calidad son capaces de absorber una cantidad de energía mayor en el mismo tiempo de exposición. 

 

Esta capacidad para producir electricidad de manera más eficiente es lo que nos permitirá acumular más energía para su uso posterior, o necesitar menos cantidad de energía de la red eléctrica si no poseyésemos suficientes paneles como para garantizar nuestro autoconsumo.

 

Una vez que los electrones sueltos han sido recogidos en paneles individuales, la corriente resultante se conoce como corriente continua (CC). La electricidad que usamos para alimentar nuestros dispositivos móviles, ordenadores, cargar vehículos eléctricos o encender las luces de nuestra casa es corriente alterna (CA). Por lo que esta electricidad obtenida en las placas solares debe ser convertida en corriente alterna para poder ser consumida en nuestros hogares.

 

¿Qué papel juega el inversor en todo esto?

Esta conversión se realiza mediante dispositivos llamados inversores, que pueden configurarse como inversores en string, microinversores u optimizadores de potencia, aun cuando cada configuración realiza la misma función general: convertir la electricidad de CC en electricidad de CA. Una vez realizada dicha conversión, la electricidad ya puede ser consumida en la vivienda o circular por la red eléctrica.

 

Esperamos haber aclarado el proceso mediante el cual se obtiene la energía solar a través de los paneles, e invitamos a quienes quieran profundizar sobre el tema a que le echen un vistazo a nuestra Guía Solar. En ella encontraréis información mucho más detallada acerca de este proceso, pero también nos encantará ayudarte con cualquier duda que nos transmitas en la sección de comentarios.

 

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Las aplicaciones de la energía solar

La energía solar, una vez convertida en electricidad apta para su uso doméstico, tiene numerosas aplicaciones que se pueden resumir en las siguientes: 

 

  • Electricidad general. La energía solar genera electricidad que se puede utilizar como fuente alternativa a la tradicional para todo tipo de propósitos dentro del hogar. Gracias a ella, tu vivienda será más independientes de los cambios en el precio de la luz y ahorrarás en tu factura.
  • Calefacción. La energía solar puede cubrir el consumo energético correspondiente a la calefacción mediante el uso de dispositivos que utilicen electricidad, como radiadores eléctricos.
  • Agua caliente. El Agua Caliente Sanitaria (ACS) es un sistema de aprovechamiento de la energía solar para uno de los usos que más gasto energético suponen en la vivienda: calentar el agua representa entre un 25% y un 40% del total de una casa. 
  • Iluminación solar. Existen luces inalámbricas que aprovechan la energía del sol para iluminar los hogares. 
  • Carga de vehículos eléctricos. Instalando un cargador eléctrico en tu garaje puedes cargar tu vehículo con energía solar. 

 

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¿Qué tipos de energía solar existen?

Existen tres tipos de energía solar o de formas de aprovechar la energía del sol. 

 

Energía solar térmica

La energía solar térmica se obtiene con placas solares térmicas y sirve para generar agua caliente sanitaria o para calentar una vivienda. Su funcionamiento es muy sencillo y se basa en calentar agua mediante colectores solares. 

 

Energía solar fotovoltaica

La energía solar fotovoltaica capta la radiación solar a través de las placas fotovoltaicas que, generalmente, están compuestas por células solares fotovoltaicas de silicio. Está radiación se transforma en energía eléctrica en corriente continua y a través del inversor se convierte en corriente alterna preparada para el consumo ya sea a pequeña o gran escala.

 

Energía solar pasiva

La energía solar pasiva es el método más antiguo de aprovechamiento de la radiación solar. Este método no requiere del uso de ningún dispositivo. Se trata, simplemente, de ubicar, diseñar y orientar los edificios de forma que se favorezca la captación de radiación solar

 

Es la base de la arquitectura bioclimática, es decir, usar materiales, aislamientos, cubiertas o ventanales con el fin de reducir notablemente la necesidad de climatizar los edificios e iluminarlos, con el consiguiente ahorro económico y de energía externa.

 

¿Cómo funciona la energía solar en una casa?

Si estás pensando en instalar paneles solares en tu propia vivienda te preguntarás cómo funciona la energía solar en una casa. En términos generales, tal y como hemos visto más arriba, los paneles situados en el tejado de tu vivienda, una vez reciben radiación solar, generan, gracias al efecto fotovoltaico y a los materiales de los que están compuestos, una corriente eléctrica perfectamente utilizable en el hogar por acción del cableado y del inversor. 

Desde este momento, el funcionamiento de la energía solar en una casa dependerá, principalmente, de si se trata de una instalación conectada a red o si hablamos de una instalación aislada. 

 

En el caso de una instalación conectada a red, el vínculo con la red eléctrica habitual se mantiene, y recurrirá a ella solo cuando el hogar se quede sin energía solar. En cualquier caso, la instalación priorizará siempre la fuente de energía más cercana que será siempre la de los paneles fotovoltaicos. 

 

En el caso de una instalación aislada, es decir, aquella que no está conectada a la red eléctrica habitual, la diferencia es que la energía excedente que no se utilice durante el día se almacena en una batería. Esta energía podrás utilizarla en momentos en los que la radiación de luz solar sea menor, como la noche, sin necesidad de recurrir a la red eléctrica. 

 

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¿Cómo funciona la energía solar?

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Elena Fernández

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Comentarios (3)
Natalia 17 de Nov, 2021 a las 14:45

Se acumula suficiente energía durante los meses de más luz para cuando no haya sol, subte todo el invierno.. Tengas electricidad óptima todo el año? Hay peligro de que se te caiga Internet, luz en general..?

Respuesta de SotySolar

Hola, Natalia, los sistemas de acumulación no están pensados para almacenar energía durante mucho tiempo, más bien se trata de acumular energía durante el día para usarla por la noche. Desconectarse totalmente de la red es una opción poco recomendable desde nuestro punto de vista, por ahora, ya que sí que podrías quedarte sin energía. Tendrías que contar con otro sistema de respaldo, como un generador con combustible, por ejemplo.

santiago Gonzalez 09 de Jun, 2021 a las 02:46

Muchisimas gracias por la informacion, la necesito para una tarea, muchisimas gracias.

EDWIN ALDEMAR GUALDRON RODRÍGUEZ 23 de Jan, 2021 a las 10:16

Excelente aporte, sencillo y útil para el conocimiento general y ecologico

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