Las celdas solares, también conocidas como células fotovoltaicas, son el elemento principal en una instalación placas solares. Concretamente son dispositivos que convierten la energía de la luz solar en energía eléctrica. Concretamente son los pequeños cuadrados oscuros, que interconectados entre sí, forman el total de las placas solares fotovoltaicas. Estas células fotovoltaicas están hechas de materiales semiconductores, como el silicio, que tienen la capacidad de liberar electrones cuando son expuestos a la luz.
Las celdas solares fotovoltaicas son una tecnología importante en la generación de energía renovable, ya que producen electricidad sin emitir gases de efecto invernadero ni otros contaminantes asociados con la quema de combustibles fósiles. Además, a medida que la tecnología de las células fotovoltaicas mejora y los costos disminuyen, se espera que sean cada vez más utilizadas en aplicaciones residenciales, comerciales e industriales.
Cómo funcionan las celdas solares
Las celdas solares funcionan a través de un proceso llamado efecto fotovoltaico, que es el proceso por el cual se convierte la luz solar en electricidad.
Las células fotovoltaicas tienen una capa superior con impurezas para crear una región con carga negativa. Cuando la luz solar incide sobre la superficie de las celdas solares, los fotones de la luz golpean los átomos del material semiconductor y liberan electrones. Estos electrones libres son atraídos por la región con carga positiva de la celda solar, creando una corriente eléctrica, que puede ser utilizada directamente para alimentar dispositivos eléctricos o se puede almacenar en baterías para su uso posterior.
Tipos de celdas solares
Existen varios tipos de celdas solares que te exponemos a continuación:
Celdas solares de silicio monocristalino. Estas están hechas de silicio puro y tienen la eficiencia más alta, alcanzando hasta el 22%. Estas son más caras de producir debido al proceso de fabricación que se necesita para obtener un solo cristal de silicio puro.
Celdas solares de silicio policristalino. Estas células solares están hechas de fragmentos de silicio que se funden juntos para formar una placa. Tienen una eficiencia ligeramente menor que las celdas solares de silicio monocristalino, alcanzando alrededor del 15-17%. Sin embargo, son más económicas de producir que las monocristalinas.
Cfélulas fotovoltaicas de capa delgada. Estas células fotovoltaicas utilizan materiales semiconductores como el telururo de cadmio, el seleniuro de cobre indio galio y el diseleniuro de cobre para crear capas delgadas de película fotovoltaica. Tienen una eficiencia más baja que las celdas solares de silicio, pero son más flexibles y se pueden adaptar a diversas formas y superficies.
Celdas solares orgánicas. Estas están formadas de materiales orgánicos, como el polímero y las moléculas orgánicas pequeñas. Tienen una eficiencia más baja que las células fotovoltaicas de silicio, por lo que son más económicas de producir y se pueden fabricar en grandes cantidades.
Células fotovoltaicas de concentración. Estas células fotovoltaicas utilizan lentes o espejos para concentrar la luz solar en una pequeña área, aumentando así la intensidad de la luz solar que llega a la célula solar. Tienen una eficiencia muy alta y, en consecuencia, son más costosas. Requieren un seguimiento solar preciso para maximizar la eficiencia.
Cómo instalar celdas solares para casa
La instalación de células fotovoltaicas puede ser un proceso complejo y peligroso si no se tiene experiencia en el área. Es recomendable contratar a un instalador profesional de paneles solares fotovoltaicos para asegurar una instalación segura y eficiente.
Sin embargo, si deseas conocer los pasos básicos para las instalaciones de autoconsumo y, concretamente, de células fotovoltaicas, aquí te los presentamos:
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Evalúa la ubicación y orientación de tu techo o estructura. Es importante que la zona donde se quiera instalar placas reciba suficiente luz solar durante el día. Además, la orientación del techo debe ser adecuada para maximizar la captación de energía solar. |
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Diseña el sistema de celdas solares. Es importante calcular el número de módulos solares y, obviamente, el de las celdas fotovoltaicas necesarias y el tipo de inversor y baterías que se requieren para el sistema. |
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Realiza las conexiones eléctricas. La instalación fotovoltaica requiere la conexión de un inversor y baterías para almacenar la energía. Es importante seguir las instrucciones del fabricante y cumplir con las normas de seguridad eléctrica. |
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Fija las celdas solares en su lugar. Las células fotovoltaicas se fijan en el techo o estructura utilizando soportes especiales. Es importante asegurarse de que estén bien fijadas para evitar que se caigan o se muevan. |
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Realiza las pruebas y verificaciones finales. Después de la instalación, es importante verificar el correcto funcionamiento del sistema y realizar las pruebas necesarias para garantizar su seguridad y eficiencia. |
Celdas solares: estas son sus aplicaciones
Las celdas solares tienen una amplia variedad de aplicaciones, desde la generación de energía eléctrica en hogares y empresas hasta la alimentación de satélites en el espacio. Estas son algunas de las aplicaciones más comunes de las células fotovoltaicas:
Generación de energía eléctrica. Las células fotovoltaicas se utilizan para generar energía eléctrica en hogares, empresas y plantas de energía solar. Las celdas solares se pueden instalar en techos o en terrenos y están conectadas a un sistema de baterías para almacenar la energía generada para su uso posterior.
Iluminación pública. Las celdas solares se utilizan en farolas solares para proporcionar iluminación en calles, parques y otras áreas públicas donde no hay acceso a la red eléctrica.
Carga de dispositivos móviles. Las células fotovoltaicas se utilizan en cargadores solares para dispositivos móviles como teléfonos inteligentes, tabletas y computadoras portátiles, permitiendo cargar los dispositivos mientras se encuentran en exteriores.
Alimentación de satélites. Las celdas solares se utilizan para alimentar satélites en el espacio, donde la energía solar es la única fuente de energía disponible.
Sistemas de riego. Las celdas solares se utilizan en sistemas de riego solares para bombear agua de pozos o ríos y para proporcionar energía a los sistemas de riego.
Sistemas de navegación marítima. Las celdas solares se utilizan en sistemas de navegación marítima para alimentar boyas de navegación y faros, permitiendo una navegación segura en el mar.
Electrificación rural. Las células fotovoltaicas se utilizan en áreas rurales donde no hay acceso a la red eléctrica, proporcionando energía para iluminación, calefacción y refrigeración.
Celdas solares: ventajas e inconvenientes de su uso
Cómo decíamos antes, las celdas solares son una parte indispensable de las placas solares, por lo que comparten ventajas e inconvenientes. Recordamos que sus ventajas son:
- El uso de energía renovable y limpia sin emisiones contaminantes.
- Una vez hecha la instalación de placas solares el mantenimiento no es muy costoso. Por lo que se trata de una decisión económica.
- Además, las placas solares tienen una gran amortización, pues tienen una vida útil de hasta 30 años.
- Pueden ser instaladas en cualquier sitio, incluso si no hay conexión a la red eléctrica.
Y sus inconvenientes son:
- La inversión inicial, aunque a largo plazo es una muy buena inversión, el primer desembolso puede ser considerado como grande.
- Hay una dependencia del clima para que las placas solares produzcan energía a su máxima energía.
- Para generar una gran cantidad de energía, también se necesita espacio para realizar una gran instalación.
- La producción de placas solares requiere de emisiones de efecto invernadero.
Esperamos haberte solucionado todas tus dudas acerca de la celdas solares, sus funciones, sus aplicaciones, cómo instalarlas… Si aun así te quedan preguntas no dudes en ponerte en contacto con nosotros, profesionales del sector, para darte la mejor asesoría.