Las celdas solares son pequeñas unidades independientes que combinadas entre sí conforman un panel solar. La cantidad de estas depende de la potencia que el panel solar es capaz de proporcionar, lo que debes tener claro es que todas ellas dan lugar a un perfecto sistema gracias al cual se hace posible la transformación de la radiación solar en energía eléctrica cuyo éxito radica en los materiales con los cuales están fabricadas y la disposición de los mismos. Para que te hagas una idea sencilla, un panel solar de 250W cuenta con un total de 60 células fotoeléctricas.
En este artículo hemos elaborado un detallado análisis sobre cómo funcionan las celdas solares, cuál es su rendimiento, cómo llevar a cabo la instalación de celdas solares en casa y más cuestiones sobre celdas solares, precios…. Sigue leyendo para más información.
¿Qué son las celdas solares?
Las celdas solares, o células solares fotovoltaicas, se definen como los dispositivos capaces de convertir la radiación solar en energía eléctrica mediante el efecto fotovoltaico. Las celdas solares se constituyen de materiales semiconductores, generalmente de silicio. Este puede ser monocristalino o policristalino, dependiendo de con qué tipo esté fabricada la celda esta puede ser más o menos eficaz, es decir el rendimiento de las celdas puede variar —el silicio monocristalino es considerado uno de los mejores materiales semiconductores para elaborar las celdas fotovoltaicas, aunque también el más costoso—.
¿Cómo funcionan las celdas solares?
Para entender el funcionamiento de los paneles solares lo primero que debemos saber es cómo funcionan las celdas solares. Para ello es importante saber que las celdas solares son dispositivos semiconductores fabricados con silicio. El silicio es un material que se encuentra en grandes cantidades en el planeta, este tiene una electronegatividad mucho más pequeña que otros materiales, como el carbono, lo que da lugar a notables variaciones en la polaridad de determinados enlaces, así como un encadenamiento muy atenuado —no existen cadenas de más de 6 átomos de silicio— y a una coordinación máxima de 6.
El átomo del silicio cuenta con un total de 14 electrones que se distribuyen en diferentes capas electrónicas. La última de ellas solo tiene un total de 4 electrones, lo que significa que no está completa. Cuando hablamos de que este material es semiconductor, lo que quiere decir es que puede ser alterado por otro elemento con dicho fin. Cuando se altera el silicio lo que realmente ocurre es que varía la proporción de electrones-protones, algo que resulta muy sencillo gracias a la última capa incompleta de los átomos de este material. Por lo general, para alterar el silicio se pueden usar otros materiales como el boro o el fósforo. Ello hace que la capa de valencia trate de completarse continuamente.
El funcionamiento de los paneles solares es muy sencillo. Este se activa cuando las celdas solares que constituyen las placas reciben la radiación solar. En ese momento se produce lo que se conoce como el efecto fotovoltaico gracias al cual los fotones de luz solar se convierten en electrones, transformando de esta forma la radiación solar en energía eléctrica que puede ser aprovechada en función de la instalación fotovoltaica de cada uno/a. Ahora bien ¿Qué ocurre exactamente? ¿por qué el fotón de luz se convierte en electrones? Lo que ocurre es que dicho fotón abre un hueco en la capa de valencia del átomo del silicio provocando que un electrón sea liberado. Cada vez que estos electrones se liberan llegan a otra parte de la celda, lo que genera una corriente eléctrica. Esta corriente es redirigida por un circuito externo hasta que es liberada como energía eléctrica que posteriormente alcanza el regulador de carga —otro de los componentes de la instalación de celdas solares— y llega a nuestra red eléctrica.
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El silicio utilizado en los paneles solares, como comentábamos más arriba, puede ser monocristalino o policristalino. Dependiendo del material con el cual estén hechas las células, estas pueden ser más o menos eficaces. Es decir, mejorar el rendimiento de las celdas solares.
Como referencia, el rendimiento de las celdas solares policristalinas suele proporcionar un total de 10 voltios. Una adecuada instalación solar puede reducir el precio de la factura entre un 50% y un 70% del total al finalizar el año.
¿Cómo instalar celdas solares para casa?
La instalación de las celdas solares —o paneles solares— debe ser realizada por especialistas, sobre todo cuando se trata de grandes instalaciones, ya que una equivocación puede afectar considerablemente a la vida útil de las baterías —por ejemplo—, así como afectar a la instalación eléctrica de la vivienda. Ahora bien, existen diferentes kits en los cuáles se incluyen todos los materiales necesarios para llevar a cabo la instalación de celdas solares.
Lo primero que debes tener en cuenta es que las instalaciones pueden ser de dos tipos. Estas son: Las instalaciones solares fotovoltaicas aisladas y las instalaciones solares fotovoltaicas conectadas a la red. En el primero de los casos, es fundamental acertar con la elección de la batería y la capacidad que pueden proporcionar el conjunto de paneles solares para que esta no se sobrecargue. En el segundo de los casos, lo que ocurre con la energía sobrante es que se desecha a la red general, por lo que no existe dicho peligro.
Los componentes que se necesitan para llevar a cabo la instalación de celdas solares —o paneles solares— en una instalación aislada son: los paneles solares, el regulador de carga, las baterías y el inversor.
¿Cuál es el precio de las celdas solares?
Las celdas solares, precios y características varían dependiendo del material con el cual han sido fabricadas —o tipo de silicio— y de la cantidad de estas que incluye el panel solar. Y es que las celdas solares no se venden por separado, sino en conjunto con el panel solar —con el producto ya fabricado en cuestión—.
Actualmente, los precios de los paneles solares oscilan entre los 600 y 800 euros por metro cuadrado aunque, como comentábamos, influye también el material con el cual han sido fabricados.
