Podemos ver paneles solares por todas partes: en granjas solares, en los tejados de las casas e incluso en vehículos y barcos. Sabemos que se usan para generar electricidad, pero sabemos ¿Cómo se fabrican los paneles solares y de que materiales los componen?
Puntos clave.
Todos los paneles solares tienen las siguientes partes: células solares, una cubierta de vidrio, una lámina protectora en la parte posterior y un marco de metal.
Las células solares son la parte del panel solar que genera energía. El material más importante en la producción de paneles solares es el silicio; se usa en casi todos los paneles solares fabricados hoy en día. Los paneles solares se consideran una fuente de energía verde y sostenible.
¿De qué partes están hechos los paneles solares?
Aquí están los principales componentes de un panel solar:
Células solares.
Las células solares son la parte del panel solar que realmente genera energía. Son componentes eléctricos especialmente diseñados que convierten la luz en electricidad utilizando el efecto fotovoltaico.
Cada panel solar contiene muchas células solares conectadas entre sí, generalmente 60 o 72. Sin embargo, recientemente, los mejores modelos de paneles solares cuentan con células solares avanzadas de corte medio; como son más pequeñas, se pueden colocar el doble de células en un panel.
La mayoría de los paneles solares utilizan células solares de silicio fabricadas con silicio cristalino. También existen otros tipos de células solares, pero se utilizan raramente: células solares de película delgada, células solares orgánicas y pintura solar.
Cubierta de vidrio.
Un vidrio especialmente diseñado cubre la parte frontal de los paneles solares.
El vidrio está templado para hacerlo extremadamente resistente. Es lo suficientemente fuerte como para resistir el impacto de granizo y vientos huracanados, brindando un alto grado de protección a las células solares debajo.
El vidrio también debe ser extra transparente para garantizar que la mayor cantidad de luz solar posible llegue a las células solares.
Las cubiertas de vidrio pueden ensuciarse si están cubiertas de polvo o hollín; con el tiempo, esto puede afectar la producción de energía solar. Un poco de lluvia debería limpiar la suciedad, pero es posible que debas limpiar los paneles tú mismo si vives en un entorno seco.
Lámina protectora.
La lámina protectora es una capa protectora que cubre la parte posterior del panel solar, protegiendo las células solares de los elementos y de cualquier criatura que pueda intentar mordisquearlas desde atrás.
Las láminas protectoras también proporcionan aislamiento eléctrico al evitar que la corriente eléctrica pase accidentalmente desde el panel solar a las superficies con las que entra en contacto, como tu tejado.
Está hecha de materiales poliméricos duraderos, livianos y con las propiedades aislantes adecuadas.
Las láminas protectoras suelen ser de color blanco. Algunos modelos totalmente negros vienen con láminas protectoras negras que ayudan a que los paneles tengan una apariencia más uniforme. Sin embargo, las láminas negras tienden a retener más calor y hacen que el panel funcione con menos eficiencia.
Marco de aluminio.
El marco de aluminio protege los bordes del panel y mantiene todas las capas juntas. Está diseñado para soportar condiciones climáticas extremas al mismo tiempo que es liviano. Muchos paneles hoy en día utilizan marcos anodizados negros, en lugar de plateados, porque proporciona un aspecto más elegante y hace que los paneles sean menos perceptibles en el tejado.
Electrónica de potencia a nivel de módulo.
Los paneles solares deben estar conectados a la electrónica de potencia a nivel de módulo para cumplir con los requisitos de seguridad eléctrica. Estos incluyen microinversores y optimizadores de potencia. Algunos paneles solares, llamados paneles solares de corriente alterna (AC), vienen con microinversores preinstalados.
¿Por qué se usa silicio en la mayoría de los paneles?
El silicio es el material más comúnmente utilizado en las células solares, la parte que produce energía en el panel solar. De hecho, se estima que se usa en más del 95% de los paneles solares producidos hoy en día.
¿Cuál es el proceso de fabricación?
Los paneles solares se producen en grandes fábricas altamente automatizadas utilizando técnicas de fabricación avanzadas.
Normalmente hay dos fases distintas: la producción de las células solares y el ensamblaje de un panel solar completo.
Veamos más de cerca cada etapa:
Producción de células solares.
La mayoría de las células solares están hechas de silicio cristalino. Esto es lo que generalmente se ve en el proceso de producción:
Primero, el silicio se funde, se mezcla con galio o boro, y luego se reforma en un lingote de silicio. A continuación, los lingotes se cortan con láser en láminas delgadas llamadas obleas de silicio, a las que se aplica un recubrimiento antirreflectante. Las obleas de silicio se cortan en células solares individuales y luego están listas para colocarse dentro de los paneles solares. El proceso de producción exacto variará dependiendo del tipo de celda solar que se esté fabricando. Las células solares monocristalinas están hechas de un solo cristal de silicio sólido, mientras que las células solares policristalinas están hechas de muchos cristales pequeños de forma cuadrada.
La gran mayoría de las células solares se producen en Europa y Asia.
Ensamblaje de paneles solares.
El ensamblaje de paneles solares combina las células solares con todas las demás partes del panel solar para crear el producto final.
Las células solares deseadas se sueldan juntas. A continuación, se agregan las capas protectoras alrededor de las células. La cubierta de vidrio se coloca en la parte superior, la lámina protectora se asegura en la parte inferior y el marco de metal se coloca alrededor de todo el panel. Finalmente, se agrega una caja de conexiones al panel para proteger los cables eléctricos de daños. Si es un panel solar de corriente alterna, también se colocará un microinversor.
¿Son los paneles solares sostenibles?
¡Sí lo son! Los paneles solares se consideran una fuente de energía verde y sostenible. Aquí está el motivo:
- Generan energía limpia y renovable: Los paneles solares solo requieren luz solar para funcionar y generan energía sin emitir emisiones dañinas o productos de desecho en el proceso. Como tal, los paneles solares contribuyen a un aire más limpio y reducen las emisiones de carbono que dañan el clima.
- Fabricados con materiales abundantes: No hay escasez de los materiales utilizados para fabricar paneles solares. Tanto las células solares como la cubierta de vidrio están hechas de silicio, el segundo elemento más común en la Tierra. El aluminio, el metal utilizado para hacer el marco de metal, también es muy abundante.
- Tienen una larga vida útil: Vivir de manera sostenible significa evitar el uso de artículos desechables, es decir, cosas que usamos durante un corto período de tiempo antes de desecharlas. Los paneles solares cumplen con estos criterios, pueden durar hasta 30 años sin requerir mantenimiento ni reemplazo. Los programas de reciclaje están creciendo.
Desafortunadamente, la mayoría de la energía que consumimos hoy en día proviene de combustibles fósiles, lo que crea contaminación del aire y contribuye al cambio climático. La energía solar limpia y renovable es una alternativa mucho mejor, por eso los gobiernos, las compañías de servicios públicos y los propietarios de viviendas están haciendo el cambio.
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