¿Cómo funcionan las placas solares?

Todos sabemos que los paneles solares fotovoltaicos (PV) transforman la luz solar en electricidad utilizable, pero pocas personas conocen la ciencia real detrás del proceso. Esta semana en el blog vamos a adentrarnos en la ciencia esencial detrás de la energía solar. Puede parecer complicado, pero todo se reduce al efecto fotovoltaico; la capacidad de la materia para emitir electrones cuando está bañada en luz.

Antes de llegar al nivel molecular, echemos un vistazo de alto nivel al flujo básico de generación eléctrica:

Pasos básicos en la generación y transmisión de energía solar

1. La luz del sol golpea los paneles solares y crea un campo eléctrico.
2. La electricidad generada fluye hacia el borde del panel y hacia un cable conductor.
3. El cable conductor lleva la electricidad al inversor, donde se transforma de corriente continua a corriente alterna, que se utiliza para alimentar edificios.
4. Otro cable transporta la electricidad de CA desde el inversor al CUADRO eléctrico de la propiedad (también llamado caja de interruptores), que distribuye la electricidad por toda la vivienda según sea necesario.
5. Toda la electricidad que no se necesita al momento de la generación fluye a través del contador eléctrico inteligente de la comercializadora y hacia la red eléctrica de servicios públicos. A medida que la electricidad fluye a través del medidor, hace que el contador inteligente, contabilice su excedente y lo reste del consumo de su factura mensual al precio acordado

Ahora que tenemos una idea básica de la generación y el flujo de electricidad solar, profundicemos en la ciencia detrás del panel solar fotovoltaico.

La ciencia detrás de las placas solares fotovoltaicas

Los paneles solares fotovoltaicos se componen de muchas pequeñas células fotovoltaicas, estas células pueden convertir la luz solar en electricidad. Estas celdas están hechas de materiales semiconductores, la mayoría de las veces silicio, un material que puede conducir la electricidad mientras mantiene el desequilibrio eléctrico necesario para crear un campo eléctrico.

Cuando la luz del sol golpea el semiconductor en la celda solar fotovoltaica (paso 1), la energía de la luz, en forma de fotones, se absorbe y suelta varios electrones, que luego se mueven libremente en la celda. La celda solar está diseñada específicamente con semiconductores cargados positiva y negativamente intercalados para crear un campo eléctrico

Este campo eléctrico obliga a los electrones a la deriva a fluir en una determinada dirección, hacia las placas metálicas conductoras que recubren la celda. Este flujo se conoce como corriente de energía, y la fuerza de la corriente determina cuánta electricidad puede producir cada celda. Una vez que los electrones sueltos golpean las placas de metal, la corriente se dirige a los cables.

A medida que el panel solar genera una corriente eléctrica, la energía fluye a través de una serie de cables hasta un inversor (paso 2). Si bien los paneles solares generan electricidad de corriente continua (CC), la mayoría de los consumidores de electricidad necesitan electricidad de corriente alterna (CA) para alimentar los electrodomésticos. La función del inversor es convertir la electricidad de CC a CA, haciéndola accesible para el uso diario.

Una vez que la electricidad se transforma en un estado utilizable (alimentación de CA), se envía desde el inversor al panel eléctrico y se distribuye por todo el edificio según sea necesario. La electricidad ahora está disponible para alimentar luces, electrodomésticos y otros dispositivos eléctricos con energía solar.

Toda la electricidad que no se consume a través de la caja de interruptores se envía a la red pública a través del medidor de servicios públicos (nuestro último paso, como se describe anteriormente). El medidor de servicios públicos mide el flujo de electricidad desde la red hasta su propiedad y viceversa. Cuando su sistema de energía solar está produciendo más electricidad de la que está usando en el sitio, este medidor realmente funciona al revés y se le acredita el exceso de electricidad generada a través del proceso de medición neta.

Cuando usa más electricidad de la que genera su matriz solar, extrae electricidad suplementaria de la red a través de este medidor, lo que hace que funcione normalmente. A menos que se haya desconectado completamente de la red a través de una solución de almacenamiento, deberá extraer algo de energía de la red, especialmente por la noche, cuando su panel solar no está produciendo. Sin embargo,

Si bien los detalles detrás de la energía solar son altamente científicos, no se necesita ser un científico para transmitir los beneficios que una instalación solar puede brindar a un negocio o propietario. Un desarrollador solar experimentado puede guiarlo a través de estos beneficios y ayudarlo a explorar si una solución solar es adecuada para su negocio.