Las placas solares pueden parecer simples paneles colocados en un tejado, pero detrás de su funcionamiento hay una tecnología fascinante basada en la física de los materiales y la conversión energética. ¿Quieres saber cómo funcionan estos paneles que permiten acceder a una energía limpia, barata y prácticamente ilimitada? Los ingenieros de EcoFlow, especialistas en paneles solares, nos explican la tecnología que hay tras la energía solar fotovoltaica. Si quieres conocer más sobre su empresa y los paneles solares que comercializan, puedes ver detalles en su web.

El silicio, el material estrella

El silicio es el material estrella tiene una estructura electrónica que le permite liberar electrones cuando recibe la radiación solar. Estos electrones generan una corriente eléctrica que, al canalizarse a través de un circuito, puede alimentar hogares, fábricas y hasta ciudades enteras. Pero el silicio no trabaja solo: necesita una combinación precisa de elementos semiconductores que refuercen su capacidad de generar electricidad. Para esto se usan los dopantes, materiales que se añaden en cantidades diminutas para mejorar la eficiencia del proceso.

El rendimiento de estas células ha ido mejorando gracias a la investigación en nanotecnología y nuevos materiales. Hoy en día, existen células fotovoltaicas que alcanzan eficiencias por encima del 22%, un dato impensable hace apenas una década. Y las investigaciones siguen avanzando, con tecnologías como el silicio negro o las células tándem, que prometen multiplicar la producción de energía solar con menos espacio y costes reducidos.

Del sol a tu enchufe: el papel del inversor solar

Tener una placa solar sin un inversor es como tener una fuente de agua sin tuberías. La electricidad que generan las células fotovoltaicas es de corriente continua (CC), pero la mayoría de los dispositivos eléctricos funcionan con corriente alterna (CA). Por tanto, hace falta algún dispositivo que convierta la electricidad para que sea utilizable en nuestros hogares, y esto es precisamente lo que hace el inversor solar.

Los inversores modernos han evolucionado para ser más eficientes y ofrecer funciones avanzadas, como la monitorización en tiempo real del rendimiento de las placas. Algunos incluso incorporan inteligencia artificial para optimizar el consumo energético dependiendo de la demanda y la previsión meteorológica. Además, pueden gestionar la energía almacenada en baterías, permitiendo que una casa funcione con energía solar incluso cuando el sol ya se ha puesto.

El avance en este tipo de dispositivos también ha permitido reducir las pérdidas de conversión, que hace unos años suponían un gran problema. Hoy, los mejores inversores alcanzan eficiencias de más del 98%, lo que significa que casi toda la energía captada se aprovecha al máximo.

Baterías solares: cuando el sol se puede guardar

Uno de los grandes retos de la energía solar siempre ha sido su dependencia del clima. ¿Qué pasa cuando está nublado o cuando llega la noche? Es precisamente en esos contextos donde las baterías solares juegan un papel crucial, permitiendo almacenar la electricidad generada durante el día para su uso posterior.

Las tecnologías más utilizadas actualmente son las baterías de iones de litio, las mismas que encontramos en los teléfonos móviles, pero con mayor capacidad y eficiencia. También existen alternativas como las baterías de flujo, que ofrecen una mayor vida útil, aunque a un coste más elevado. La clave en esta tecnología es encontrar el equilibrio entre capacidad de almacenamiento, velocidad de carga y número de ciclos de vida.

Las nuevas generaciones de baterías han permitido que la energía solar sea una opción viable incluso en lugares donde antes no lo era. Ahora es posible desconectarse casi por completo de la red eléctrica y depender únicamente de la energía del sol, algo impensable hace apenas unos años.

Inspiración natural: de los girasoles a los seguidores solares

Si una placa solar está fija, solo aprovechará al máximo la luz en ciertas horas del día. Pero, ¿y si pudiera moverse siguiendo el sol al igual que hacen algunas plantas? Eso es precisamente lo que hacen los seguidores solares, sistemas mecánicos que ajustan la orientación de las placas para captar la mayor cantidad de radiación posible.

Estos dispositivos pueden aumentar la producción de energía entre un 20% y un 40%, dependiendo de la latitud y las condiciones del lugar donde se instalen. Existen seguidores de un eje, que se mueven de este a oeste, y de dos ejes, que ajustan su inclinación en función de la altura del sol. La diferencia en rendimiento entre ambos sistemas es notable, pero también lo es el coste, lo que hace que su elección dependa del presupuesto y la aplicación concreta.

Los avances en este tipo de tecnología han permitido que los seguidores solares sean cada vez más fiables y accesibles, con sistemas de control más inteligentes que optimizan el movimiento y reducen el desgaste mecánico.

Capa protectora y tecnología anti-suciedad: la "piel" de las placas solares

Para que una placa solar funcione bien, su superficie debe estar limpia y en buenas condiciones. El polvo, la suciedad y hasta los excrementos de los pájaros pueden reducir la eficiencia en un porcentaje considerable. Por eso, las últimas investigaciones han desarrollado recubrimientos especiales que repelen la suciedad y el agua, manteniendo las placas limpias durante más tiempo.

Estos recubrimientos funcionan de manera similar a las hojas de loto, que hacen que el agua y la suciedad resbalen sin adherirse. Además, algunas empresas están desarrollando sistemas de limpieza automatizados que eliminan la suciedad sin necesidad de intervención humana.

Pero la protección de las placas no se limita solo a la suciedad: también deben resistir condiciones climáticas extremas, desde tormentas de granizo hasta temperaturas extremas. Para ello, se utilizan vidrios templados de alta resistencia y capas protectoras que evitan la degradación prematura de los materiales.