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La electricidad de la luz del sol

Desde hace 4.000 millones de años, el sol le proporciona calor y luz a la tierra, sin lo cual sería imposible la vida en nuestro planeta. Esta radiación (medida en fotones) se produce con la fusión nuclear generada en el interior del sol. Cuando un fotón llega a un átomo de silicio, los electrones se separan de su órbita lo que genera una tensión eléctrica. De este modo, la radiación se transforma en energía eléctrica. Este proceso se conoce como el efecto fotovoltaico. 

Así funciona la fotovoltaica

Ingeniería de la instalación

Los sistemas fotovoltaicos se pueden conectar a través de un operador para alimentar la red pública de electricidad o bien de manera independiente (aislados). Un sistema fotovoltaico se compone de los siguientes elementos:

  • Módulo o generador fotovoltaico (interconexión de células solares).
  • Inversor solar
  • Sistemas de montaje
  • Almacenamiento de baterías para sistemas aislados

Un sistema fotovoltaico puede instalarse en tejados planos, tejados inclinados, en fachadas de edificios o sobre suelo. En España, para que una planta solar tenga un rendimiento óptimo, es importante que la instalación esté orientada al sur y con un ángulo de inclinación de 15 grados aproximadamente. 

Tecnología de módulos

Un módulo solar fotovoltaico cristalino se compone de varias células interconectadas eléctricamente entre ellas. Las células se sueldan en una tira para formar una cadena que las une eléctricamente. A su vez, las tiras están interconectadas entre ellas a través de una placa de diodos y laminadas en vacío con encapsulante EVA entre el vidrio templado de apoyo y una lámina de Tedlar. En la mayoría de los casos, un marco de aluminio completa la unión del laminado . Existen tres tipos de células solares:

  • Las células solares monocristalinas: se obtienen del corte en rodajas finas (obleas) de una barra de silicio (lingote) con una estructura de un único cristal que ha crecido en una sola dirección. Son de color azul oscuro casi negro.
  • Las células solares policristalinas: se obtienen del corte de un bloque de silicio (lingote) compuesto por varios cristales que han crecido en direcciones diferentes. Son de color azul.
  • Las celulas solares de capa fina: existe una gran variedad, las más frecuentes son de silicio amorfo, CIS (cobre indio selenio), SIGS (cobre indio galio selenio), CdTe (telurio de cadmio), etc. Los panales fotovoltaicos de película fina normalmente están compuestos por tan sólo una célula.

Por regla general, las más eficientes son las células de tecnología monocristalina, pero son un poco más caras de producir.

Inversores solares

El inversor solar convierte la corriente continua (CC) generada por los módulos en corriente alterna (AC). Ésta luego se inyecta en la red eléctrica nacional. Dependiendo del modelo escogido, se pueden conectar uno o más strings de módulos a un mismo inversor. Los dispositivos de control del sistema (comunicación de datos) se utilizan para controlar la energía producida, la cantidad de electricidad que se consume y cuánto se vierte en la red.