La energía solar es una de las fuentes de energía renovable más prometedoras del mundo, y con cada vez más casas y edificios adoptando la energía solar, es importante tener una comprensión básica de cómo funcionan las placas solares.
Las placas o paneles solares están compuestas de materiales altamente funcionales que permiten convertir la energía solar en energía eléctrica. A continuación exploraremos los diferentes tipos de materiales de los que se componen las placas solares por dentro y veremos cómo funcionan.
Silicio cristalino
El material más común utilizado en la fabricación de placas solares es el silicio cristalino.
El silicio cristalino se utiliza para fabricar tanto células solares monocristalinas como policristalinas.
Las células solares monocristalinas se fabrican a partir de silicio monocristalino puro, mientras que las células policristalinas se fabrican a partir de silicio fundido y colado en bloques. Ambos tipos de células solares funcionan de manera similar, pero las monocristalinas son más eficientes.
El silicio cristalino es un semiconductor, lo que significa que es capaz de conducir la electricidad de manera limitada. Los átomos de silicio tienen cuatro electrones en su capa externa, y cada átomo se une a otros cuatro para formar un cristal.
Cuando se ilumina el silicio cristalino, los fotones de luz golpean los átomos en la estructura cristalina, lo que hace que algunos de los electrones saltan a una banda de energía superior. Este proceso se conoce como excitación y hace que los electrones dejen agujeros en la banda de energía inferior.
Capa antirreflectante
Para aumentar la eficiencia de las células solares, se agrega una capa antirreflectante a la superficie de la célula. Esta capa antirreflectante ayuda a reducir la cantidad de luz que se refleja en lugar de ser absorbida por la célula.
Cuando se ilumina la célula, algunos de los fotones de luz se reflejarán en la superficie de la célula en lugar de penetrar en ella. La capa antirreflectante ayuda a reducir la cantidad de fotones que se reflejan.
Contactos frontales y traseros
Una vez que se ha absorbido la luz solar, los electrones comienzan a fluir dentro de la estructura de la célula. Para recolectar estos electrones, se agregan contactos frontales y traseros a la superficie de la célula.
Los contactos se fabrican utilizando una capa de metal y se conectan a un circuito eléctrico externo, que permite que los electrones fluyan fuera de la célula.
Estructura de soporte
Para mantener las células en su lugar y protegerlas de los elementos externos, se utiliza una estructura de soporte. La estructura de soporte puede estar hecha de una variedad de materiales, como plástico, aluminio o vidrio templado, y está diseñada para soportar la célula y su capa antirreflectante.
También ayuda a proteger la célula del viento, la lluvia y otros elementos externos.
Cables y conectores
Finalmente, se agregan cables y conectores para conectar la placa solar al resto del sistema solar.
Los cables y conectores suelen estar hechos de un material conductor, como el cobre, y están diseñados para soportar las fluctuaciones de corriente y voltaje que se producen en el sistema solar.
En general, las placas solares están compuestas de una variedad de materiales altamente funcionales que trabajan juntos para convertir la energía solar en energía eléctrica. Desde el silicio cristalino hasta la capa antirreflectante, los contactos y la estructura de soporte, cada componente es importante para lograr una eficiencia máxima.
Si bien la tecnología de las placas solares está en constante evolución, los componentes básicos de la placa solar siguen siendo los mismos. A medida que la energía solar se vuelve cada vez más accesible, es importante comprender cómo funcionan las placas solares y cómo se construyen.
