¿Cómo funciona un sistema de paneles solares?
La energía solar es la fuente de energía más ubicua y prolífica de la Tierra. Aunque solo un 47% de media llega a la superficie terrestre, sigue siendo diez mil veces más que las necesidades energéticas actuales del mundo. Además, si bien todo el planeta recibe luz solar durante todo el año, la cantidad de radiación varía significativamente de un lugar a otro. La radiación electromagnética del Sol puede aprovecharse y convertirse en energía utilizable a través de tecnología solar basada en células fotovoltaicas o espejos que condensan la energía.
Los paneles solares ya son algo común, adornando edificios y señales de carretera por igual e incluso alimentando naves espaciales.
- Pero, ¿cómo funcionan los paneles solares?
- El funcionamiento de un sistema completo de paneles solares
- Los detalles de los paneles solares
- Consideraciones finales
Pero, ¿cómo funcionan los paneles solares?
El Sol, en su constitución, es como una central nuclear. Emite fotones, pequeños paquetes de energía que atraviesan los 150 millones de kilómetros entre la Tierra y el Sol en 8 minutos y 50 segundos. Aproximadamente las demandas energéticas globales estimadas de un año pueden ser satisfechas por los fotones que golpean la Tierra cada hora.
Los paneles solares absorben estos fotones y los convierten en electricidad. Actualmente, la electricidad solar representa menos del 0.5 por ciento del consumo total de energía en los EE. UU. Sin embargo, el potencial para capturar la abundante energía del Sol aumenta a medida que la tecnología solar mejora y los costos disminuyen.
El funcionamiento de un sistema completo de paneles solares
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Cuando la luz solar incide en un panel del sistema solar, las células solares absorben los fotones y trabajan para iniciar una corriente eléctrica. Los fotones que inciden en los paneles solares expulsan los electrones de la órbita de sus átomos.
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Las células del panel solar tienen un conductor conectado a sus lados positivo y negativo, lo que forma un circuito eléctrico. Los electrones pasan a través de las células del panel solar y se convierten en electricidad de corriente continua. Cuando se combinan varios paneles solares, forman un conjunto solar. Cuanto mayor sea el número de conjuntos solares, más electricidad de corriente continua podrá producir.
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Sin embargo, necesita convertir la corriente continua en corriente alterna para alimentar sus electrodomésticos. Por lo tanto, los paneles solares dirigen la electricidad de corriente continua a un inversor que la convierte en energía de corriente alterna. El inversor también proporciona estadísticas sobre el sistema solar, como el voltaje y la corriente eléctrica en ambos circuitos, la energía producida y la protección contra fallas a tierra.
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Finalmente, la energía de CA corre por su casa, lista para alimentar electrodomésticos, cargar dispositivos y más.
Los detalles de los paneles solares
Los paneles solares están compuestos por muchos módulos compactos denominados células fotovoltaicas. Estas células constan de dos capas de material semiconductor, que convierten la luz solar en energía. Por lo tanto, los paneles solares constan de muchas células interconectadas. El material semiconductor más común utilizado para las células solares es el silicio.
Para que las células solares produzcan energía, necesitan crear un campo eléctrico. Una capa positiva y negativa componen la construcción del panel, y trabajan juntas para generar un campo eléctrico como los que se ven en las baterías.
Algunos componentes posteriores de las células solares convierten estos electrones en electricidad práctica. Según EERE, los electrones son recolectados por placas metálicas conductoras en las superficies de las células y enviados a través de cables. Una vez que los paneles solares convierten estos electrones en electricidad, pueden usarse como cualquier otra fuente de energía.
Consideraciones finales
La investigación y el desarrollo de la energía solar se están expandiendo y mejorando rápidamente. Las células solares se han vuelto más ligeras y flexibles cada año gracias a años de investigación, y la tecnología ha avanzado mucho desde el prototipo inicial. Las células solares son cada vez más versátiles, encontrando aplicaciones en infraestructura, tecnología aeroespacial y dispositivos ponibles.
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