Sistema de placas solares

Célula solar de capa fina

Los principales componentes de un sistema de energía solar son los paneles fotovoltaicos (FV), un convertidor de corriente continua a corriente alterna (llamado inversor) y un sistema de bastidores que mantiene los paneles FV en su sitio. Para obtener una buena generación de energía, los paneles deben estar orientados hacia el este, el norte o el oeste. Los paneles orientados al sur funcionan, pero la generación es mucho menor, especialmente en invierno. Lo ideal es que los paneles estén inclinados un mínimo de 10 grados para que la lluvia los limpie de forma natural.

Los paneles solares fotovoltaicos situados en los tejados de las casas y las empresas generan electricidad limpia cuando la energía de la luz incide sobre ellos.  Esta conversión tiene lugar dentro de las células de los paneles solares, que están especialmente fabricadas, normalmente de silicio.  La energía solar no suele tener partes móviles, a excepción del inversor, que a veces viene con un pequeño ventilador de refrigeración.

Los paneles solares son diferentes a los sistemas de agua caliente solar, que también se montan en los tejados de las casas pero utilizan el calor del sol para proporcionar agua caliente para usos domésticos, en un principio similar al de una manguera en verano que contiene agua caliente después de unas horas al sol.

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Los paneles solares aprovechan uno de los recursos más poderosos y gratuitos de la naturaleza: la energía producida por el sol. Los paneles solares, también conocidos como sistemas fotovoltaicos, utilizan la tecnología de semiconductores para convertir la energía de la luz solar en electricidad que puede alimentar su hogar.

Cada mes se instalan en el Reino Unido una media de más de 4.000 paneles solares. La creciente popularidad de los paneles solares hace que sus precios hayan bajado un 60% en la última década. Los precios de los paneles solares no han dejado de bajar en los últimos años, ya que se han descubierto nuevas tecnologías que hacen que los componentes de la energía solar sean más rentables. Además, los paneles solares no sólo ayudan a reducir las facturas de energía, sino que también pueden ayudarle a ganar dinero con el excedente de electricidad generado.

Sistema de paneles solares para el hogar

La energía fotovoltaica es la conversión de la luz en electricidad mediante materiales semiconductores que presentan el efecto fotovoltaico, un fenómeno estudiado en física, fotoquímica y electroquímica. El efecto fotovoltaico se utiliza comercialmente para la generación de electricidad y como fotosensores.

Un sistema fotovoltaico emplea módulos solares, cada uno de ellos compuesto por un número de células solares, que generan energía eléctrica. Las instalaciones fotovoltaicas pueden estar montadas en el suelo, en la azotea, en la pared o ser flotantes. El montaje puede ser fijo o utilizar un seguidor solar para seguir al sol por el cielo.

Algunos esperan que la tecnología fotovoltaica produzca suficiente energía sostenible y asequible para ayudar a mitigar el calentamiento global causado por el CO2. La energía solar fotovoltaica tiene ventajas específicas como fuente de energía: una vez instalada, su funcionamiento no genera contaminación ni emisiones de gases de efecto invernadero, muestra una escalabilidad sencilla respecto a las necesidades de energía y el silicio tiene una gran disponibilidad en la corteza terrestre, aunque otros materiales necesarios en la fabricación de sistemas fotovoltaicos, como la plata, acabarán limitando el crecimiento de la tecnología. Otras limitaciones importantes identificadas son la competencia por el uso del suelo y la falta de mano de obra para realizar aplicaciones de financiación[1]. El uso de la energía fotovoltaica como fuente principal requiere sistemas de almacenamiento de energía o la distribución global mediante líneas eléctricas de corriente continua de alta tensión, lo que provoca costes adicionales, y también presenta otras desventajas específicas como la generación de energía inestable y la necesidad de que las compañías eléctricas compensen el exceso de energía solar en el mix de suministro con fuentes de energía convencionales más fiables para regular los picos de demanda y la posible falta de oferta. La producción y la instalación provocan contaminación y emisiones de gases de efecto invernadero, y no hay sistemas viables para reciclar los paneles una vez que han llegado al final de su vida útil, después de 10 a 30 años.

Silicio policristalino

Cuando se invierte en un sistema solar, es normal preguntarse por la longevidad. Hay varios componentes en un sistema de energía solar, por lo que es importante tenerlo todo en cuenta a la hora de evaluar la esperanza de vida del sistema en general.

La primera y más obvia parte de un sistema de energía solar son los paneles solares. Algunos paneles solares pueden durar más de 30 años, pero se puede esperar que la mayoría de los paneles funcionen a niveles óptimos hasta los 25 años. Muchos fabricantes de paneles solares de primera línea garantizan sus paneles solares durante 20-25 años. Los paneles solares son extremadamente eficientes a lo largo de su vida útil y sólo pierden menos del 1% de su eficiencia cada año.

Hay que tener en cuenta las baterías a la hora de medir la vida útil de un sistema solar. Hay dos tipos principales de química que se utilizan para los sistemas de energía solar: ácido de plomo y fosfato de hierro de litio. Las baterías de plomo-ácido tienen una vida útil mucho más corta que las de litio. Se pueden esperar unos 1500 ciclos de carga de una batería de plomo-ácido y, en algunos casos, 3000 de las baterías de plomo-ácido de gama alta, suponiendo que se mantengan correctamente. Por el contrario, la mayoría de las empresas de baterías de litio presumen de tener el doble de vida útil que sus homólogas de plomo-ácido, que se sitúa en un rango de 6000-1000 ciclos de carga. La aplicación en la que se utilizan las baterías también determina en gran medida su vida útil. El uso intensivo y las descargas profundas continuas acortarán la vida de su banco de baterías. La descarga profunda de las baterías de plomo-ácido reduce drásticamente su vida útil, ya que la profundidad de descarga recomendada es sólo del 50%, en comparación con las baterías de litio, que son del 80%.