Los paneles solares convierten la luz solar en electricidad útil. Fuente de la imagen: Scientific American

Los paneles solares, o paneles fotovoltaicos (FV), convierten la energía solar del sol en electricidad útil. El efecto fotovoltaico, o la capacidad de generar electricidad a partir de la luz solar mediante electrones, se observó por primera vez a finales del siglo XIX, lo que llevó a Charles Fritts a inventar la primera célula solar.

Sin embargo, no fue hasta 1954 cuando se desarrollaron las células solares, esto llevó a la creación de paneles solares fabricados a partir de múltiples células solares.

Los módulos de paneles solares no fueron comercialmente viables ni realmente eficientes a la hora de absorber y generar una cantidad útil de electricidad hasta que se inventaron los paneles fotovoltaicos de alto contenido en silicio en 1954 en los Laboratorios Bell. Desde entonces, la energía solar ha evolucionado hasta convertirse en una de las formas más baratas de energía limpia y su popularidad no deja de crecer.

¿Cómo funcionan los paneles solares?

El componente más importante de un panel solar es la célula solar. Las células solares convierten la luz solar en electricidad mediante el efecto fotovoltaico, de ahí el nombre de paneles fotovoltaicos o FV.

Las células solares están formadas por un semiconductor cristalino, el silicio. El silicio es fotovoltaico, lo que significa que es una sustancia que reacciona cuando se expone a la luz y, en este caso, esta reacción genera electricidad.

Dentro de cada célula fotovoltaica hay una capa negativa y una capa positiva. La capa negativa tiene electrones extra y la capa positiva tiene espacio extra para que esos electrones se muevan cuando el sol incide sobre el panel. Los fotones, o rayos del sol, son la fuente de energía y potencia que obliga a los electrones a desplazarse de la capa negativa a la positiva para producir electricidad.

Cuando se exponen a la luz solar, las células solares generan una corriente eléctrica. La corriente continua, también conocida como electricidad de CC, se convierte en electricidad utilizable de corriente alterna (CA) a través de un inversor. Esta electricidad de CA es la que proporciona energía a tu casa y se utiliza inmediatamente, se almacena en la batería solar para su uso posterior o se devuelve a la red eléctrica para obtener créditos en la factura a través de un programa llamado medición neta.

Los tipos más comunes de paneles fotovoltaicos son los monocristalinos o policristalinos. La principal diferencia entre ellos es que los paneles solares monocristalinos son más eficientes y se fabrican a partir de una única célula solar de silicio cristalino, mientras que los policristalinos se fabrican fundiendo varios cristales de silicio.

Aprende más sobre:

• ¿Cómo funcionan los paneles solares?
• ¿De qué están hechos los paneles solares?
• Paneles solares monocristalinos vs. policristalinos

¿En qué consisten los sistemas de energía solar?

Además del propio panel solar, los componentes clave de un sistema de energía solar son el sistema de montaje y el inversor.

Sistemas de montaje

Los sistemas de montaje pueden instalarse en el suelo, como en la imagen de arriba, o en el tejado, que es lo más habitual.

Los soportes y sistemas de montaje son los que mantienen los paneles solares en su sitio. Incluso existen opciones que pueden seguir la trayectoria del sol para absorber la mayor cantidad de luz solar posible, aunque cuestan bastante más.

Para más información, consulta nuestra guía sobre sistemas de montaje para paneles solares.

Inversor

Los inversores generan electricidad útil a partir de cada panel solar. En otras palabras, un inversor es lo que convierte la energía de CC generada por los paneles solares en electricidad de CA útil para tu casa.

Un inversor tiene tres funciones principales:

• Convertir la energía de CC en electricidad de CA.
• Comunicarse con la red eléctrica.
• Servir como un sistema de apagado de tus paneles solares en caso de que haya algún problema con el cableado u otros peligros.

El inversor es la pieza clave de tu sistema de energía solar; tu casa no podría utilizar la energía producida por los paneles solares sin él. Para saber más sobre los inversores y las principales diferencias entre microinversores e inversores monofásicos haz clic aquí.

Trabajar con tu instalador de energía solar puede ayudarte a determinar qué tipos de sistemas de montaje e inversores son los más adecuados para tu sistema de energía solar.

¿Cuáles son las ventajas de los paneles solares?

Una de las mayores ventajas de los sistemas de energía solar, y la razón por la que muchos propietarios deciden instalar paneles solares, es el ahorro que suponen frente al pago de la electricidad a la empresa de suministro. En muchos casos, una vez que los paneles solares están instalados y pagados, la factura de la electricidad puede reducirse a cero.

Incluso puedes ganar dinero con la energía solar a través de la medición neta. Si tus paneles solares producen más electricidad de la que consume tu casa algunas empresas de suministro te pagarán por ello. Algunos programas de medición neta son mejores que otros, pero si tu proveedor lo ofrece, o alguna variante del mismo, reducirás el periodo de retorno de la inversión de tus paneles solares.

Otro gran atractivo es su beneficio medioambiental. Proporcionar energía a tu casa con energía solar reduce las emisiones de gases de efecto invernadero y disminuye la contaminación que de otro modo emitirían las centrales de combustibles fósiles.

Además, una casa con paneles solares puede valer más que una sin ellos. La gente se siente atraída por la reducción en las facturas de electricidad y la independencia energética que pueden proporcionar los paneles solares. Así que si tu sistema de energía solar es totalmente de tu propiedad, esto puede aumentar el valor de tu vivienda.

Saber más sobre: los 5 principales beneficios de la energía solar

¿Cuánto cuestan los paneles solares y dónde puedo comprarlos?

El costo de los paneles solares puede fluctuar en función de los costos de los contratistas locales, la disponibilidad de suministro, e incluso factores como los aranceles.

Sin embargo, a partir de agosto de 2022 el costo promedio de los paneles solares será de $3.00 por vatio, lo que situaría el costo promedio de un sistema de 7kW en $21,000. Si se tiene en cuenta el crédito fiscal federal del 30 %, el precio desciende a $14,700. Otros incentivos pueden variar localmente e incluir cosas como bonificaciones o créditos fiscales estatales. Consulta cuáles están disponibles en tu estado.

Lo mejor es comprar paneles solares de un instalador local. Estos pueden ocuparse de los trámites y requisitos locales, y también es más probable que estén a tu disposición si tu sistema de energía solar tiene algún problema o necesita mantenimiento.

Los instaladores locales no siempre son la opción más barata, pero son más fiables que las grandes empresas de energía solar.

Puedes utilizar nuestra calculadora de autoconsumo solar para comparar presupuestos de instaladores locales acreditados y poder determinar el costo de la energía solar para tu casa.

Los paneles solares son una pieza clave para el futuro de la energía

Se prevé que la energía solar sea una parte clave de la combinación de energías renovables en Estados Unidos a medida que las tecnologías de la energía solar vayan avanzando, y seguirá ayudando a reducir las emisiones de las centrales de combustibles fósiles al diversificar la producción de energía.