Las células de una placa solar son la parte fundamental de un sistema de energía solar fotovoltaica. Estas células son las encargadas de convertir la energía del sol en electricidad, permitiendo así el funcionamiento de diferentes dispositivos y sistemas eléctricos de forma sostenible y renovable.
Tipos de células fotovoltaicas
En la actualidad, existen varios tipos de células fotovoltaicas utilizadas en paneles solares, siendo las más comunes las de silicio. Estas células se clasifican en:
Células de silicio monocristalino
Las células de silicio monocristalino están formadas por un único cristal de silicio con una estructura uniforme. Esto les permite garantizar un rendimiento superior al resto de células de silicio, con eficiencias que pueden llegar al 25%. Sin embargo, su tiempo de fabricación y coste son superiores a los demás tipos de células.
Células de silicio policristalino
Las células de silicio policristalino están formadas por numerosos cristales de silicio. Aunque su proceso de fabricación es más económico que el del silicio monocristalino, su rendimiento es ligeramente inferior, con eficiencias que oscilan entre el 16% y el 20%.
Células de silicio amorfo
Las células de silicio amorfo tienen una estructura atómica irregular y se depositan en películas delgadas sobre sustratos flexibles, como el vidrio, el metal y el plástico. Estas células permiten una mejor integración arquitectónica y se adaptan a cualquier superficie. Sin embargo, su rendimiento es mucho menor que el del silicio cristalino, con eficiencias que rondan el 6% al 8%.
Además de estas células, en los últimos años se han desarrollado innovaciones que han llevado esta tecnología al siguiente nivel. Las células fotovoltaicas multiunión, por ejemplo, contienen múltiples uniones P/N de diferentes materiales semiconductores, lo que les permite aprovechar diferentes longitudes de onda de la luz solar y alcanzar eficiencias en torno al 45% al 50% bajo luz solar concentrada. Las células solares en tándem también permiten alcanzar mayores rendimientos a través del apilamiento monolítico de células con diferentes intervalos de banda, especialmente gracias a un material prometedor llamado perovskita.
Aplicaciones de las células fotovoltaicas
Las células fotovoltaicas tienen una amplia variedad de aplicaciones en diferentes ámbitos. Algunas de las más comunes son:
- Generación de energía para uso residencial: las células fotovoltaicas se utilizan para alimentar el sistema de iluminación y los demás aparatos eléctricos de una casa, así como para calentar el agua y climatizar piscinas.
- Suministro de energía en lugares aislados: gracias a sus baterías de almacenamiento, las células fotovoltaicas son ideales para suministrar electricidad en lugares donde la red eléctrica no llega o es demasiado costosa, como faros, postes SOS en carreteras, señalización ferroviaria, entre otros.
- Iluminación urbana: las células fotovoltaicas se utilizan en farolas solares, parquímetros, semáforos, estaciones de carga de vehículos eléctricos, paradas de autobús, entre otros elementos urbanos.
- Autonomía en vehículos: los paneles solares se utilizan en caravanas y barcos para proporcionar energía y autonomía a sus sistemas eléctricos.
- Aplicaciones espaciales: en el espacio, los satélites y naves espaciales dependen de la energía solar para su funcionamiento. Por ejemplo, la Estación Espacial Internacional (ISS) utiliza paneles solares para generar electricidad y permitir la vida y las investigaciones de los astronautas.
Conexión de las células en un panel solar
Las células fotovoltaicas se conectan en serie y/o en paralelo para formar un panel solar. La conexión en serie consiste en conectar la salida positiva de una célula a la entrada negativa de la siguiente, de manera que se sumen los voltajes de cada célula. Por otro lado, la conexión en paralelo implica conectar la salida positiva de todas las células juntas y la salida negativa de todas las células juntas, de manera que se sumen las corrientes de cada célula.
La combinación de conexiones en serie y en paralelo permite obtener la tensión y corriente adecuadas para el uso específico de la energía solar generada por el panel.
Las células de una placa solar son esenciales para la generación de energía solar fotovoltaica. Existen diferentes tipos de células, siendo las de silicio las más comunes en la actualidad. Estas células tienen aplicaciones en diversos ámbitos, desde el uso residencial hasta el espacial. La conexión adecuada de las células en un panel solar permite obtener la tensión y corriente necesarias para alimentar dispositivos y sistemas eléctricos de manera sostenible y renovable.