La generación de electricidad a través de la energía solar se ha convertido en una de las formas más eficientes, económicas y accesibles para que las personas reduzcan su huella de carbono. Sin embargo, a pesar del aumento de la tecnología y la creciente popularidad de los paneles solares, todavía existen dudas. Para muchos, la pregunta sigue sin respuesta: ¿Cómo funcionan los paneles solares?
Otras incertidumbres comunes sobre los paneles solares giran en torno a cuestiones como la cobertura de nubes y sombras, la fiabilidad en temperaturas extremas y la resistencia a las inclemencias del tiempo. Vamos a explorar algunas consultas habituales.
¿Cómo afecta el clima a la eficiencia de los paneles solares?
Aunque los paneles solares en los tejados a menudo están expuestos a condiciones meteorológicas adversas, pueden resistirlas.
Lluvia
En días lluviosos o nublados, los paneles fotovoltaicos pueden producir entre el 10 y el 25 por ciento de su capacidad óptima. La cantidad exacta varía según la oscuridad y la intensidad de la lluvia y la cobertura de nubes. Pero la lluvia también puede ayudar al rendimiento de tus paneles solares al lavar la suciedad, el polvo o el polen.
Vientos fuertes
Según CleanEnergyAuthority.com, los fabricantes de paneles solares deben obtener una certificación de que sus paneles pueden resistir vientos de hasta 140 millas por hora, lo que equivale a un huracán de categoría Si el techo ha sido instalado y mantenido correctamente, no debería haber ningún problema.
Tormentas eléctricas y rayos
Los paneles solares son dispositivos eléctricos y, por lo tanto, están expuestos al riesgo de sobretensiones causadas por los rayos. Un instalador experto se asegurará de que tu sistema esté correctamente conectado a tierra para evitar las sobretensiones. Es posible que sea necesario contar con una protección adicional, como un sistema de protección contra rayos.
Nieve
La pregunta frecuente ¿funcionarán mis paneles solares si hay nieve en mi techo? no supone un problema importante. Si bien la nieve puede bloquear los paneles y evitar que reciban los rayos solares, suele derretirse rápidamente debido a que los paneles están orientados directamente hacia el sol.
Granizo
El Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) desarrolla pruebas estandarizadas de calidad de la industria para asegurar que los paneles solares puedan resistir las duras condiciones ambientales a las que están expuestos directamente, incluyendo las tormentas de granizo. Las pruebas implican lanzar bolas de hielo del tamaño de una pelota de ping-pong a los módulos fotovoltaicos en varios lugares a una velocidad de aproximadamente 70 millas por hora.
Las pruebas también incluyen cómo reaccionan los paneles al estrés mecánico causado por el granizo, al caminar sobre ellos, a las temperaturas extremadamente altas y bajas, a la humedad, a la radiación solar ultravioleta y al estrés eléctrico que los paneles se aplican a sí mismos cuando operan en situaciones de alta tensión.
Temperaturas extremadamente altas y bajas
Los paneles solares funcionan absorbiendo la luz del sol, no el calor del sol, y convirtiéndola en electricidad utilizable. Los semiconductores fotovoltaicos ofrecen más resistencia en el calor extremo, lo que los hace menos eficientes cuando los módulos deberían ser más eficientes. Afortunadamente, la resistencia es pequeña, reduciendo la eficiencia en solo un 10 por ciento aproximadamente. En cuanto al clima frío, los paneles solares funcionarán normalmente siempre y cuando reciban la cantidad adecuada de luz solar.
Paneles solares en sombra
No hay duda de que los paneles solares necesitan los rayos del sol para generar electricidad, por lo que es fácil asumir que te quedarás sin energía si el sol no está brillando. Si bien la eficiencia de los paneles solares es mejor en pleno sol directo, los paneles solares en clima nublado o luz solar indirecta siguen funcionando.
¿Cómo convertimos la luz solar en electricidad?
Los paneles solares producen energía con células solares. Las células solares son pequeños paneles semiconductoras de forma cuadrada hechos de silicio y otros materiales conductores fabricados en capas delgadas. Cuando la luz solar incide sobre una célula solar, las reacciones químicas liberan electrones, generando corriente eléctrica.
El panel solar convierte entonces esos fotones en electrones de corriente continua, que fluyen desde el panel solar hacia un inversor y otros dispositivos eléctricos.
¿Cómo (y por qué) reduce la sombra la eficiencia de los paneles solares?
Los paneles solares están compuestos por células solares individuales y, si esas células están cubiertas por sombra, no funcionarán al 100 por ciento de su capacidad. Si una parte de tus paneles solares está cubierta, los otros paneles seguirán funcionando normalmente, aunque esto disminuirá la cantidad de electricidad que el sistema produce en general.
Algunas formas de combatir el impacto de la sombra en los paneles solares incluyen:
- Microinversores: Los microinversores funcionan como las luces de Navidad: si una se apaga, las demás siguen encendidas. Los paneles solares con microinversores están mejor equipados para combatir los problemas de sombra porque cada panel solar tiene un microinversor individual. Si un panel está completamente sombreado, no afectará a los demás.
- Paneles solares instalados en el suelo: Es posible que pienses que solo puedes instalar paneles solares en tu tejado, pero esa no es tu única opción. Un conjunto de paneles solares instalado en el suelo te permite tener más control sobre la cantidad de luz solar que recibe tu conjunto solar, ya que puedes colocarlo directamente bajo la luz solar. Explora más beneficios de la instalación de paneles solares montados en el suelo aquí.
Puede que pienses que la eficiencia máxima de tus paneles solares se reduce proporcionalmente a la cantidad de sombra estática: si el uno por ciento de las células están sombreadas, perderías el uno por ciento de la eficiencia del panel, ¿verdad? Aunque intuitivamente eso tiene sentido, en realidad no es lo que sucede.
Un módulo sombreado de forma estática produce electricidad a una tasa significativamente menor que los módulos sin sombra. De hecho, los estudios han demostrado que la sombra de una sola célula en un panel puede reducir la producción de energía solar de todo el panel en un 50-80%.
Esto se debe a que todas las células del panel funcionan juntas como un sistema único; cada célula es un eslabón en la cadena. Si una célula está sombreada, su producción de energía se reduce y la eficiencia de todo el panel disminuye.
Imagina que tu conjunto solar es una pista de carreras de un solo carril. El ritmo del coche más lento dicta la velocidad de todos los demás coches en la pista. No importa dónde te encuentres en el grupo, nadie va a ir más rápido que ese coche.
De la misma manera, no importa dónde se encuentre la célula sombreada en el panel: es el eslabón más débil, ya sea el primero o el último de la cadena. Debido a que todas las células están interconectadas y trabajan juntas, la corriente máxima que todo el módulo puede alcanzar no será mayor que la de esa célula sombreada.
Si tienes paneles solares en sombra estática, es importante tomar medidas para minimizar su impacto en la eficiencia general de tu sistema. Utilizar microinversores o instalar paneles solares en el suelo son estrategias efectivas para combatir los problemas de sombra y maximizar la producción de energía solar.
Paneles solares en sombra: una solución inteligente
La energía solar es una opción inteligente para la generación de energía. Cada día, 173,000 teravatios de energía solar llegan continuamente a la Tierra. Eso es más de 10,000 veces el consumo diario total de energía del entorno, lo que convierte a la energía solar en la fuente de energía más abundante del entorno. La gran mayoría de los Estados Unidos recibe suficiente luz solar para hacer que los paneles solares sean una opción muy plausible.
Si aún no estás seguro de si los paneles solares en el tejado son adecuados para ti, la energía solar comunitaria es otra opción a considerar. La energía solar comunitaria ofrece un suministro de energía constante y predecible, beneficios ambientales y el apoyo que brindas a tu compañía eléctrica local, entre otras cosas. Tomar la decisión de aprovechar la energía solar es una elección inteligente en muchos sentidos.