Los paneles solares (también conocidos como paneles fotovoltaicos ) son dispositivos que convierten la luz del sol, compuesta por partículas de energía llamadas fotones, en electricidad que puede ser utilizada para alimentar cargas eléctricas.
¿Para qué se utilizan los paneles solares?
Los paneles solares se pueden utilizar para una amplia variedad de aplicaciones, incluyendo sistemas de energía remota para cabañas, equipos de telecomunicaciones, sensores remotos y, por supuesto, para la producción de electricidad en sistemas solares residenciales y comerciales.
Historia de los paneles solares
El desarrollo de la energía solar se remonta a más de 100 años. En sus inicios, la energía solar se utilizaba principalmente para la producción de vapor que luego se podía utilizar para impulsar maquinaria. Pero no fue hasta el descubrimiento del efecto fotovoltaico por Edmond Becquerel que se pudo convertir la energía solar en energía eléctrica. A partir de este descubrimiento, Charles Fritts inventó en 1893 la primera célula solar genuina, formada por la recubrimiento de láminas de selenio con una fina capa de oro. A partir de este humilde comienzo, surgió el dispositivo que conocemos hoy en día como panel solar.
Russel Ohl, un inventor estadounidense que trabajaba para Bell Laboratories, patentó la primera célula solar de silicio en 194La invención de Ohl llevó a la producción del primer panel solar en 1954 por la misma compañía. Los paneles solares encontraron su primer uso generalizado en los satélites espaciales. Para la mayoría de las personas, el primer panel solar en sus vidas probablemente estaba integrado en su nueva calculadora, aproximadamente en la década de 1970.
Hoy en día, los paneles solares y los sistemas completos de paneles solares se utilizan para alimentar una amplia variedad de aplicaciones. Sí, los paneles solares en forma de células solares todavía se utilizan en calculadoras. Sin embargo, también se utilizan para proporcionar energía solar a hogares completos y edificios comerciales, como la sede de Google en California.
¿Cómo funcionan los paneles solares?
Los paneles solares recolectan energía renovable limpia en forma de luz solar y convierten esa luz en electricidad que luego se puede utilizar para alimentar cargas eléctricas. Los paneles solares están compuestos por varias células solares individuales que a su vez están compuestas por capas de silicio, fósforo (que proporciona la carga negativa) y boro (que proporciona la carga positiva). Los paneles solares absorben los fotones y, al hacerlo, inician una corriente eléctrica. La energía resultante generada por los fotones que golpean la superficie del panel solar permite que los electrones sean expulsados de sus órbitas atómicas y liberados en el campo eléctrico generado por las células solares, que luego atraen estos electrones libres hacia una corriente direccional. Todo este proceso se conoce como el efecto fotovoltaico. Un hogar promedio tiene más que suficiente área de techo para la cantidad necesaria de paneles solares para producir suficiente electricidad solar para satisfacer todas sus necesidades de energía, y el exceso de electricidad generada se envía a la red eléctrica principal, lo que se traduce en un uso de electricidad gratuito durante la noche.
En una configuración bien equilibrada conectada a la red, una matriz solar genera energía durante el día que luego se utiliza en el hogar durante la noche. Los programas de medición neta permiten a los propietarios de generadores solares recibir un pago si su sistema produce más energía de la que se necesita en el hogar. En aplicaciones solares independientes de la red, se necesitan componentes como un banco de baterías, un controlador de carga y, en la mayoría de los casos, un inversor. La matriz solar envía electricidad de corriente continua (CC) a través del controlador de carga al banco de baterías. Luego, la energía se extrae del banco de baterías hacia el inversor, que convierte la corriente CC en corriente alterna (CA) que se puede utilizar para electrodomésticos que no funcionan con corriente continua. Con la ayuda de un inversor, las matrices de paneles solares se pueden dimensionar para satisfacer los requisitos de carga eléctrica más exigentes. La corriente de CA se puede utilizar para alimentar cargas en hogares, edificios comerciales, vehículos recreativos y embarcaciones, cabañas o viviendas remotas, controles de tráfico remotos, equipos de telecomunicaciones, monitoreo de flujo de petróleo y gas, RTU, SCADA, y mucho más.
Beneficios de los paneles solares
Utilizar paneles solares es una forma muy práctica de producir electricidad para muchas aplicaciones. Lo obvio sería la vida fuera de la red. Vivir fuera de la red significa vivir en un lugar que no está conectado a la red eléctrica principal. Las viviendas y cabañas remotas se benefician enormemente de los sistemas de energía solar. Ya no es necesario pagar tarifas elevadas por la instalación de postes y cables de electricidad desde el punto de acceso principal más cercano de la red. Un sistema solar puede ser potencialmente menos costoso y puede proporcionar energía durante más de tres décadas si se mantiene adecuadamente.
Además del hecho de que los paneles solares hacen posible vivir fuera de la red, quizás el mayor beneficio que se obtiene del uso de la energía solar es que es una fuente de energía limpia y renovable. Con el advenimiento del cambio climático global, se ha vuelto más importante que nunca hacer todo lo posible para reducir la presión sobre nuestra atmósfera causada por la emisión de gases de efecto invernadero. Los paneles solares no tienen partes móviles y requieren poco mantenimiento. Son robustos y duran décadas si se mantienen adecuadamente.
Por último, pero no menos importante, uno de los beneficios de los paneles solares y la energía solar es que, una vez que un sistema ha pagado sus costos iniciales de instalación, la electricidad que produce durante el resto de su vida útil, que puede ser de hasta 15-20 años dependiendo de la calidad del sistema, ¡es absolutamente gratuita! Para los propietarios de sistemas de energía solar conectados a la red, los beneficios comienzan desde el momento en que el sistema se conecta, lo que potencialmente elimina las facturas de electricidad mensuales o, y esta es la mejor parte, ¡realmente puede generar ingresos adicionales al vender el exceso de energía producida al compañía eléctrica!
Existen muchas otras aplicaciones y beneficios de utilizar paneles solares para generar sus necesidades de electricidad, demasiados para enumerarlos aquí. Pero a medida que navega por nuestro sitio web, obtendrá un buen conocimiento general de lo versátil y conveniente que puede ser la energía solar.
¿Cuánto cuestan los paneles solares?
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