La energía solar fotovoltaica genera electricidad a partir del uso de paneles solares mediante el proceso fotovoltaico. Este es un fenómeno físico por el cual determinados materiales generan una corriente eléctrica cuando son expuestos a la luz. Esta es la base de funcionamiento de los paneles solares, los cuales están compuestos por células solares fabricados a partir de un material semiconductor, generalmente se utiliza silicio.
Cuando la luz incide sobre ciertos materiales semiconductores, los fotones (partículas de luz) excitan los electrones en el material, permitiéndoles moverse y creando una diferencia de potencial eléctrico entre las capas del material semiconductor. Esta diferencia de potencial es lo que impulsa a los electrones a moverse, generando así una corriente eléctrica.
En este proceso se genera corriente continua, donde los electrones fluyen en una sola dirección en el conductor. Sin embargo, la gran mayoría de las redes eléctricas y los artefactos que nos rodean en nuestra vida cotidiana necesitan de corriente alterna (los electrones cambian de dirección de manera periódica dentro del conductor) para su funcionamiento. Para transformar la corriente continua en alterna se utiliza un dispositivo denominado inversor.
Componentes de una instalación solar fotovoltaica
Paneles Solares: son dispositivos que capturan la electricidad y la convierten en electricidad mediante el efecto fotovoltaico. Están compuestos por células solares que generan corriente continua.
Inversor: este dispositivo transforma la corriente continua generado por los paneles solares en corriente alterna, que es la más utilizada en las redes eléctricas y en la mayoría de los aparatos que nos rodean en nuestra vida cotidiana.
Estructura: es el soporte físico sobre el cual se disponen los paneles solares, es de suma importancia en una instalación solar ya que deben ser resistentes frente a las condiciones del ambiente para asegurar una óptima exposición solar. Se colocan en techos, pisos o en otras estructuras dispuesta para tal fin.
Baterías: generalmente son más comunes en sistemas off-grid, se utilizan para almacenar la energía eléctrica generada durante el día para utilizarla cuando se la requiera. Hoy la batería más utilizada es la de iones de litio.
Cableado: el conjunto de cables es imprescindible para transportar la electricidad generada desde los paneles, primero hacia el inversor y luego a la red eléctrica o los aparatos conectados.
Dispositivos de protección y seguridad: son esenciales para garantizar un correcto funcionamiento del sistema y protegerlo ante eventuales fallas. Incluyen interruptores de circuito, dispositivos de protección contra sobretensiones, y en instalaciones con baterías, sistemas de gestión térmica y de seguridad para el almacenamiento seguro de energía.
Sistema de monitoreo y control: su función principal es supervisar el rendimiento de la instalación, desde la generación de energía hasta el estado de carga de las baterías, en el caso de que las haya. Puede ser importante a la hora de optimizar el funcionamiento del sistema.