En 1839, Edmund Becquerel descubrió el efecto fotovoltaico, sentando las bases de la tecnología solar. Sin embargo, fueron avances significativos, como el desarrollo de las células solares de silicio (la materia prima fundamental de los paneles solares) en la década de 1950, los que allanaron el camino para la aplicación generalizada de la energía solar moderna.
Desde entonces, el coste de la generación de energía solar ha disminuido, mientras que los paneles fotovoltaicos se han vuelto más eficientes, más ligeros y han mejorado significativamente su aspecto. Esto ha impulsado un aumento repentino de la demanda de energía solar. Se prevé que el mercado solar mundial experimente un crecimiento significativo entre 2021 y 2029, con un aumento previsto de aproximadamente el 123 % para 2029.
Este artículo proporcionará una explicación detallada de los componentes que forman un panel solar.
¿Qué es un módulo solar fotovoltaico y sus componentes?
Un módulo solar, también conocido como módulo fotovoltaico (PV), es un dispositivo que convierte la luz solar en electricidad y sirve como componente clave de un sistema de energía solar.
Los paneles solares convierten la luz solar en electricidad de corriente continua (CC). Esta corriente continua (CC) se envía a un inversor, que la convierte en corriente alterna (CA), compatible con la mayoría de los electrodomésticos y la red eléctrica.
Un módulo fotovoltaico se compone de las siguientes partes:
- Células solares
- Barras colectoras
- Encapsulante
- Una lámina posterior
- Un marco
- Un vaso
- Una caja de conexiones
Células solares
Los módulos fotovoltaicos son el componente más crucial de un sistema de energía solar. De igual manera, las células solares son los componentes más vitales del módulo fotovoltaico. Son responsables de captar la energía solar y convertirla en electricidad utilizable.
Un módulo solar consta de múltiples células solares, normalmente 66 o 72, conectadas entre sí mediante cableado. Las células solares están hechas de finas obleas de silicio. Cada célula está conectada a las demás mediante finas tiras conductoras llamadas barras colectoras.
Las células solares son la parte más cara de un panel solar. La calidad de una célula solar depende de su material de fabricación. Las células de silicio suelen ser más caras que las de película fina. Si bien son más caras, también son más eficientes. Esta es una de las principales razones por las que la mayoría de los fabricantes de paneles solares se centran en los paneles de silicio. Actualmente, el 90 % de los paneles solares fotovoltaicos del mercado están fabricados con silicio.
Barras colectoras
Las barras colectoras son delgadas tiras conductoras, generalmente de cobre o aluminio, que se utilizan para captar y distribuir la corriente eléctrica generada por cada célula solar dentro del módulo. Se colocan en la superficie de las células y las interconectan para formar un circuito. El número de barras colectoras depende del diseño de la célula y de la eficiencia deseada. Si bien aumentar el número de barras colectoras generalmente reduce la resistencia eléctrica y mejora la eficiencia de captación de corriente, también puede reducir ligeramente la superficie receptora de luz, lo que podría afectar la generación total de energía. Además, se están explorando nuevas tecnologías, como las células con múltiples barras colectoras y los diseños sin barras colectoras, para optimizar aún más la eficiencia y abordar otros problemas.
Vaso
Los módulos solares fotovoltaicos requieren protección contra factores ambientales como la humedad, el polvo y los impactos físicos, a la vez que garantizan que la luz solar llegue a las células solares. Aquí es donde entra en juego el vidrio.
Los módulos no utilizan vidrio común; las células solares están protegidas por vidrio templado, que tiene 2 mm de espesor y es hasta seis veces más resistente y duradero que el vidrio normal.
El vidrio también está tratado con un revestimiento antirreflectante para reducir el reflejo y aumentar la cantidad de luz solar que llega a las células solares.
El objetivo principal del vidrio del panel solar es transmitir la mayor cantidad posible de luz solar al módulo, garantizando al mismo tiempo una alta transmitancia de radiación solar y una baja reflectividad.
Lámina posterior
La lámina posterior se encuentra en la parte trasera del módulo. Generalmente está compuesta por varias capas de materiales poliméricos, como fluoruro de polivinilo (PVF) o etileno tetrafluoroetileno (ETFE). La lámina posterior también actúa como aislante eléctrico, ayudando a prevenir descargas eléctricas y cortocircuitos.
La función principal de la lámina posterior es proteger las células solares y otros componentes internos del módulo de la humedad, el polvo y otros factores ambientales. Esto prolonga la vida útil del módulo y garantiza que su rendimiento se mantenga estable a largo plazo.
La lámina posterior también puede ayudar a reflejar la luz hacia las células solares, mejorando así la eficiencia del módulo.
Encapsulante (EVA)
El encapsulante es una fina capa de material polimérico que se aplica tanto a la parte frontal como a la posterior de las células solares dentro del módulo. Cumple varias funciones clave:
- Protección: Protege las células de factores ambientales como la humedad, el polvo y otros elementos externos.
- Soporte mecánico: Proporciona soporte estructural a las células, manteniéndolas en su lugar y evitando daños físicos o movimientos.
- Aislamiento eléctrico: ayuda a aislar eléctricamente las celdas y otros componentes dentro del módulo.
- Transmisión de luz: Está diseñado para una transmisión de luz óptima, permitiendo que las células solares absorban la luz por completo mientras minimizan cualquier posible absorción o bloqueo.
Marco
El marco de un módulo solar une todos los demás componentes y le da su estructura. Generalmente está hecho de aluminio o acero inoxidable y envuelve los bordes del módulo.
El marco también proporciona un lugar conveniente para montar el módulo y una forma de asegurar otros componentes.
Caja de conexiones
La caja de conexiones es una pequeña carcasa ubicada en la parte posterior del módulo que alberga las conexiones eléctricas entre las células solares y el circuito externo. Suele ser de plástico o metal y está diseñada para proteger las conexiones eléctricas de la humedad y el polvo.
La caja de conexiones conecta el módulo al resto del sistema de generación de energía solar.
Conclusión
Desde las células solares y las barras colectoras hasta la caja de conexiones y el marco, cada componente juega un papel importante en el rendimiento general del módulo.
Los materiales de alta calidad son esenciales para la producción de paneles solares de alta calidad. Las células solares o barras colectoras de baja calidad pueden aumentar la resistencia interna de un módulo solar, provocando su sobrecalentamiento y potencialmente creando riesgos de seguridad.
Los materiales de encapsulado, lámina posterior o marco de baja calidad son propensos al desgaste, lo que provoca la infiltración de humedad en el módulo y daños en las células solares. Las fallas en la caja de conexiones o los conectores también pueden reducir la potencia de salida del módulo solar.
Por lo tanto, seleccionar un panel solar de alta calidad implica examinar cada uno de sus componentes.
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Hora de publicación: 16 de diciembre de 2025