De qué están hechas las placas solares

Casi nadie pregunta de qué están hechas las placas solares por curiosidad académica: la duda aparece justo antes de firmar un presupuesto, al intentar entender por qué dos paneles que parecen iguales se diferencian en precio, garantía y producción. Esta guía explica los materiales y, sobre todo, qué consecuencia práctica tiene cada uno.

¿De qué están hechas las placas solares?

Una placa solar convencional está hecha de células de silicio cristalino laminadas entre una lámina de vidrio templado y una capa posterior de protección, todo ello sujeto por un marco de aluminio y cerrado con una caja de conexiones. El silicio es el único material que convierte la luz en electricidad; todo lo demás está ahí para protegerlo durante 25 o 30 años a la intemperie.

Capa	Material habitual	Para qué sirve
Cara frontal	Vidrio templado con tratamiento antirreflejo	Resistencia mecánica y máxima transmisión de luz
Encapsulante	EVA (etileno-vinilo-acetato) o POE	Sella la célula frente a la humedad y la fija en su sitio
Células	Silicio cristalino con contactos de plata y cintas de cobre estañado	Convierte la radiación solar en corriente continua
Cara posterior	Lámina polimérica (backsheet) o un segundo vidrio	Aislamiento eléctrico y barrera contra la humedad
Marco	Aluminio anodizado	Rigidez, anclaje al tejado y evacuación de agua
Caja de conexiones	Carcasa estanca con diodos de bypass	Saca la corriente y limita el efecto de las sombras

¿Por qué el silicio y no otro material?

El silicio se usa porque es un semiconductor abundante, químicamente estable y con una respuesta al espectro solar suficientemente buena, y porque cuenta con una cadena industrial madura heredada de la electrónica. Según el Photovoltaics Report de Fraunhofer ISE, la inmensa mayoría de los módulos que se fabrican en el mundo son de silicio cristalino.

El camino desde la materia prima hasta la célula pasa por cuatro etapas: arena de cuarzo, silicio metalúrgico obtenido por reducción en horno, polisilicio de grado solar purificado hasta niveles muy por encima del 99,99 % —la etapa que más energía consume y la que marca el coste— y el lingote, que se corta en obleas de menos de dos décimas de milímetro de grosor.

Existen alternativas de capa fina —telururo de cadmio (CdTe), CIGS o silicio amorfo—, pero su cuota es minoritaria y se usan en grandes plantas o aplicaciones especiales, no en cubiertas residenciales.

¿Qué capas tiene un panel solar por dentro?

Un panel no es una placa maciza: es un laminado. Las células, frágiles y de menos de dos décimas de milímetro de grosor, quedan encerradas entre dos capas de encapsulante que se funden en autoclave hasta formar un bloque sellado. Ese sellado es lo que decide si el panel llega a los 25 años o falla a los ocho.

• Vidrio frontal. Templado y de bajo contenido en hierro para transmitir más luz: unos 3,2 mm en módulos con marco, y dos láminas más finas en los de doble vidrio.
• Encapsulante. El EVA es el estándar histórico; el POE se ha extendido porque resiste mejor la humedad.
• Células y conexiones. Contactos con pasta de plata y cintas de cobre estañado entre células: pocos metales conductores, pero decisivos en el coste.
• Backsheet. Lámina polimérica en los módulos convencionales; en los bifaciales se sustituye por un segundo vidrio, más pesado y más duradero frente a la humedad.
• Marco de aluminio anodizado. Da rigidez al laminado y es lo que se atornilla a la estructura de la cubierta.
• Caja de conexiones con diodos de bypass. Evita que una célula sombreada arrastre a toda la cadena; el detalle está en la guía sobre placas solares con sombras.

¿Qué diferencia hay entre una célula monocristalina y una policristalina?

La diferencia está en cómo cristaliza el silicio: en el monocristalino toda la oblea procede de un único cristal, mientras que en el policristalino solidifica en múltiples cristales, y las fronteras entre ellos son las que penalizan el rendimiento. Es el mismo elemento químico con dos estructuras distintas.

En el mercado residencial actual la distinción ha perdido casi todo su interés práctico, porque el policristalino ha desaparecido de la primera línea de fabricación. La comparación relevante hoy es entre arquitecturas de célula monocristalina —PERC, TOPCon, HJT—, que se diferencian en la pasivación de las superficies y en la disposición de los contactos, no en el material de base. Lo desarrollamos en la comparativa de paneles monocristalinos y policristalinos.

¿Cómo se comportan estos materiales con el calor de la Costa Daurada?

El silicio pierde potencia cuando se calienta. Los módulos se miden en laboratorio a 25 °C de temperatura de célula y en una cubierta de la Costa Daurada la célula puede trabajar muy por encima de esa referencia en pleno agosto. Por eso, aquí, el comportamiento térmico del material pesa más en la decisión que en el norte de la península.

Ese comportamiento se expresa con el coeficiente de temperatura de potencia (en %/°C): cuanto más cercano a cero, menos potencia pierde el módulo al calentarse. Las arquitecturas más recientes de silicio monocristalino tienen coeficientes claramente mejores que el policristalino tradicional, y ahí está buena parte de su ventaja real en un clima mediterráneo.

Hay un segundo factor propio de la franja litoral: la salinidad. Cerca del mar conviene comprobar que el módulo declare el ensayo de corrosión por niebla salina de la norma IEC 61701, porque lo que sufre no es el silicio sino el marco de aluminio, los tornillos y la estructura de anclaje. En Salou, Cambrils o La Pineda eso no es un detalle cosmético: es lo que determina el estado del anclaje a los quince años.

¿Cómo influyen los materiales en la degradación y en la garantía?

La degradación de un módulo de silicio cristalino de calidad se sitúa en el entorno del 0,4 a 0,5 % anual, y las garantías de rendimiento habituales del mercado aseguran alrededor del 80 % de la potencia inicial a los 25 años. Ese número no sale del silicio en sí, sino de la estabilidad del conjunto laminado.

Los mecanismos de degradación que nombran las hojas de datos dependen de los materiales: la LID (degradación inducida por la luz), una caída pequeña de las primeras horas ya descontada en la potencia garantizada; la PID (degradación inducida por potencial), una fuga de corriente entre célula y marco que depende del encapsulante y de la puesta a tierra; y la delaminación o el amarilleamiento del encapsulante, cuando el laminado no aguanta la radiación ultravioleta y los ciclos de temperatura.

Las normas IEC 61215 e IEC 61730 existen para someter el laminado a ciclos térmicos, humedad-calor, carga mecánica e impacto antes de que el módulo salga al mercado. Cómo se traduce eso en plazos y coberturas está en la guía de vida útil y garantías de las placas solares.

¿Qué material falla antes en una instalación real?

En una instalación fotovoltaica bien ejecutada, el componente que falla antes no suele ser el panel: es el inversor, electrónica de potencia con una vida esperada bastante más corta que el laminado de silicio. Los paneles son la parte más duradera del conjunto.

Cuando hay un problema en el módulo casi siempre es mecánico o de conexión: microfisuras por golpes en el transporte o por pisar el panel en obra, humedad entrada por una caja de conexiones mal cerrada, o conectores deteriorados. Nada de eso se ve a simple vista, y por eso conviene revisar la instalación cada cierto tiempo, como explicamos en la guía de mantenimiento y limpieza y en el artículo sobre vida útil del inversor solar.

¿Qué se hace con los materiales cuando el panel llega al final de su vida?

Los paneles fotovoltaicos están incluidos en el ámbito de los residuos de aparatos eléctricos y electrónicos (RAEE), regulado por la Directiva 2012/19/UE y, en España, por el Real Decreto 110/2015: al retirarlos deben entregarse a un gestor autorizado, no a un contenedor común.

La composición ayuda, porque la mayor parte del peso de un módulo es vidrio y aluminio, dos materiales con circuitos de reciclaje establecidos. La parte compleja no es el volumen, sino recuperar los metales de los contactos y separar el encapsulante del vidrio.

Preguntas frecuentes sobre los materiales de las placas solares

¿Las placas solares llevan materiales tóxicos?

Un módulo de silicio cristalino es básicamente vidrio, aluminio, silicio, polímeros y cantidades pequeñas de metales conductores como plata, cobre y estaño. No es un residuo doméstico: al final de su vida se gestiona como RAEE a través de un gestor autorizado.

¿Cuánto pesa y cuánto grosor tiene una placa solar?

Un módulo residencial de en torno a 1,7-1,8 m² pesa habitualmente entre 20 y 25 kg, con un marco de aluminio de unos 30 a 35 mm de grosor. Los de doble vidrio pesan algo más.

¿El granizo puede romper el vidrio de una placa solar?

El vidrio frontal es templado y la norma IEC 61215 incluye un ensayo de impacto de granizo entre las pruebas de homologación. No es una garantía absoluta ante un episodio extremo, pero es un material más resistente de lo que aparenta.

¿Un panel más eficiente está hecho de otro material?

Casi nunca: la base sigue siendo silicio cristalino y lo que cambia es la arquitectura de la célula (PERC, TOPCon, HJT) y la calidad del encapsulado.

¿Se puede saber de qué está hecho un panel antes de comprarlo?

Sí: la hoja de datos indica el tipo de célula, el espesor del vidrio, el encapsulante, el backsheet, el coeficiente de temperatura y las normas superadas. Es lo que conviene pedir en cualquier presupuesto, junto a las preguntas que hay que hacer antes de firmar.

Fuentes y referencias

• Fraunhofer ISE — Photovoltaics Report — reparto de tecnologías de módulo en la producción mundial.
• IEC 61215, IEC 61730 e IEC 61701 — cualificación del diseño, seguridad y corrosión por niebla salina de módulos fotovoltaicos.
• Hojas de datos técnicas de módulos residenciales de fabricantes tier 1.
• Directiva 2012/19/UE y Real Decreto 110/2015 — gestión de los paneles como residuo de aparato eléctrico y electrónico.

Elegimos el módulo según tu cubierta, no según el catálogo

Saber de qué están hechas las placas solares sirve para algo concreto: leer un presupuesto con criterio. Si quieres que revisemos qué módulo tiene sentido en tu tejado —orientación, superficie útil, distancia al mar y consumo real—, lo vemos sin compromiso. Para dimensionar, empieza por qué es el kWp y por cuántas placas solares necesitas en casa.

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