¿Funcionan de noche los paneles solares?

La energía solar es una de las fuentes de energía más respetuosas con el medio ambiente y relativamente estables de la Tierra, pero tiene un importante inconveniente: "deja de funcionar" tras la puesta de sol por la noche, y el ser humano ya no puede aprovechar su energía. Sin embargo, es precisamente por la noche cuando el consumo de energía alcanza su punto álgido: iluminación, calefacción, refrigeración, etc.

En este post, analizaremos por qué los paneles solares no pueden funcionar de noche, cómo aprovechar al máximo la limitada ventana diurna de la energía solar para las necesidades nocturnas y si existen tecnologías alternativas de generación de energía nocturna.

1. Los paneles solares no pueden funcionar de noche

Cuando la luz solar incide en un panel solar, se produce un fenómeno conocido como el efecto fotovoltaico. La luz solar excita los electrones de los materiales semiconductores, dándoles energía suficiente para saltar de la banda de valencia a la banda de conducción, creando pares electrón-hueco. Bajo la influencia de un campo eléctrico, estos electrones y huecos se separan, produciendo una corriente eléctrica.

La luz de la luna, por su parte, es en realidad luz solar reflejada en la superficie lunar. Por la noche, aunque haya luz lunar que contenga algo de luz visible y ultravioleta, teóricamente puede desencadenar un efecto fotovoltaico.

Curiosamente, la intensidad de iluminación de la luz de la luna es sólo de unos 0.0002%–0.00003% de la intensidad de la luz solar: demasiado débil. Incluso si los paneles solares generan una pequeña cantidad de corriente bajo la luz de la luna, la tensión suele ser muy inferior a la tensión de arranque del inversor (el dispositivo central que convierte la CC en CA en los sistemas solares). Si el inversor ni siquiera puede arrancar, no hay forma de generar electricidad utilizable.

2. Cómo aprovechar al máximo la energía solar

Adecuar el uso a las horas punta de generación

Los sistemas solares residenciales suelen generar la mayor cantidad de energía entre las 11 de la mañana y las 2 de la tarde. Según datos de la Agencia Internacional de la Energía (informe AIE 2023), si los propietarios de viviendas desplazan las actividades que consumen mucha energía (como lavar la ropa o calentar el agua) a estas horas, pueden aumentar su tasa de autoconsumo de 40% a más de 70%.

Programación inteligente de electrodomésticos

Utilizar electrodomésticos inteligentes (como calentadores de agua programables, aires acondicionados con acumulador) o enchufes inteligentes para que funcionen automáticamente durante los picos de generación solar puede reducir significativamente el uso de electricidad de la red. Según un informe del NREL, el control inteligente del hogar puede aumentar aún más la tasa de autoconsumo en 10%-20%.

Por supuesto, todo esto supone unas condiciones domésticas favorables; de lo contrario, es esencial disponer de una batería suficientemente grande.

Configurar un sistema de almacenamiento

Si no hay batería, la electricidad generada por los paneles solares durante el día se inyectará automáticamente a la red, obteniendo cierta compensación. Sin embargo, con una batería instalada, la electricidad almacenada puede utilizarse como respaldo, lo que garantiza que no haya que preocuparse por cortes de electricidad o tarifas eléctricas elevadas por la noche.

Los estudios y los casos reales demuestran que de 5 a 10 kWh sistema de almacenamiento junto con un sistema fotovoltaico de 4-6 kWp puede aumentar el autoconsumo solar de 40%-60% a más de 90%. Esto significa que el excedente de energía solar diurna se almacena de forma eficiente y se utiliza por la noche, reduciendo significativamente la dependencia de la red.

¿Cómo adecuar la capacidad de la batería a las necesidades del hogar?

Para una vivienda con un consumo anual de electricidad de 2.500-3.500 kWh: suele ser adecuado un sistema de almacenamiento de 5-10 kWh.

Escenario de verano: Con mucha luz solar y una elevada producción fotovoltaica, la batería suele cargarse por completo entre las 6 y las 10 de la mañana y descargarse gradualmente por la noche para satisfacer los picos de demanda doméstica, como la cocina y la iluminación.

Escenario invernal: Aunque la generación fotovoltaica es menor, la batería aún puede almacenar parte de la energía diurna para cubrir parcialmente las necesidades nocturnas y reducir los costes de electricidad en horas punta.

3. ¿Nuevas tecnologías de "generación de energía nocturna"?

En 2022, un equipo de la Universidad de Nueva Gales del Sur publicó una investigación innovadora que demostraba que, incluso después de la puesta de sol, la radiación infrarroja de la Tierra se mantiene constante. el calor puede aprovecharse para generar electricidad.

El núcleo de esta tecnología es el diodo termorradiante, un dispositivo semiconductor similar a los materiales utilizados en los dispositivos de visión nocturna.

Cómo funciona

Durante el día: El sol calienta la Tierra y el suelo absorbe esta energía.
Por la noche: La Tierra libera calor al frío del espacio a través de la radiación infrarroja.
Conversión de energía: El diodo termorradiante convierte esta radiación infrarroja en electricidad, lo que permite generar energía incluso en ausencia de luz solar.

Como declaró la Dra. Phoebe Pearce, del equipo de investigación: "Igual que las células solares generan energía absorbiendo la luz solar de un sol más caliente, los diodos termorradiativos la generan emitiendo luz infrarroja a un entorno más frío. En ambos casos, la diferencia de temperatura es la clave de la generación de energía".

Aunque hasta ahora la producción sigue siendo mínima, esto supone un primer paso importante en la generación viable de energía "solar nocturna" y demuestra que la generación de energía basada en diodos termorradiativos es viable. Con más investigación y avances tecnológicos, la generación de energía por radiación térmica promete aplicaciones prácticas en múltiples campos.

Más allá de la tecnología de diodos termorradiativos, también existen estudios y tecnologías como la generación de energía por refrigeración radiativa nocturna de la Universidad de Stanford y la generación de energía termofotovoltaica nocturna, que probablemente entrarán en nuestra vida cotidiana en un futuro próximo.

4. Rápido crecimiento de la fotovoltaica + almacenamiento

Según el informe de junio de 2025 de la AIE, se espera que las inversiones mundiales en energía alcancen la cifra récord de $3,3 billones. De ellos, las inversiones en tecnologías energéticas limpias (incluidas las renovables, la nuclear y el almacenamiento) ascenderán a $2,2 billones, el doble que la inversión en combustibles fósiles.

Incentivos gubernamentales y apoyo político

Los gobiernos de los estados australianos han introducido varios programas de subvención de baterías para animar a los usuarios domésticos y empresariales a instalar sistemas de almacenamiento. Por ejemplo, Queensland ha puesto en marcha el programa "Battery Booster", que ofrece hasta AU$4.000 en subvenciones para baterías residenciales. Del mismo modo, Nueva Gales del Sur, Victoria y el Territorio del Norte también han puesto en marcha programas de incentivos relacionados.

En 2023, la UE adoptó un Directiva sobre energías renovableselevando su objetivo de energía renovable para 2030 de 32% a al menos 42,5%, con la ambición de llegar a 45%. Para alcanzar este objetivo, la UE puso en marcha el plan "REPowerEU", cuyo objetivo es duplicar la capacidad solar fotovoltaica para 2025 y alcanzar los 600 GW en 2030.

5. Conclusión: La electricidad nocturna depende del "almacenamiento diurno"

Aunque los paneles solares actuales no pueden aprovechar la luz de la luna o las estrellas para generar electricidad por la noche y siguen sujetos al ciclo del amanecer y el atardecer, la tecnología de baterías de almacenamiento y la programación inteligente pueden ampliar la energía solar del día a la noche.

Las tecnologías de generación de energía nocturna (como los diodos termorradiativos y la termofotovoltaica nocturna) están aún en fase experimental, pero a medida que avance la tecnología, es posible que en el futuro veamos una "energía solar nocturna" realmente viable.