¿Sabías que la cantidad de energía solar que vierte el Sol sobre la Tierra a diario es 10.000 veces mayor de la que se consume en todo el planeta ese mismo día? La energía solar es una fuente inagotable de energía que puede ser utilizada tanto para producir electricidad como energía térmica a través de diversos dispositivos y células fotovoltaicas. La energía solar fotovoltaica es la que aprovecha la radiación del sol para llevar a cabo el proceso de generación de electricidad. Se trata de una energía limpia y renovable, pero, exactamente ¿Qué es la energía solar? ¿Y la energía solar fotovoltaica? Lo explicamos con más detalle, a continuación.
¿Qué es la energía solar?
La energía solar es la energía que se produce directamente desde el sol a través de la radiación que emite este astro. Esta energía repercute favorablemente en el planeta conservando la temperatura y ayudando a la conservación de la biodiversidad. Es uno de los principales motivos por los cuales existe vida en el planeta.
Esta energía es un recurso inagotable, de hecho, se estima que desde el nacimiento del Sol, hace 10.000 millones de años, todavía no se ha consumido el 50% de su energía total. Como ves, se trata de una energía inagotable sin fecha de caducidad.
Ahora bien, ¿Cómo se aprovecha la energía solar? ¿En qué consiste la energía solar fotovoltaica? La energía solar puede ser aprovechada de dos maneras. Por un lado, para generar energía térmica, que se consigue mediante paneles solares captadores —o colectores— y, por otro lado, para generar energía eléctrica, que se consigue mediante los paneles solares fotovoltaicos, o sistemas fotovoltaicos.
Este último caso, que es el que nos incumbe en este artículo, lo vemos ahora con más detenimiento.
¿Cómo se genera la energía solar fotovoltaica?
Como explicábamos, la energía solar fotovoltaica se genera mediante los paneles solares fotovoltaicos a través de un procedimiento complejo que finalmente se traduce en electricidad. El sistema fotovoltaico consiste en un conjunto de celdas o células fotovoltaicas que producen electricidad gracias a la luz solar que incide sobre ellos. A esto se le conoce como efecto fotoeléctrico.
Para explicar la generación de la energía fotovoltaica y el proceso que se lleva a cabo hay que tener en cuenta que las celdas o células mencionadas se fabrican con un material especial que permite el aprovechamiento de la radiación solar. Las celulas fotovoltaicas pueden ser cristalinas o amorfas. En el caso de las cristalinas, a su vez, pueden ser monocristalinas o policristalinas —todas ellas con silicio como componente principal—. El funcionamiento del sistema fotovoltaico se rige por varios factores. Hay que tener en cuenta es que cada célula del panel fotovoltaico cuenta con dos capas de material semiconductor, este es el silicio —como explicábamos—. Para que cada célula pueda trabajar se necesita generar un campo eléctrico. Este se produce cuando se separan las cargas opuestas. Por lo tanto, para conseguir este campo eléctrico, lo que se hace es mezclar el silicio con otros materiales, confiriéndoles a cada capa de la célula una carga positiva y otra negativa.
Concretamente lo que se mezcla es fósforo en la capa superior del silicio —el cual añade electrones con una carga negativa— y boro, en la capa inferior —que genera la carga positiva—. Gracias a este sistema lo que se produce es un flujo de electricidad. Esto es así porque los fotones de la radiación solar inciden sobre la primera capa de las células del panel, siendo absorbidas por los semiconductores. Cuando este fotón golpea al electrón libre, el campo eléctrico hace que este sea empujado fuera del silicio al cual había sido adherido. A continuación, las placas conductoras metálicas que se ubican a los lados de cada célula fotovoltaica recogen estos electrones y los transfieren por cables. Así se explica la generación de la energía fotovoltaica y el proceso que lleva a cabo.
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Ver tiendaAplicaciones de la energía solar fotovoltaica
La aplicación de la energía solar fotovoltaica es de lo más variada, sobre todo por los diferentes usos que tiene la electricidad. Sin embargo, si nos referimos a la forma en la que se utiliza esta energía podemos hacer una clara distinción de dos métodos:
a) Autoconsumo: Por un lado, tenemos la utilización de la energía solar fotovoltaica como método de autoconsumo. En este caso lo que se hace, y cada vez va en aumento, es utilizar los sistemas fotovoltaicos para generar electricidad para el autoconsumo de un particular. Para ello se instala un kit de energía solar que será el que proporcione la electricidad a través de los paneles solares fotovoltaicos. Este kit de energía solar puede ser muy variado. De hecho, podemos encontrar varios tipos, dependiendo de la forma en la que se aprovecha la electricidad. Estos son el kit de energía solar con vertido de electricidad a la red eléctrica general y el kit de energía solar sin vertido a la red eléctrica general. Cada uno con unas características similares, pero para unas condiciones distintas. El alumbrado público de algunas ciudades también utiliza este tipo de instalaciones fotovoltaicas —con batería— para alumbrar las zonas residenciales de la ciudad.
b) Grandes plantas fotovoltaicas: En un inicio, estas fueron las pioneras en utilizar este tipo de sistemas fotovoltaicos para abastecerse de la electricidad. Un claro ejemplo de ello son los grandes complejos industriales, así como las instalaciones solares fotovoltaicas de bombeo solar, utilizadas para ahorrar los costes por este suministro y obtenerlos de manera autónoma.
¿Es beneficiosa la energía solar fotovoltaica?
Por supuesto que sí, la energía solar fotovoltaica destaca por ser una energía inagotable, como comentábamos en la introducción, pero también por ser una energía renovable —ya que aprovecha los recursos inagotables de la naturaleza, como en este caso la radiación solar, para producirse—. Además, no hay que olvidar que la energía solar fotovoltaica es un recurso no contaminante. La utilización de los sistemas fotovoltaicos no contamina al medio ambiente y no perjudica la salud de las personas. Son dispositivos que proporcionan electricidad sin contaminar y sin generar residuos. Es por ello, que las tendencias a nivel mundial apuntan hacia la utilización de estos paneles solares y el motivo por el cual han adquirido tan buena reputación.
