Efecto fotovoltaico
La energía solar es la clave de un futuro energético limpio. Cada día, el sol emite mucha más energía de la que necesitamos para alimentar todo lo que hay en la Tierra. Por eso estamos invirtiendo mucho en plantas solares y ofrecemos ahora kits solares a nuestros clientes de Finlandia, Noruega y Suecia.
El sol proporciona energía más que suficiente para satisfacer las necesidades energéticas de todo el mundo y, a diferencia de los combustibles fósiles, no se agotará pronto. Como fuente de energía renovable, la única limitación de la energía solar es nuestra capacidad para convertirla en electricidad de forma eficiente y rentable.
No se emiten gases de efecto invernadero a la atmósfera cuando se utilizan paneles solares para crear electricidad. Y como el sol proporciona más energía de la que jamás necesitaremos, la electricidad procedente de la energía solar es una fuente de energía muy importante en el camino hacia la producción de energía limpia.
Una vez instalados los paneles solares, los costes operativos son bastante bajos en comparación con otras formas de generación de energía. No se necesita combustible, lo que significa que la energía solar puede crear grandes cantidades de electricidad sin la incertidumbre y el gasto de asegurar el suministro de combustible.
Qué es la energía solar
Los propietarios de viviendas que instalan sistemas de energía fotovoltaica obtienen numerosos beneficios: reducción de la factura eléctrica, disminución de la huella de carbono y aumento potencial del valor de la vivienda. Pero estos beneficios suelen ir acompañados de importantes costes de instalación y mantenimiento, y la magnitud de las ganancias puede variar mucho de una casa a otra. Este artículo ayudará a los propietarios a hacer los cálculos financieros necesarios para determinar la viabilidad de la energía solar en sus casas.
La tecnología solar fotovoltaica (FV) existe desde la década de 1950, pero, gracias al descenso de los precios de los módulos solares, sólo se considera una tecnología económicamente viable para su uso generalizado desde el cambio de milenio.
El tamaño de los paneles solares se expresa en términos de potencia eléctrica teórica en vatios. Sin embargo, la producción típica de los sistemas fotovoltaicos instalados -conocida como “factor de capacidad”- se sitúa entre el 15% y el 30% de la producción teórica. Un sistema doméstico de 3 kilovatios-hora (kWh) que funcione con un factor de capacidad del 15% produciría 3 kWh x 15% x 24 h/día x 365 días/año = 3.942 kWh/año, es decir, aproximadamente un tercio del consumo eléctrico típico de un hogar estadounidense.
Tipos de células solares
Puntos cuánticosLas células solares de puntos cuánticos conducen la electricidad a través de diminutas partículas de diferentes materiales semiconductores de apenas unos nanómetros de ancho, llamadas puntos cuánticos. Los puntos cuánticos proporcionan una nueva forma de procesar materiales semiconductores, pero es difícil crear una conexión eléctrica entre ellos, por lo que actualmente no son muy eficientes. Sin embargo, son fáciles de convertir en células solares. Se pueden depositar en un sustrato mediante un método de recubrimiento por rotación, un spray o impresoras de rollo a rollo como las que se utilizan para imprimir periódicos.Los puntos cuánticos vienen en varios tamaños y su banda prohibida es personalizable, lo que les permite recoger la luz que es difícil de capturar y emparejarse con otros semiconductores, como las perovskitas, para optimizar el rendimiento de una célula solar multijunción (más información sobre ellas más adelante).
Historia de las células solares
La energía fotovoltaica (FV) es la conversión de la luz en electricidad mediante materiales semiconductores que presentan el efecto fotovoltaico, un fenómeno estudiado en física, fotoquímica y electroquímica. El efecto fotovoltaico se utiliza comercialmente para la generación de electricidad y como fotosensores.
Un sistema fotovoltaico emplea módulos solares, cada uno de ellos compuesto por un número de células solares, que generan energía eléctrica. Las instalaciones fotovoltaicas pueden estar montadas en el suelo, en la azotea, en la pared o ser flotantes. El montaje puede ser fijo o utilizar un seguidor solar para seguir al sol por el cielo.
Algunos esperan que la tecnología fotovoltaica produzca suficiente energía sostenible y asequible para ayudar a mitigar el calentamiento global causado por el CO2. La energía solar fotovoltaica tiene ventajas específicas como fuente de energía: una vez instalada, su funcionamiento no genera contaminación ni emisiones de gases de efecto invernadero, muestra una escalabilidad sencilla respecto a las necesidades de energía y el silicio tiene una gran disponibilidad en la corteza terrestre, aunque otros materiales necesarios en la fabricación de sistemas fotovoltaicos, como la plata, acabarán limitando el crecimiento de la tecnología. Otras limitaciones importantes que se han identificado son la competencia por el uso del suelo y la falta de mano de obra para realizar las solicitudes de financiación[1]. El uso de la energía fotovoltaica como fuente principal requiere sistemas de almacenamiento de energía o la distribución global por medio de líneas eléctricas de corriente continua de alta tensión, lo que supone costes adicionales, y también tiene otras desventajas específicas como la generación de energía inestable y la necesidad de que las compañías eléctricas compensen el exceso de energía solar en el mix de suministro con fuentes de energía convencionales más fiables para regular los picos de demanda y la posible falta de suministro. La producción y la instalación provocan contaminación y emisiones de gases de efecto invernadero, y no hay sistemas viables para reciclar los paneles una vez que han llegado al final de su vida útil, después de 10 a 30 años.