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¿Cómo se transforma la energía solar?

marzo 20, 2022
¿Cómo se transforma la energía solar?

Cómo funciona la energía solar paso a paso

La conversión de la energía solar describe las tecnologías dedicadas a la transformación de la energía solar en otras formas (útiles) de energía, como la electricidad, el combustible y el calor[1]. Abarca las tecnologías de captación de la luz, incluidos los dispositivos fotovoltaicos de semiconductores tradicionales, la fotovoltaica emergente,[2][3][4] la generación de combustible solar mediante electrólisis, la fotosíntesis artificial y las formas relacionadas de fotocatálisis dirigidas a la generación de moléculas ricas en energía[5].

Los aspectos electro-ópticos fundamentales en varias tecnologías emergentes de conversión de energía solar para la generación tanto de electricidad (fotovoltaica) como de combustibles solares constituyen un área activa de investigación actual[6].

En la década de 1960, la energía solar era el estándar para alimentar los satélites espaciales. A principios de los años 70, la tecnología de células solares se abarató y se hizo más accesible (20 dólares/vatio). Entre 1970 y 1990, la energía solar se hizo más comercial. Cruces de ferrocarril, plataformas petrolíferas, estaciones espaciales, torres de microondas, aviones, etc. Ahora, casas y empresas de todo el mundo utilizan células solares para alimentar dispositivos eléctricos con una gran variedad de usos. La energía solar es la tecnología dominante en el campo de las energías renovables, principalmente debido a su alta eficiencia y rentabilidad. A principios de la década de 1990, la conversión fotovoltaica había alcanzado un nuevo nivel sin precedentes. Los científicos utilizaron células solares construidas con materiales fotovoltaicos altamente conductores, como el galio, el indio, el fosfuro y el arseniuro de galio, que aumentaron la eficiencia total en más de un 30%. A finales de siglo, los científicos crearon un tipo especial de células solares que convertían en energía utilizable más del 36% de la luz solar que recogían. Estos avances dieron un gran impulso no sólo a la energía solar, sino a las tecnologías de energías renovables en todo el mundo.

Datos sobre la energía solar

Parece magia: capturar la energía del sol y convertirla en electricidad para hacer funcionar la tostadora. Pero es ciencia, no magia. Los paneles solares utilizan una curiosa ciencia llamada efecto fotovoltaico para convertir una forma de energía en otra. Así es como los paneles solares recogen la luz y la convierten en electricidad.Ciencia del solEl sol es una fuente de energía intensa, que produce alrededor de 10 decilones (es un 1 seguido de 34 ceros) de energía al año. Eso es mucho. Todo el planeta está bañado por esta lluvia de energía, y es una de las cosas que hacen de éste un lugar tan agradable para vivir. Impulsa el clima, calienta la atmósfera y hace posible la vida. Así que, ¿no sería útil poder convertir parte de esta energía en una forma que pudiéramos utilizar? Eso es lo que hacen las plantas mediante la fotosíntesis, utilizando la luz para combinar el carbono de la atmósfera en azúcares que metabolizan para crecer. Y los paneles solares que se ven en un número cada vez mayor de tejados hacen algo parecido, convirtiendo la luz en electricidad. Pueden hacerlo gracias a algo llamado efecto fotovoltaico, que convierte la energía solar en energía eléctrica.Ampliar la imagenVea cómo los paneles solares utilizan la energía del sol para alimentar los electrodomésticos y otros dispositivos electrónicos de su casa.

Por qué es buena la energía solar

Los alumnos ven un vídeo sobre la energía solar y dos tecnologías diferentes que convierten la energía solar en otras formas de energía, incluida la electricidad. A continuación, los alumnos comprueban sus conocimientos sobre la energía solar presentados en el vídeo con la hoja de trabajo «Solar: ¿realidad o ficción?».

El sol es la principal fuente de energía de la Tierra. Puede transformarse en otras formas de energía que podemos utilizar.    ¿Cómo se transforma la energía solar? Las dos principales formas de transformación de la energía solar son la fotovoltaica (electricidad) y la térmica (calor). La energía solar se considera una de las fuentes de energía más limpias y renovables. La generación de energía a partir de la energía solar no emite directamente gases de efecto invernadero al medio ambiente.Ejemplo de tecnologías de energía solar:

Cómo se transforma la energía solar en electricidad

La energía solar es un recurso inmenso, inagotable y limpio.  La generación de electricidad a partir de la energía solar es una gran alternativa a la electricidad procedente de los combustibles fósiles, sin contaminación y sin amenazas para la salud pública. La energía que obtenemos del sol es tremenda. 18 días de sol en nuestro planeta contienen la misma cantidad de energía que se almacena en todos los combustibles fósiles juntos. Es una opción increíble convertir esa abundante cantidad de energía en electricidad los sistemas de energía solar. Estos sistemas fotovoltaicos (PV) suelen estar formados por varios paneles solares que son capaces de convertir la energía en electricidad utilizable

Los paneles solares están formados por células individuales que tienen capas de materiales semiconductores especiales que están dispuestas en capas positivas y negativas (similar a la configuración de una batería). La energía lumínica del sol brilla en los paneles solares y golpea las capas de semiconductores con fotones (lo que constituye la luz solar) para crear un flujo de energía eléctrica. La energía de los fotones libera electrones dentro del material semiconductor, lo que crea electricidad de corriente continua (DC). Los cables conectados a los lados positivo y negativo de la célula aprovechan esa corriente eléctrica mediante cables conectados al panel que llevan la electricidad a un inversor. Aquí la electricidad se puede convertir en corriente alterna. Los paneles solares pueden conectarse entre sí para suministrar toda o una parte de la energía necesaria para el funcionamiento de una casa o un negocio.

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