Qué es la energía solar
La energía solar es simplemente la energía utilizable generada por el sol en forma de energía eléctrica o térmica. La energía solar se capta de diversas maneras, la más común de las cuales es con un sistema de paneles solares fotovoltaicos, o sistema FV, que convierte los rayos del sol en electricidad utilizable. Además de utilizar la energía fotovoltaica para generar electricidad, la energía solar se utiliza habitualmente en aplicaciones térmicas para calentar espacios interiores o fluidos. Los propietarios de inmuebles residenciales y comerciales pueden instalar sistemas de agua caliente solar y diseñar sus edificios teniendo en cuenta la calefacción solar pasiva para aprovechar al máximo la energía del sol con la tecnología solar.
¿Está interesado en beneficiarse de la energía solar? Los paneles solares se instalan a tres escalas principales: residencial, comercial y de servicios. La energía solar a escala residencial suele instalarse en los tejados de las casas o en terrenos abiertos (montada en el suelo) y suele tener entre 5 y 20 kilovatios (kW), según el tamaño de la propiedad. Los proyectos de energía solar comercial suelen instalarse a mayor escala que la solar residencial. Aunque las instalaciones individuales pueden variar enormemente en tamaño y coste, las matrices solares a escala comercial tienen un propósito constante: proporcionar energía solar in situ a empresas y organizaciones sin ánimo de lucro. Por último, los proyectos de energía solar a escala de servicios públicos suelen ser grandes instalaciones de varios megavatios (MW) que proporcionan energía solar a un gran número de clientes de servicios públicos.
Cómo funciona la energía solar
Los paneles solares están formados por varias capas de material. La capa superior de vidrio protege las unidades individuales más pequeñas llamadas células solares. Las células solares tienen dos capas de silicio semiconductor. El silicio reúne los electrones y permite que se muevan a través de una carga positiva y negativa. Cada célula solar está interconectada para formar el panel solar.
Los paneles solares utilizan los fotones producidos por la luz solar para generar electricidad en corriente continua (CC). Cuando los fotones inciden en el panel, son absorbidos por el material de silicio semiconductor del panel. Durante este proceso, los electrones se separan de los átomos y se mueven por la célula solar. Este movimiento de los electrones es lo que genera la electricidad de corriente continua (CC). La electricidad de CC fluye entonces hacia el inversor del sistema, donde se convierte en electricidad de corriente alterna (CA). La CA es el tipo de electricidad que se necesita para suministrar energía a la propiedad.
El futuro de la energía solar
Una célula fotovoltaica está hecha de material semiconductor. Cuando los fotones inciden en una célula fotovoltaica, pueden reflejarse en ella, atravesarla o ser absorbidos por el material semiconductor. Sólo los fotones absorbidos proporcionan energía para generar electricidad. Cuando el material semiconductor absorbe suficiente luz solar (energía solar), los electrones se desprenden de los átomos del material. Un tratamiento especial de la superficie del material durante la fabricación hace que la superficie frontal de la célula sea más receptiva a los electrones desalojados, o libres, de modo que los electrones migran de forma natural a la superficie de la célula.
El movimiento de los electrones, cada uno de los cuales lleva una carga negativa, hacia la superficie frontal de la célula crea un desequilibrio de carga eléctrica entre las superficies frontal y posterior de la célula. Este desequilibrio, a su vez, crea un potencial de tensión como los terminales negativo y positivo de una batería. Los conductores eléctricos de la célula absorben los electrones. Cuando los conductores se conectan en un circuito eléctrico a una carga externa, como una batería, la electricidad fluye en el circuito.
Datos sobre la energía solar
Agua CalienteEl Proyecto Solar Agua Caliente, en Yuma (Arizona), es el mayor conjunto de paneles fotovoltaicos del mundo. Agua Caliente tiene más de 5 millones de módulos fotovoltaicos y genera más de 600 gigavatios-hora de electricidad.
Chicago verdeEl Parque del Milenio de Chicago (Illinois) tiene uno de los tejados verdes más extensos del mundo, con casi 100.000 metros cuadrados (más de un millón de pies cuadrados). La vegetación a nivel del suelo cubre 24,5 acres de un aparcamiento subterráneo, e incluye jardines, zonas de picnic y una instalación de conciertos al aire libre.
Solar DecathlonEl Solar Decathlon es un evento internacional bianual presentado por el Departamento de Energía de los Estados Unidos. Los equipos compiten para diseñar, construir y poner en funcionamiento la casa con energía solar más atractiva, eficaz y eficiente. Un equipo de la Universidad de Maryland ganó el concurso de 2011, y el próximo Decatlón Solar se celebrará en 2013.