La energía solar es una de las formas más limpias y sostenibles de generar energía. Los paneles solares, que convierten la luz del sol en electricidad, reducen nuestra dependencia de los combustibles fósiles y ayudan a combatir el cambio climático. En este artículo, te presentamos la mecánica de la generación de energía solar, desde la captación de la luz solar hasta su conversión en electricidad.
También hablaremos de las ventajas e inconvenientes de esta tecnología, sus diversos usos actuales y los planes futuros para ampliar el uso de la energía solar. Además, estudiaremos la relación y comparación con otras tecnologías de generación de energía. En resumen, este documento pretende ofrecer una comprensión global del funcionamiento de la energía solar y de su papel en la transición hacia una economía más sostenible y con bajas emisiones de carbono.
¿Es la energía solar una fuente de energía limpia?
Sí, la energía solar es una fuente de energía renovable e ilimitada que no emite gases nocivos de efecto invernadero. Mientras brille el sol, se libera energía.
Los paneles solares pueden durar más de 25 años sin perder energía y ya tienen una huella de carbono mucho menor. Y a medida que se reciclen más y más materiales utilizados en los paneles, la huella de carbono será cada vez menor.
¿Cuándo se descubrió la energía solar?
En el siglo VII a.C., la energía solar se utilizó por primera vez para encender fuego reflejando la luz solar en objetos brillantes. Más tarde, en el siglo III a.C., Grecia y Roma utilizaron espejos para aprovechar la energía solar e iluminar antorchas utilizadas en ceremonias religiosas.
En 1839, el físico francés Edmond Becquerel descubrió el efecto fotovoltaico cuando, a los 19 años, experimentó con una pila que combinaba una solución conductora con electrodos metálicos. Observó que cuando se iluminaba esta pila con luz, se generaba más electricidad.
En 1954, Daryl Chapin, Calvin Fuller y Gerald Pearson, de los Laboratorios Bell, desarrollaron una célula solar de silicio que podía absorber y convertir tanta energía solar en electricidad como necesitaban los aparatos eléctricos de uso cotidiano, y así nació la tecnología fotovoltaica.
Hoy en día, los satélites y las naves espaciales que orbitan alrededor de la Tierra funcionan con energía solar.
¿Cómo se produce exactamente la electricidad a partir de la energía solar?
Los módulos solares suelen estar hechos de silicio incrustado en un marco metálico cubierto de vidrio. Cuando un fotón incide en la fina capa de silicio de la parte superior del módulo solar, un átomo de silicio expulsa un electrón.
Esta carga de fotones se convierte en corriente eléctrica (CC), que se introduce en los cables del módulo solar. Un inversor convierte esta corriente continua en corriente alterna. La corriente alterna es la que se utiliza cuando se enchufa un aparato eléctrico a una toma de corriente normal.
¿Cuál es la diferencia entre los paneles solares fotovoltaicos y los paneles solares térmicos?
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Los módulos fotovoltaicos, como ya se ha mencionado, generan electricidad, mientras que los módulos solares térmicos generan calor. Aunque la fuente de energía es el mismo sol, las tecnologías utilizadas en ambos sistemas son diferentes.
La generación de electricidad fotovoltaica utiliza el efecto fotovoltaico, en el que se emiten electrones cuando los fotones, la unidad básica de la luz, inciden sobre semiconductores como el silicio. La energía solar térmica es una tecnología menos sofisticada que utiliza la luz solar para calentar directamente agua u otros materiales.
En aplicaciones residenciales, los paneles solares térmicos se instalan a veces en tejados orientados al sol para calentar el agua almacenada en depósitos de agua caliente para uso doméstico y calefacción. A mayor escala, la energía solar térmica también puede utilizarse en centrales eléctricas.
¿Qué son las granjas solares?
Las granjas solares, también llamadas parques solares o campos solares, son hectáreas y hectáreas de paneles solares interconectados que recogen grandes cantidades de energía solar simultáneamente. Las huertas solares generan energía solar a gran escala y la inyectan directamente a la red eléctrica, a diferencia de los paneles solares individuales que suelen generar energía para una sola casa o edificio.
¿Se puede generar energía solar en un día nublado?
Aprovechar la energía solar es posible con cierta cantidad de luz solar. Sin embargo, la velocidad a la que los paneles solares generan electricidad depende de la cantidad de luz solar directa y de la calidad, el tamaño, la cantidad y la ubicación de los paneles utilizados.
¿Quién es el mayor productor mundial de energía solar?
China es el mayor productor mundial de energía solar, con una producción de 261 659 GWh en 2020; en segundo lugar se sitúa Estados Unidos, con 119 329 GWh, seguido de Japón, India y Alemania.
La producción máxima actual de energía solar, según el Centro Nacional de Control de la Electricidad del Reino Unido, es de 9680 MW el 20 de abril de 2020, suficiente para hervir 5 millones de teteras.