girassol na lâmpada

Ilustración: Carol Rivello

El sol además de la inspiración

¿Cómo es posible que los rayos solares se conviertan en luz eléctrica? Sobre tejados, conectados a la red, aislados etc…. ¿Qué tipo de sistemas fotovoltaicos existen hoy día? ¿Cuáles son las ventajas de esta tecnología?

Saque sus dudas sobre esa fuente energética y descubra por qué ella es una aliada en la mitigación del calentamiento global.

Diariamente, llega mucha energía a nuestro planeta de forma gratuita y limpia. Los rayos solares, además de traernos la luz y el calor, esenciales para la vida en la Tierra, pueden ser aprovechados para la generación de energía, tanto en la forma de calor como en la de electricidad.

Esa electricidad que viene del sol se la denomina fotovoltaica*, término formado a partir de dos palabras: foto, que en griego significa “luz”, y voltaica, que viene de la palabra “volt”, la unidad para medir el potencial eléctrico.

Funcionamiento de la célula fotovoltaica

célula FV como funciona

Funcionamiento de la célula FV. Ilustración: Carol Rivello

Generar electricidad a partir del sol. ¿Cómo eso es posible?

El rayo solar se transforma en electricidad en una célula fotovoltaica, fabricada con materiales llamados semiconductores. El más utilizado es el silicio. La luz solar es pura energía, compuesta por pequeños elementos denominados fotones. Cuando los fotones llegan a la célula fotovoltaica, una parte de ellos es absorbida. Esos fotones despiertan los electrones del material semiconductor, generando así electricidad.

Cuanto mayor es la intensidad de la luz solar, mayor es el flujo de electricidad.

La electricidad generada por las células está en corriente continua, que puede ser inmediatamente usada o almacenada en baterías. En sistemas conectados a la red, la energía generada necesita pasar por un equipamiento llamado inversor, que convertirá la corriente continua en alternada con las características (frecuencia, contenido de armónicos, forma de la onda etc.) necesarias para atender a las condiciones impuestas por la red eléctrica pública. De esa manera, la energía que no es consumida también puede ser lanzada en la red.

El material más comúnmente utilizado es el silicio. Por ser el segundo elemento más abundante en la Tierra, no hay límites con relación a ser una materia prima para la producción de células solares.

Diferencia entre energía solar térmica y fotovoltaica

La generación solar térmica consiste en la transformación de la energía del sol en calor para ser utilizada en el calentamiento del agua en viviendas, hoteles, clubes etc. Para captar esa energía, se usan los COLECTORES solares.

En la generación solar fotovoltaica, la energía se convierte directamente en electricidad y, en este caso, son utilizados MÓDULOS solares.

Un poco de historia

En el Hemisferio Norte, desde la década de 1970, la energía solar está en la agenda permanente de los gobiernos. El físico francés Edmund Bequerel la descubrió, todavía en el siglo XIX, cuando experimentaba el efecto fotovoltaico con dos electrodos metálicos en una solución conductora. Bequerel observó el aumento en la generación de energía eléctrica con la luz y, desde ahí, la tecnología fotovoltaica pasó por varias etapas hasta llegar al uso del silicio a gran escala.

En 1873, Willoughby Smith descubrió el efecto fotovoltaico en sólidos con el selenio. La producción de la primera célula fotovoltaica en este metal se dio cuatro años más tarde, con W. G. Adams y R. E. Day. En 1904, Albert Einstein publicó un artículo sobre el efecto fotovoltaico y, a la vez, daba a conocer al mundo su teoría de la relatividad. Con la explicación del efecto fotovoltaico en 1923, Einstein ganó su primer Premio Nobel.

La primera célula de silicio fue producida en 1954, en los laboratorios Bell, en Murray Hill, Nueva Jersey, Estados Unidos. En el año siguiente empezó en ese mismo país la producción de elementos solares fotovoltaicos para el uso espacial. A partir de ahí, esta industria se fue perfeccionando, y las células se han convertido más eficientes.

En 1980, Israel fue el primer país a establecer una política pública de energía solar. En esta década, la producción mundial todavía era pequeña. En 1983, por ejemplo, no pasaba de los 20 MW. En 1994, tuvo lugar la primera Conferencia Mundial Fotovoltaica, en Hawái; y el siglo XX terminó con poco más de 1000 MW en sistemas instalados en el mundo.

Por Alessandra Mathyas

Vea un resumen sobre esa tecnología en este vídeo educativo producido por el Instituto Ideal que explica en menos de tres minutos qué es electricidad solar (contenido en portugués)

Créditos del Vídeo
Texto: Paula Scheidt
Animación: Carol Rivello
Locución: Technologica
*Hay otras formas de conversión indirecta de energía solar en electricidad, como, por ejemplo, la heliotérmica.