La energía solar fotovoltaica es aquella que se obtiene de transformar la energía solar en electricidad mediante el efecto fotovoltaico (o efecto fotovoltaico).
El Sol es la mayor fuente de luz y calor que tenemos para nuestro planeta. Una fuente de energía natural que se puede aprovechar para obtener tanto energía térmica como energía eléctrica.
Se trata también de una fuente de energía renovable y completamente respetuosa con el medio ambiente, ya que no produce contaminantes ni residuos perjudiciales para la naturaleza.
Es muy importante que para lograr frenar el cambio climático usemos cada vez más energías de este tipo. Por eso, en este artículo te vamos a contar todo lo que debes saber acerca de una de estas energías renovables: la energía fotovoltaica, procedente del Sol.
Tabla de contenidos
¿Qué es la energía solar fotovoltaica?
Entendemos por energía fotovoltaica aquella que se obtiene de la radiación solar y que se transforma en electricidad mediante el efecto fotoeléctrico.
Es un tipo de energía renovable e inagotable que además de respetar el medio natural, incentiva el consumo eficiente de electricidad.
Efecto Fotoeléctrico:
Como hemos dicho, funciona gracias al efecto fotoeléctrico o efecto fotovoltaico, que consiste en el empleo de materiales capaces de absorber parcialmente la energía lumínica (o fotones) procedentes del sol y y utiliza ese energía para liberar electrones, creando así una corriente eléctrica.
Cuando la radiación solar “choca” con estos materiales semiconductores que forman los paneles solares, los electrones saltan de una cara a otra del panel, por lo que se genera una corriente eléctrica.
Los materiales con los que están formados los paneles solares se denominan celdas fotovoltaicas y tienen propiedades semiconductoras.
Las más comunes son las celdas de silicio monocristalino, con un nivel de eficiencia máximo y formadas por un único cristal de silicio puro; las de silicio plicristalino, de eficiencia media y formadas a partir de varias capas de cristales; y las de silicio amorfo con la menor eficiencia y que se conforman de redes cristalinas desordenadas.
Paneles Solares:
Por tanto, los paneles fotovoltaicos son los encargados de que se produzca una transformación de la energía procedente de la radiación del sol en electricidad, gracias al efecto fotovoltaico. Según la conexión que haya entre los paneles, se podrán conseguir diferentes niveles de potencia.
Así, estos paneles fotovoltaicos se pueden usar tanto para abastecer con electricidad a grandes superficies urbanas como para el autoconsumo individual y autónomo.
Desarrollo de los paneles fotovoltaicos
A pesar de que la tecnología fotovoltaica se conoce desde el siglo XIX, no hay que echar la vista muy atrás para llegar al punto en el que las placas fotovoltaicas comenzaron a desarrollarse de una forma seria.
Hablamos de los años 50, cuando Rusia y Estados Unidos se encontraban en mitad de la carrera espacial. En esta década los paneles se empleaban para proporcionar electricidad a los satélites encargados de las comunicaciones.
A partir de ese momento se comenzó una continua investigación y desarrollo en ese campo, que han hecho que en la actualidad contemos con las placas fotovoltaicas como principales encargadas de la transformación de la radiación solar en energía eléctrica.
Una transformación que no emite contaminantes, que es totalmente renovable y que, por tanto, ha supuesto una alternativa al uso de combustibles fósiles.
Existen tres tipos diferentes de paneles solares capaces de captar y transformar la energía procedente del sol. Como ya hemos mencionado, el sol es una fuente inagotable de luz y calor, y por eso existen tanto paneles capaces de producir electricidad (paneles fotovoltaicos) como calor (paneles térmicos).
Nos centraremos en este caso en aquellos paneles encargados de la obtención de electricidad, los ya mencionados paneles fotovoltaicos. Estos nos permiten generar la energía eléctrica suficiente para iluminar y poner en funcionamiento todos los aparatos de nuestros hogares, así como proveer a industrias o a ciudades de corriente eléctrica.
Pero también los paneles termodinámicos nos van a permitir obtener electricidad, junto con calor, incluso en días nublados o siendo de noche, gracias a la hibridación de placas fotovoltaicas y térmicas.
¿Cómo funcionan las plantas fotovoltaicas?
Los paneles solares se pueden emplear de forma autónoma para generar electricidad para viviendas individuales, pero también a gran escala para abastecer núcleos urbanos e industrias.
Para ello, es necesaria la asociación de módulos fotovoltaicos que permitan la obtención de niveles de potencia eléctrica elevados. Este tipo de instalación se denomina planta fotovoltaica.
Las plantas fotovoltaicas se caracterizan por ser capaces de responder ante altas demandas de electricidad, gracias a sus redes de paneles solares. Y, ¿cómo funcionan estas instalaciones? Muy sencillo: como ya se ha explicado, las placas fotovoltaicas transforman la energía del sol en energía eléctrica, concretamente en corriente continua.
Después, por medio de unos inversores solares se transforma esa corriente continua en corriente alterna, que por último pasa a la red eléctrica para su distribución.
Existen diversos tipos de plantas fotovoltaicas:
De entre la variedad de instalaciones fotovoltaicas podemos distinguir las conectadas a la red eléctrica y las aisladas de la red.
Conectadas a la red eléctrica:
Dentro de las plantas fotovoltaicas que están conectadas a la red de distribución encontramos dos tipos:
- las instalaciones de autoconsumo, mediante los cuales una parte de la electricidad producida se emplea para el uso propio de la misma, mientras que el resto es vertida a la red eléctrica.
- las centrales fotovoltaicas, en las que toda la cantidad de energía generada pasa directamente a la red.
Aisladas de la red eléctrica:
Por otro lado, se encuentran las plantas asiladas de la red eléctrica. Este tipo de plantas suelen emplear baterías que se ocupan de la acumulación de la energía, y se localizan principalmente en lugares rurales o remotos, encargándose de su iluminación.
También se pueden ver en sistemas de riego para el bombeo de agua, en señalizaciones o en los sistemas de telecomunicaciones. Normalmente cuentan con reguladores que permiten que no se produzcan sobrecargas de energía.
Cada vez se le da más usos a la energía fotovoltaica
Al tratarse de un tipo de energía renovable y respetuosa con la naturaleza debido a la ausencia de emisiones contaminantes para el medio ambiente, la energía procedente del sol tiene cada vez más usos en los que se sustituye a las fuentes de energía fósil.
Entre sus utilizaciones más comunes encontramos, por supuesto, la iluminación de viviendas y edificios, pero también se emplea en transporte (vehículos eléctricos), sistemas de señalización, telecomunicaciones o sistemas de calefacción.
Su amplia lista de beneficios hace que la energía fotovoltaica suponga una excelente alternativa al empleo de combustibles fósiles que son más costosos y, sobre todo, perjudiciales para el medio ambiente.
