PÁNELES SOLARES

Irreverente
23 de junio de 2011


El desarrollo de la energía solar se remonta a más de 100 años.

Los primeros usos de la energía solar se dieron principalmente para la producción de vapor que podía ser utilizado para manejar maquinaria.

Sin embargo, el gran salto en el uso de la energía del sol se dio hasta que Henri Becquerel descubrió el llamado “efecto fotovoltaico” que permitía la conversión de luz solar en energía eléctrica.

Este descubrimiento de Becquerel permitió a Charles Fritts inventar en 1893 la primera célula solar formada por láminas revestidas de selenio con una fina capa de oro.

A pesar de haber sido ese el inicio de los páneles solares, fue hasta 1941 cuando se patentaron las primeras células solares de silicio en el mundo, y lo hizo Russel Ohl, un inventor estadounidense que trabajaba para los Laboratorios Bell.

Estos laboratorio fueron los primeros en producir páneles solares en 1954 y el primer uso que se les dio fue como fuente de energía en los satélites espaciales.

El primer acercamiento que tuvieron los páneles solares con la gente se dio en los 70 con las calculadoras que funcionaban con energía solar.

Hoy en día estos sistemas solares han evolucionado tanto, que son capaces de suministrar la energía incluso de toda una casa o edificio.

Uno de los principales objetivos en la elaboración de los páneles ha sido la sustitución de las placas de silicio por otros materiales y nuevas tecnologías.

El problema del silicio es que su precio es caro y es un material muy rígido, por ello muchas empresas han buscado materiales que permitan hacer láminas más delgadas y flexibles sin sacrificar la eficiencia de los páneles.

Actualemnte hay estructuras conocidas como CIGS porque utilizan el cobre, indio, galio y selenio; o CIS en el caso de no incluir galio.

Otros investigadores han creado otras tecnologías como las células orgánicas fotovoltaicas conocidas como OPV, que consiste en usar plásticos orgánicos capaces de reaccionar a la luz.

Estos materiales aún están en fase de investigación y su eficiencia continúa siendo más baja que las de silicio sin embargo, en un futuro podría perfeccionarse para hacer los páneles más económicos.

Algunos expertos estiman que a partir del año 2015 ya podríamos hablar de una relación costo-eficiencia superior a la de los combustibles fósiles.

Este optimismo en cuanto a la construcción y eficiencia de los páneles solares también tiene que ver con el desarrollo de la nanotecnología.

Actualmente se piensa en otra generación que podría unir nanopartículas con polímeros para lograr células más eficientes y baratas.

Este pánel se podría basar en nanopartículas con polímeros que no sólo aprovecharían los diferentes tipos de luz sino también el espectro infrarrojo.

La NASA ya ha comenzado a experimentar con esta tecnología multi-unión en sus misiones a Marte.

El principal productor mundial de energía solar fotovoltaica es Alemania, donde están instalados cerca de 10 millones de metros cuadrados de colectores de luz solar y que representan poco menos del 1% de su producción energética total.

Sin embargo, la tendencia de la producción de electricidad por medio de páneles fotovoltaicos va en aumento, y en el mundo se ha sostenido un crecimiento anual del 20% desde la década de los 90.

En la Unión Europea el crecimiento medio anual en la última década ha sido en la década ha sido del 30%.

La mayor central de energía solar del mundo se inauguró en julio de 2005 en Franconia, Baviera, Alemania y sus páneles solares cubren una superficie de 250 mil metros cuadrados.

Este proyecto genera energía para un total de 3 mil 500 hogares.

La segunda central más grande del mundo también está en Alemania, cerca de Leipzig y cuenta con 33 mil 500 paneles solares que pueden abastecer a mil 800 hogares.

En el caso de México, la capacidad total de las instalaciones fotovoltaicas también ha mostrado un crecimiento importante y uno de los principales proyectos fotovoltaicos se inaugurará en 2012 en Guanajuato.

Será el parque fotovoltaico más grande de Latinoamérica y tendrá una superficie de 60 mil metros cuadrados y contará con 13 mil 375 celdas que podrán abastecer 3 mil viviendas.

Esto podría ahorrar del 10 al 15% de energía de empresas e instituciones y equivaldría a dejar de quemar 5 mil 677 barriles de petróleo.

CÓMO FUNCIONA UN PÁNEL SOLAR

Los paneles fotovoltaicos están formados por numerosas celdas que convierten la luz en electricidad.

Estas celdas a veces son llamadas células fotovoltaicas, que significa “luz-electricidad”.

El sistema depende del efecto fotovoltaico para transformar la energía del Sol y hacer que la corriente pase entre dos placas con cargas eléctricas opuestas.

Los fotones contenidos en la luz transmiten su energía a los electrones de los materiales semiconductores, en este caso, el silicio, que libera la energía en forma de electricidad. Este proceso ocurre en cada celda fotovoltaica.

Es por ello que entre más células se tengan se podrá lograr una mayor potencia y voltaje.

Al conjunto de celdas y recubrimientos de las mimas se le denomina pánel solar o fotovoltaico.

ELEMENTOS BÁSICOS DE UN SISTEMA FOTOVOLTAICO

1. Paneles o módulos fotovoltaicos. Son los páneles que se instalan en el techo y que están constituidos por células cuadradas de silicio. Estos módulos deben soportar toda clase de inclemencias climáticas.

2. Sistema de regulación. Los reguladores tienen como función principal la protección de los acumuladores contra sobrecarga.

3. Baterías. La función primordial de las baterías es la acumulación de la energía que se produce durante las horas de luz.

PRINCIPALES VENTAJAS DE LOS PÁNELES SOLARES

1. Son inofensivos al medio ambiente, no generan contaminación y entregan energía limpia.

2. La energía solar ayuda a disminuir los gastos por electricidad.

3. Las placas son capaces de producir energía con tan solo un 5 ó 6% de radiación solar por lo que el suministro de energía puede ir desde que amanece hasta que el sol se oculta en su totalidad.