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¿Cómo funciona la energía solar fotovoltaica?

Publicado en:
Energía, Energía solar
31 Enero de 2012

Que el sol es una de las principales fuentes de obtención de energía limpia y renovable ya no es un misterio para nadie. Pero sí el cómo se consigue que esos rayos de sol que lucen durante el día se transformen en la electricidad que enciende nuestras bombillas y pone en funcionamiento nuestros electrodomésticos y aparatos eléctricos. ¿Magia? Sólo ciencia. Y técnica. Si alguna vez te has preguntado cómo es el proceso de obtención de esta energía, en Twenergy te lo contamos paso a paso. ¿Preparado?

1. ¿Qué es la energía solar fotovoltaica?

La energía solar fotovoltaica es aquélla que se obtiene a través de la transformación directa de la energía del sol en energía eléctrica. Parece simple, pero, ¿cómo se hace eso? Y, además, la energía que se consigue, ¿se puede utilizar directamente?

2. ¿Cómo se genera la energía solar fotovoltaica?

Celula fotovoltaicaCuando pensamos en este tipo de energía una de las primeras imágenes que nos llega es la de una placa solar. Estas placas están formadas por módulos y éstos a su vez por células fotovoltaicas. Sus células están formadas por una o varias láminas de material semiconductor y recubiertas de un vidrio transparente que deja pasar la radiación solar y minimiza las pérdidas de calor.

Las células solares fotovoltaicas convencionales se fabrican de silicio. Las fabricadas con este material son bastante eficientes, con unos rendimientos medios de 14-17%, aunque también más caras de producir por la alta dependencia en la disponibilidad del silicio. Se han empezado a utilizar otros materiales más baratos, denominándose estas células "de segunda generación", aunque sus rendimientos son menores (10-12%).

Para los sistemas de concentración se usan materiales que forman "multiuniones", aumentando en gran medida el rendimiento y llegando a valores de 25-30%. Se sigue investigando para reducir los costes de producción y aumentar aún más la versatilidad de los módulos, así como la posibilidad de utilizar materiales más abundantes en el planeta. De esta forma se puede elegir entre los diferentes tipos de células fotovoltaicas para las características específicas de cada instalación.

El proceso de obtención de energía del sol es sencillo.

La luz del sol (que está compuesta por fotones) incide en las células fotovoltaicas de la placa, creándose de esta forma un campo de electricidad entre las capas. Así se genera un circuito eléctrico. Cuanto más intensa sea la luz, mayor será el flujo de electricidad. Además, no es necesario que haya luz directa, ya que en días nublados también funciona.

Las células fotoeléctricas transforman la energía solar en electricidad en forma de corriente continua, y ésta suele transformarse a corriente alterna para poder utilizar los equipos electrónicos que solemos tener en nuestras casas.

El dispositivo que se encarga de esta transformación se denomina inversor. El inversor transforma la corriente continua en corriente alterna con las mismas características que la de la Red eléctrica a la que va a verterse, controlando la uniformidad y calidad de la señal.

Esta corriente alterna generada finalmente pasa por un contador (que la cuantifica) y de allí es inyectada a la Red general.

¿Cómo puede utilizarse la energía solar fotovoltaica?

La tecnología solar fotovoltaica puede ser empleada mediante:

• una instalación aislada, sin acceso a la red eléctrica. Esta es muy útil en poblaciones donde es difícil realizar este tipo de conexiones. La electricidad generada se destina al autoconsumo.
En este caso será necesario instalar baterías al sistema para poder acumular esta energía generada y así poder consumirla durante la noche;

• una instalación conectada a la red. En este caso la corriente eléctrica generada por una instalación fotovoltaica puede ser vertida a la red eléctrica como si fuera una central de producción de energía eléctrica. El productor sigue comprando la energía eléctrica consumida y por separado venderá lo producido.
Este tipo de instalaciones disponen de contadores para medir la energía producida y enviada a la red.

Con el nuevo Real Decreto para instalaciones de pequeña potencia se agilizarán los trámites para conectarse a la red eléctrica y en un futuro se podrá llegar al autoconsumo cuando las condiciones económicas sean favorables.

De este modo, la luz del sol se transforma en electricidad de una manera limpia y segura. Además, la vida de los sistemas fotovoltaicos garantiza un periodo de funcionamiento largo. Se estima que la vida de un módulo es de unos 30 años, y su rendimiento después de 25 años de uso está por encima del 80%. ¡ E incluso se pueden reciclar ya que los materiales utilizados (silicio, cristal, aluminio, etc.) pueden ser reutilizados!

¡Quién iba a decirle a Charles Fritts, inventor de la primera célula fotoeléctrica en 1884, que su idea podría llegar tan lejos!

Fuentes: Twenergy / energia-solar-fotovoltaica / instalacionenergiasolar / Guía de la Energía Solar / Universidad Politécnica de Cataluña / Universidad Complutense de Madrid / jumanjisolar / (c) interactivo de Twenergy

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5 COMENTARIOS ¡ESCRIBE EL TUYO!

  • Avatar Medium
    Kungan

    Ohh muy interesante el artículo, creo que el conocimiento es una de las mejores herramientas para poder seguir avanzando.

  • Avatar Medium
    Antonio Gómez Serra

    Esperamos que su consumo se generalice y seamos autosuficentes

  • Avatar Medium
    Roxana Perez Hidalgo

    Muy interesante.

  • Avatar Medium
    juancd

    Tenemos la tecnología, tenemos los materiales necesarios, tenemos la cubierta donde instalarla, está a punto de nacer la normativa que ampare la instalación, ahora lo único es concienciarnos que de media la inversión necesaria es de aproximadamente unos 18000 €.
    Muchas podrían realizar la inversión cuando amaine la crisis. Los bancos son los que deberían pensar que este tipo de inversiones son las mejores a la hora de dar la financiación, porque permite a las familias ahorrar y ayudar a la crisis. Espermos que empiece pronto. Yo estoy a la espera para poder instalar la mia.

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    Antonio

    Si que es verdad que está bien, pero hoy en día hasta que la normativa no cambie y no pongan tantas travas burogtaticas no es interesante por el coste que supone a no ser que sea conexión aislada. De la otra forma hoy por hoy en nuestro pais no interesa instalar cada uno particularmente en las viviendas porque no llegas a amortizarlo. Os lo dice uno que es docente de cursos de Energía solar.

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