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Introducción a la Tecnología Solar Fotovoltaica
 
     
     
 

Cuando pensamos en la energía solar, dos manifestaciones de ésta, luz y calor, son fácilmente reconocidas. Ambas juegan un papel vital en la vida de nuestro planeta. La luz solar hace posible el proceso de fotosíntesis, sin el cual el reino vegetal y animal desaparecerían. El calor tempera el clima y evapora las aguas del mar, las que, libres del contenido salino, son devueltas al planeta en forma de lluvia. Seres humanos, animales y plantas deben su existencia a este simple mecanismo de purificación. Varias de las civilizaciones antiguas, conscientes de esta dependencia, convirtieron al sol en una deidad digna de veneración.

Hoy en día la energía solar se utiliza como fuente de energía renovable, la cual se capta a través de paneles fotovoltaicos y se almacena en baterías como energía eléctrica para suministrar electricidad a las luces (bombillas) y diversos equipos que funcionan con energía eléctrica. Esto incluye equipos como su ordenador,o la secadora de pelo que utiliza por la mañana. El aprovechamiento de la energía solar representará un costo mensual cero, ya que esta es gratuita; sin embargo, vale la pena mencionar que hay una inversión inicial para los equipos que permitirán captar la energía solar, controlar y almacenar energía eléctrica.

La finalidad de este tema es ofrecer una comprensión básica de las posibilidades y restricciones de la tecnología fotovoltaica (FV).

Historia de la Energía Solar Fotovoltaica

La generación de electricidad con celdas fotovoltaicas solares fue descubierta en el siglo anterior, en 1839 por Edward Becquerel cuando observó casi accidentalmente la aparición de un voltaje en las terminales de un  pedazo

 
 
de selenio en electrolito. A pesar de este temprano descubrimiento de los principios de su funcionamiento, los Sistemas Fotovoltaicos sólo fueron recientemente una opción interesante para aplicaciones comerciales a grande escala. El desarrollo de la tecnología FV surgió durante  los programas de investigación espacial, especialmente entre  1950 - 1970 debido a sus características idóneas, bajo peso, larga vida, resistencia al ambiente exterior y alta confiabilidad.
 
 
 
 

Durante los siguientes 15 años la tecnología de la celda fue mejorada y estuvo lista para que en 1975, con la llegada de la crisis petrolera y el incremento de los costos de energía, se pensara en dicha tecnología como alternativa de solución.  Las celdas fotovoltaicas (FV) eran aún muy costosas para muchas de las aplicaciones comerciales pero probaron ser una opción interesante para aquellos lugares, realmente alejados de la red pública.

Desde entonces, los precios de las celdas fotovoltaicas han ido bajando y su eficiencia gradualmente se ha incrementado y por tanto los costos por unidad de electricidad generada con fotovoltaica empiezan a ser cada vez más bajos. 
Debido al descenso de los costos, el número de aplicaciones comerciales va creciendo. Al principio los PF eran sólo una opción interesante para aplicaciones espaciales, hoy en día pequeñas celdas fotovoltaicas se usan dondequiera alrededor del mundo en una infinidad de diferentes aplicaciones comerciales.

Hasta ahora, muchos de los paneles solares fotovoltaicos utilizados son celdas cristalinas o de silicio. Este tipo de módulos convierte la luz solar en electricidad con una eficiencia del 12 al 15 %. Las recientes mejoras en eficiencia probablemente influirán en una mayor utilización de estas celdas solares. Son especialmente interesantes los desarrollos con la tecnología de la película delgada para las celdas solares. Estas celdas están aún es una fase pre-comercial pero se espera que sean una alternativa económicamente viable en una o dos décadas . Se espera que a largo plazo estas celdas solares produzcan electricidad a una eficiencia de más del 15%.

Otro desarrollo reciente es el mejoramiento del comportamiento de módulos de silicio amorfo. La ventaja de un silicio amorfo es que su precio es bajo. Inicialmente   estas celdas producían electricidad con una eficiencia muy baja (5%) pero con mejoras recientes (después de su estabilización) puede acercarse al 10%. En la siguiente tabla se muestran las eficiencias y características de las diferentes tecnologías de celdas. Wp es la potencia de salida máxima de una célula bajo condiciones estándar.

 
   
   
  Puntos fuertes y débiles de la tecnología Solar Fotovoltaica
Algunas de sus ventajas son que los sistemas solares fotovoltaicos casi no requieren de mantenimiento, no hacen ruido, no contaminan, etc.
De otro lado, hay desventajas, o puntos débiles de los sistemas fotovoltaicos. Una de las desventajas más conocidas es el alto costo inicial de los FV. Esto hace que mucha gente difícilmente adquiera un sistema fotovoltaicos sin un sistema de crédito. Otras desventajas son que algunas de las partes deben importarse.
 
     

 

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