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La energía solar comienza con el sol y, concretamente, con las partículas que componen la luz. Las placas solares, también llamados «paneles fotovoltaicos», se utilizan para convertir la luz del sol, que está formada por partículas de energía llamadas «fotones», en electricidad que puede utilizarse para alimentar cargas eléctricas
Gracias a la instalación de placas solares la energía solar se puede utilizar para cualquier aplicación alimentada con energía eléctrica, equipos de telecomunicaciones, sensores remotos y por supuesto, la generación de energía mediante sistemas de energía solar residencial e industrial.
La instalación de placas solares se extiende también al deporte, con su instalación en campos deportivos emblemáticos como por ejemplo el Allianz Arena de Múnich o el Maracaná de Brasil.
Las placas solares recolectan energía limpia y renovable en forma de luz solar y convierten esa luz en electricidad que se puede utilizar para alimentar cargas eléctricas. Las placas están formadas por varias células solares individuales que a su vez están compuestas por capas de silicio, fósforo (que proporciona la carga negativa) y boro (que proporciona la carga positiva). Los paneles solares absorben los fotones e inician así una corriente eléctrica.
La energía producida por los fotones que chocan con la superficie del panel solar permite que los electrones abandonen su órbita atómica y se liberen en el campo eléctrico generado por las células solares, que a su vez atraen a estos electrones libres en una corriente direccional. Todo el proceso se conoce como efecto fotovoltaico.
Una vivienda promedio suele tener suficiente espacio en el tejado para instalar el número de placas solares necesarias para producir suficiente electricidad solar para cubrir todas las necesidades de electricidad, el exceso de electricidad producida se inyecta en la red eléctrica principal con lo que será compensado en la factura de energía eléctrica, por el uso realizado en aquellos momentos en los que no se tenga energía solar.
¿Cómo funcionan las placas fotovoltaicas?
La energía solar fotovoltaica es una fuente de energía limpia y renovable que utiliza la radiación solar para producir electricidad. Se basa en el efecto fotoeléctrico, por el que ciertos materiales son capaces de absorber fotones (partículas de luz) y liberar electrones, generando así una corriente eléctrica.
Para este propósito, se utiliza un dispositivo semiconductor denominado célula fotovoltaica, que puede ser de silicio monocristalino, policristalino o amorfo, o de otros materiales semiconductores de capa fina.
Las células de silicio monocristalino se obtienen a partir de un único cristal de silicio puro y alcanzan la máxima eficiencia, de media entre el 19 y el 22% actualmente. El coste de su fabricación es un poco más elevado que el del policristalino.
Las células de silicio policristalino se fabrican en bloques de varios cristales, por lo que son más baratas y tienen una eficiencia media de entre el 18% y el 20%.
Todos los fabricantes de placas solares garantizan una eficacia de las células de, al menos, 25 años. Estas células producen muy pocos residuos y requieren de 2 a 3 veces menos energía para la fabricación.
Por último, los fabricados con silicio amorfo tienen una red cristalina desordenada, lo que se traduce en un menor rendimiento (eficiencia media entre el 10 y el 11%), pero también en un menor precio.
Evidentemente, la producción de electricidad mediante la instalación de placas solares no tendrá la misma eficacia en función de su ubicación geográfica. A diferencia de la tecnología cristalina, estos paneles solares son opacos y menos potentes. Producen más electricidad gracias a un amplio espectro. De hecho, son capaces de producir con una radiación muy baja. En este caso, el amanecer y el atardecer.
Tipos de energía: eléctrica solar, energía térmica solar
Actualmente, existen dos tipos principales de tecnologías de energía solar: sistema solar fotovoltaico (FV) y sistema solar térmico. Aunque la ciencia y los detalles pueden ser complicados, la diferencia entre ambos es bastante sencilla.
Un sistema fotovoltaico es aquel en el que la luz incide en un panel solar y se convierte en electricidad. Por otro lado, un sistema de energía solar térmica absorbe la luz solar y utiliza la energía para calentar la vivienda o el agua sanitaria.
Un sistema fotovoltaico produce electricidad. Es bastante habitual que un sistema fotovoltaico, en las circunstancias adecuadas, cubra con creces las necesidades de electricidad de cualquier residencia o nave industrial, en función de su capacidad y el consumo previsto.
Tanto un sistema fotovoltaico como un sistema solar térmico son beneficiosos para el medio ambiente y tienen sus propios usos específicos, así que ¿cuál es mejor? La respuesta depende de los gastos, la ubicación y, por supuesto, del sistema que mejor se adapte a la situación particular.
Hacia una transición energética basada en la luz: ¿qué es la fotónica?
La fotónica es un principio industrial innovador. El objetivo es utilizar la velocidad y la fiabilidad de los fotones para proyectos industriales. En los últimos años, la fotónica ha experimentado un gran cambio.
La fotónica se convertirá en el punto de inflexión de la energía y la información en los próximos años. Así mismo, la fotónica podrá permitir la transferencia de energía e información a distancia con un consumo mínimo de energía.
La energía solar del futuro
Dado que el uso de la energía solar es cada vez más barato, se están desarrollando muchas innovaciones que pronto podrían formar parte del bienestar para el planeta y de la vida cotidiana.
La energía solar es la fuente de energía más importante del planeta y hace posible toda la vida en la tierra. Se utiliza para producir electricidad, en la mayoría de los casos a partir de paneles fotovoltaicos o centrales térmicas solares. Al igual que el viento, el agua y la biomasa, es una energía renovable. La energía solar térmica utiliza el calor de los rayos del sol, mientras que los paneles fotovoltaicos absorben los fotones de la luz, gracias a las células fotovoltaicas.
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