¿Qué es la Energía Solar Fotovoltaica?

Tabla de contenidos

La energía solar fotovoltaica es una energía alternativa totalmente renovable e inagotable que utiliza la radiación solar para producir electricidad a través de un proceso en el que intervienen diversos elementos.

Puede utilizarse en instalaciones que van desde enormes plantas fotovoltaicas hasta pequeños módulos en tejados particulares.

Si estas pensado en instalar placas solares en tu vivienda unifamiliar o si ya las tienes y quieres mejorar su eficiencia y rendimiento, o simplemente, quieres informarte acerca del mundo de la fotovoltaica, desde Roseo Eólica Urbana estamos encantados de ayudarte.

¿Cómo funciona la Energía Solar Fotovoltaica?

Científicamente hablando, la energía fotovoltaica es la transformación a nivel atómico de la luz en electricidad.

Todo este proceso tiene lugar dentro de las células fotovoltaicas; el fotón (partícula de luz), es absorbido por el material con el que están hechas las células fotovoltaicas, generalmente silicio, que posee la capacidad de absorber la luz y convertirla en electrones (corriente continua), los cuales son capturados y transportados hacia un inversor para crear la energía eléctrica (corriente alterna), a través del efecto fotoeléctrico.

Las células fotovoltaicas se conectan entre sí para formar unidades más grandes conocidas como módulos o placas solares fotovoltaicas. Los módulos pueden utilizarse individualmente, o se pueden conectar varios si el gasto energético así lo requiere.

Pero, ¿Quién y cuándo se observó por primera vez el efecto fotoeléctrico?

Breve historia de la energía fotovoltaica

El término «fotovoltaico» procede del griego «photos», que significa «luz», y «voltaico», que significa eléctrico, en honor al físico italiano Alessandro Volta, que da nombre a la unidad de fuerza electromotriz, el voltio.

Qué es la energía solar fotovoltaica

La energía solar fotovoltaica como rama de la ciencia se originó en 1839 cuando, el físico francés Alexandre Edmond Becquerel descubrió el efecto fotoeléctrico mientras trabajaba con electrolitos. 

Sin embargo, la primera fotocélula no fue creada hasta 1883 por Charles Fritts sobre selenio cubierto por una fina capa de oro. La eficacia de dicha fotocélula no superaba el 1 %. 

Albert Einstein consiguió explicar el efecto fotoeléctrico en 1905 basándose en la hipótesis de Max Planck sobre la naturaleza cuántica de la luz, por el cual consiguió el Premio Nobel de Física.

El primer panel fotovoltaico moderno, fue desarrollado por los Laboratorios Bell en 1954 pero no era tan caro su uso que quedó como una anécdota. 

Entonces, en 1960, la industria aeroespacial empezó a utilizar los paneles solar fotovoltaicos para proporcionar energía a las aeronaves, haciendo que la tecnología y la fiabilidad de los módulos fotovoltaicos avanzasen.

Durante la crisis de energía en los 70, la energía fotovoltaica fue reconocida como fuente de energía para aplicaciones no espaciales.

Desde los años 70 hasta día de hoy, existe un estudio constante de esta rama y se espera que en un futuro avance aún más la tecnología y sigan disminuyendo los precios.

¿Para qué sirve la Energía Solar Fotovoltaica?

Vamos a ver ahora los diferentes usos que le podemos dar a la energía solar fotovoltaica.

Como ya sabemos, la energía fotovoltaica sirve para generar electricidad, por lo que uno de los usos más comunes que le podemos dar a este tipo de energía es para el autoconsumo particular, compartido o empresarial.

Instalaciones en viviendas, empresas o en comunidades de vecinos, suelen ser las instalaciones más demandadas. Por supuesto, cada tipo de instalación es individual y diferente ya que cada una tiene diferentes factores que influyen en ella. 

Podemos encontrarnos desde casas unifamiliares con instalaciones de 2 o 3 módulos hasta grandes fincas, empresas apartadas y granjas con grandes plantas de paneles fotovoltaicos.

Otro de los usos que cada vez se está haciendo más popular son las instalaciones fotovoltaicas en furgonetas y camper. Cada vez son más las personas, familias o parejas que poseen un vehículo de estas características y necesitan de estas instalaciones para poder suministrar a la batería del vehículo de electricidad y así, tener mayor autonomía energética. 

Por otro lado, muchos aparatos eléctricos se están empezando a fabricar con un pequeño módulo solar como puede ser lámparas de jardín, algunos tipos de automóviles, transportes públicos…

En definitiva, todo lo que tenga un motor eléctrico o baterías puede ser susceptible de poder autoabastecerse de energía fotovoltaica. 

Elementos que componen un sistema de energía solar fotovoltaica

Los elementos que componen un sistema fotovoltaico completo, pueden variar dependiendo del tipo al que nos refiramos:

     
  • Sistemas fotovoltaicos conectados a la red eléctrica doméstica
  • Sistemas fotovoltaicos aislados (sin conexión a red)

Paneles fotovoltaicos Para que sirve la energia solar fotovoltaica

Varias células fotovoltaicas conectadas entre sí y montadas entre capas de silicio.

InversoresEnergía solar fotovoltaica

Encargados de convertir la corriente eléctrica continua producida por el panel, en corriente alterna de baja tensión lista para su consumo.

Transformadores Energía Fotovoltaica

Utilizados para elevar la tensión producida por los inversores.

Bastidores Energía alternativa fotovoltaica

Anclajes que fijan el conjunto solar al suelo o al tejado. Construidos normalmente en acero o aluminio, fijan mecánicamente los paneles solares en su lugar con un alto nivel de precisión.

Contadores Componentes de las energía solar fotovoltaica

Se utiliza un contador eléctrico bidireccional especial para medir tanto la energía entrante de la compañía eléctrica como la energía que sale del sistema fotovoltaico.

Las instalaciones aisladas requieren a parte de dos elementos adicionales:

Baterías

Almacenan la energía producida que no se utiliza, pudiéndose utilizar en el momento que sea necesario.

Controladores Cómo funciona la energía solar fotovoltaica

Se encarga del buen funcionamiento de las baterías y las protege de una posible sobrecarga.

Otros componentes

A parte de los componentes principales, existen una serie de elementos como el cableado, combinadores y disyuntores que son esenciales para la instalación.

¿Por qué utilizar energía solar fotovoltaica?

Las razones principales son:

  • Reducción de emisiones de gases de efecto invernadero
  • Crea empleos verdes
  • Impulsa la economía local
  • Existen multitud de ayudas tanto estatales como provinciales

Precios estimados de una instalación fotovoltaica

Los precios varían en función de los elementos que conformen la instalación fotovoltaica y del total de paneles fotovoltaicos instalados en función del consumo eléctrico mensual de la vivienda.

Conclusión final sobre la energía fotovoltaica

La energía solar fotovoltaica es una fuente energética limpia y cada vez más accesible y utilizada por la sociedad.

Su uso suple la combustión de gases por lo que genera grandes beneficios ambientales y grandes beneficios a la salud de las personas. Además, produce también beneficios económicos a medio-largo plazo, ya que son instalaciones con una rápida amortización.

En Roseo tenemos un firme compromiso con seguir evolucionando el campo de la energía fotovoltaica a través de nuevas investigaciones.

De igual forma, queremos avanzar hacia un desarrollo más ecológico y hacer del mundo un lugar más sostenible. 

Oscar García Hernandez
Ingeniero en Energías Renovables por la Escuela de Ingeniería de Guipuzkoa. Director operativo e investigador en Roseo Eólica Urbana. Análitica, desarrollo e innovación de Rosbi y Anemoi. Desarrollador de software y analista meteorológico. Ganador del concurso EDP’r University Challenge 2017 Matrícula de honor en el Trabajo Final de Grado, titulado: “Integración de Turbinas Eólicas en Edificios”.
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