Energía solar fotovoltaica
¿Por qué es importante?
- La electricidad es la forma más común de consumir energía. Nuestra sociedad del bienestar se basa, fundamentalmente, en el consumo de este tipo de energía.
- Solemos ignorar que algo tan bueno y aparentemente limpio es, sin embargo, tremendamente sucio y contaminante en su origen; ya provenga de centrales térmicas o de centrales nucleares.
- El Sol es una fuente inagotable y ecológica de energía eléctrica. Podemos utilizar la energía solar para abastecer una gran parte de la demanda energética global. Mira este gráfico.
- La energía solar fotovoltaica es necesaria para combatir el cambio climático, para satisfacer las necesidades humanas de forma sostenible y por seguridad energética.
¿Cómo funciona?
- Hace más de siglo y medio que se conoce el efecto fotoeléctrico en virtud del cual se puede convertir la luz del Sol directamente en electricidad. Sin embargo, ha permanecido olvidado hasta nuestros días, siendo la carrera espacial la que ha encontrado utilidad a este principio, desarrollando la tecnología que hoy todos conocemos.
- El elemento básico de un panel fotovoltaico es la célula fotovoltaica, una finísima lámina de silicio de un tamaño parecido a un cuadrado de 10 cm de lado, que presenta la propiedad de generar una corriente eléctrica entre 1 y 1.5 watios de intensidad y una tensión aproximada de 0.5 voltios, cuando incide sobre ella la luz. Es algo así como una pequeña pila que no se acabara nunca.
- Para alcanzar valores más grandes de intensidad y de diferencia de potencial (tensión), lo que se hace es interconectar varias células en paralelo (para aumentar la intensidad) o en serie (para aumentar la tensión).
Por ejemplo, un módulo solar típico contiene aproximadamente 50 células y genera unos 15 voltios con una potencia entre 10 y 200 watios. Esta oscilación de la potencia se justifica porque la intensidad varía con el nivel de irradiación; no así la intensidad, que permanece casi constante a distintos grados de irradiación. (potencia = voltio x amperio)
- Todo este conjunto de células se ensambla dentro de un panel de aluminio y cubiertas por una lámina de vidrio que las protege de las inclemencias meteorológicas. Los paneles o módulos fotovoltaicos también pueden interconectarse entre sí en serie y/o en paralelo para configurar un generador fotovoltaico con determinados parámetros de tensión e intensidad. La vida estimada de un módulo suele ser superior a 20 años.
- La potencia pico es la unidad que nos permite comparar módulos de distintos tamaños y fabricantes.
- La tolerancia de un módulo es el factor que indica las pérdidas de energía producidas, por ejemplo, en las asociaciones en serie o por la introducción de elementos protectores como los diodos. Los valores de tolerancia pueden oscilar entre un 3% y 12%, por lo que hay que tenerlo muy en cuenta.
