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Cómo funcionan los paneles solares detallados
Las células solares fotovoltaicas (FV) generan electricidad absorbiendo la luz solar y utilizando esa energía luminosa para crear una corriente eléctrica. Hay muchas células fotovoltaicas dentro de un solo panel solar, y la corriente creada por todas las células juntas suma suficiente electricidad para ayudar a alimentar su escuela, hogar y negocios.
Al igual que las células de una batería, las células de un panel solar están diseñadas para generar electricidad, con la diferencia de que las células de una batería producen electricidad a partir de sustancias químicas y las células de un panel solar generan electricidad capturando la luz solar.
Cuando los fotones inciden en una célula solar, algunos se absorben y otros se reflejan. Cuando el material absorbe suficiente energía fotónica, los electrones del material de la célula solar se desprenden de sus átomos.
Los electrones migran a la superficie frontal de la célula solar, que está fabricada para ser más receptiva a los electrones libres. Cuando muchos electrones, cada uno con una carga negativa, se dirigen hacia la superficie frontal de la célula, el desequilibrio de carga resultante entre las superficies frontal y posterior de la célula crea un potencial de tensión como los terminales negativo y positivo de una batería. Cuando las dos superficies se conectan a través de una carga externa, la electricidad fluye.
Cómo funcionan los paneles solares
La fotovoltaica es la conversión directa de la luz en electricidad a nivel atómico. Algunos materiales presentan una propiedad conocida como efecto fotoeléctrico que hace que absorban fotones de luz y liberen electrones. Cuando estos electrones libres son capturados, se produce una corriente eléctrica que puede ser utilizada como electricidad.
El efecto fotoeléctrico fue observado por primera vez por un físico francés, Edmund Bequerel, en 1839, que descubrió que ciertos materiales producían pequeñas cantidades de corriente eléctrica cuando se exponían a la luz. En 1905, Albert Einstein describió la naturaleza de la luz y el efecto fotoeléctrico en el que se basa la tecnología fotovoltaica, por lo que posteriormente obtuvo el premio Nobel de Física. El primer módulo fotovoltaico fue construido por los Laboratorios Bell en 1954. Se presentó como una batería solar y no pasó de ser una curiosidad, ya que era demasiado caro para su uso generalizado. En la década de 1960, la industria espacial comenzó a hacer el primer uso serio de la tecnología para proporcionar energía a bordo de las naves espaciales. Gracias a los programas espaciales, la tecnología avanzó, se estableció su fiabilidad y el coste empezó a disminuir. Durante la crisis energética de los años setenta, la tecnología fotovoltaica fue reconocida como fuente de energía para aplicaciones no espaciales.
Qué es la energía solar
Los paneles solares son cada vez más comunes debido a su enorme potencial para la producción de energía limpia. España recibe unas 25.000 horas de sol al año de media, por lo que no sólo podemos utilizar estos dispositivos para generar energía de forma sostenible gracias al sol, sino que es una gran oportunidad para ahorrar y generar energía renovable al mismo tiempo.
Se trata de dispositivos que aprovechan la energía solar de forma sencilla. Básicamente, funcionan a través de un acumulador que transfiere el calor al agua que queremos calentar. En algunos de estos dispositivos, el agua se almacena en otro lugar, circula y se calienta al pasar por el colector. Los sistemas solares térmicos, en cambio, calientan el agua en su propio acumulador.
Los fotones son partículas de radiación electromagnética que incluyen, por ejemplo, rayos gamma, rayos X, luz ultravioleta, luz visible o luz infrarroja. La acción de los fotones libera electrones, que al desplazarse generan cargas positivas y negativas en los semiconductores cercanos, creando un campo eléctrico capaz de crear una corriente eléctrica.
Por qué es buena la energía solar
Un panel de células solares, panel eléctrico solar, módulo fotovoltaico (PV) o panel solar es un conjunto de células fotovoltaicas montadas en un marco para su instalación. Los paneles solares utilizan la luz solar como fuente de energía para generar electricidad de corriente continua. Un conjunto de módulos fotovoltaicos se llama panel fotovoltaico, y un sistema de paneles fotovoltaicos se llama conjunto. Los conjuntos de un sistema fotovoltaico suministran electricidad solar a los equipos eléctricos.
La observación de Becquerel no volvió a repetirse hasta 1873, cuando el ingeniero eléctrico inglés Willoughby Smith descubrió que la carga podía ser causada por el impacto de la luz sobre el selenio. Tras este descubrimiento, William Grylls Adams y Richard Evans Day publicaron en 1876 “The action of light on selenium”, en el que describían el experimento que utilizaron para replicar los resultados de Smith[1][3].
En 1881, el inventor estadounidense Charles Fritts creó el primer panel solar comercial, del que informó que era “continuo, constante y de fuerza considerable no sólo por la exposición a la luz del sol, sino también a la luz del día tenue y difusa”[4] Sin embargo, estos paneles solares eran muy ineficientes, sobre todo en comparación con las centrales eléctricas de carbón.