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Funcionamiento de la energía fotovoltaica

Omar Marroquín Pacheco

La energía fotovoltaica está ganando terreno y es cada vez más viable su utilización, con anterioridad se usaba casi exclusivamente en estaciones espaciales y satélites, hoy en día es susceptible a ser utilizada cada vez más en la arquitectura.

A diario el sol libera una cantidad de energía sobre la tierra, que es mucho más de todo lo que consume la población, dejar de aprovechar toda esa energía que es totalmente sostenible, renovable e inagotable para la generación de electricidad, es contra sentido, especialmente al tomar en cuenta el impacto ambiental y social que tienen otras formas de generación de energía.

Sin embargo, la tecnología para generar electricidad a partir del sol, no es tan simple y todavía tiene algunas limitaciones, especialmente en cuanto a precios, aunque comparado con el pasado, hoy en día es incluso más barata que algunas energías convencionales.

Que se debe tomar en cuenta y es importante al diseñar un sistema solar:

Para convertir el sol en energía eléctrica, comienza con la llamada «célula fotovoltaica», que son dos capas de silicio químicamente alteradas, en donde una tiene falta y otra exceso de electrones, de tal forma que cuando los fotones de la luz solar alcanzan la superficie, los electrones tienen la capacidad de moverse y, ese flujo de electrones genera la corriente eléctrica.

Cada celda genera una cantidad pequeña de energía y un panel generalmente está compuesto por entre 36 y 72 celdas fotovoltaicas, al conectar varios paneles entre sí, se crea un sistema fotovoltaico, que dependiendo el tamaño y las conecciones eléctricas de una vivienda, determinará cuántos paneles solares son necesarios para cubrir la demanda, misma que debe de ir acompañada de otro tipo de acciones como lo son el cambio de bombillas tradicionales o ahorradoras a bombillas Led, que consumen mucho menos energía.

Cuantos papeles se tiene que usar está en función de algunos factores como: la eficiencia de los paneles solares, la cantidad de luz en la región y la demanda de energía eléctrica. Los paneles solares producen electricidad en corriente continua por lo que se debe pasar por un inversor para que convierta esta energía en corriente alterna, para ser normalmente utilizada en cualquier edificación, tanto en luz como en fuerza y uso de los electrodomésticos.

Una ventaja que tienen los sistemas solares es que se pueden ubicar en lugares remotos, aún donde no existan redes de infraestructura eléctrica, en donde la electricidad se almacena en baterías, esto cuando el sistema produce más de lo que se consume y, se puede usar por ejemplo en la noche o en días muy nublados.

Otra ventaja lo constituye que también se puede utilizar en donde existe red eléctrica, en donde conectados se utiliza un contador bidireccional, que en el día que los paneles solares producen energía eléctrica, gira en un sentido generando créditos de energía eléctrica y en

la noche que no hay sol, la red surte la demanda de la edificación, para que a fin de mes se pueda hacer la suma de lo recibido y lo entregado y ver el saldo, mismo que en algunos países al existir excedente de energía eléctrica producida, puede venderse a la empresa eléctrica del lugar.

Dicho en otras palabras, las edificaciones que tienen excedente en la producción de energía solar, se convierten en pequeñas plantas de energía eléctrica y que si es posible venderla, la inversión en los paneles solares se paga muy rápidamente.

Existen varios tipos de paneles solares, pero los más comunes son las celdas solares de silicio monocristalinas (mono-Si) y células de silicio policristalinas (multi-Si), para entender la eficiencia de un panel solar es el porcentaje de energía solar que el panel puede convertir en energía eléctrica medido por metro cuadrado. Los paneles solares monocristalinos suelen ser los más eficientes, alcanzando entre un 15 y un 20% fabricados en un solo cristal de silicio ultra puro, por ser compleja su fabricación son más caros.

En el caso de los paneles policristalinos, en lugar de un solo cristal, se utilizan muchos cristales, su fabricación produce mucho menos residuos, siendo más barato, al ser más barato aún con menos eficiencia, es el que más se utiliza.

Por ser una tecnología de generación de energía sostenible e inagotable, en muchos países se están generando incentivos para la implementación de una matriz energética más limpia, la industria está evolucionando rápidamente con el objeto de que los paneles solares sean cada vez más eficientes, más pequeños, más asequibles, más sostenibles y más integrados a las arquitectura misma.

Es muy importante invertir en investigación aplicada, para poder incorporar este tipo de tecnología a la vida cotidiana.

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PublicoGT es una publicación del Consejo de Investigaciones en Desarrollo, una entidad de investigación que desarrolla proyectos de comunicación social y análisis sociopolítico.

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