Introducción
La energía solar fotovoltaica es un tipo de energía que produce electricidad de origen renovable obtenida directamente a partir de la radiación solar. Para la obtención de esta energía es necesario un dispositivo semiconductor denominado célula fotovoltaica que se encuentra en algunos elementos como el silicio, o bien mediante una deposición de metales sobre un sustrato denominada célula solar de película fina.
La energía fotovoltaica se usa principalmente para producir electricidad a gran escala a través de redes de distribución, también permite alimentar innumerables aplicaciones y aparatos autónomos, así como abastecer refugios de montaña o viviendas aisladas de la red eléctrica. Uno de sus primeros usos fue para la alimentación de satélites y estaciones espaciales, este predomina hasta el día de hoy.
Debido a la creciente demanda de energías renovables, la fabricación de células solares e instalaciones fotovoltaicas ha avanzado considerablemente en los últimos años. Comenzaron a producirse en masa a partir del año 2000, cuando medio ambientalistas alemanes y la organización Eurosolar obtuvo financiación para la creación de diez millones de tejados solares.
Historia
En 1839, el físico francés Alexandre-Edmond Becquerel, reconoció por primera vez el efecto fotovoltaico que consiste en la emisión de electrones por un material al incidir sobre él una radiación electromagnética.
El término «fotovoltaico» se comenzó a usar diez años después en el Reino Unido en 1849. Palabra que proviene del griego φώς: phos, que significa «luz», y de -voltaico, que proviene del ámbito de la electricidad, en honor al físico italiano Alejandro Volta, quien desarrollo por primera vez la pila eléctrica
Pero no fue hasta 1883 que se fabricó la primera célula solar. Charles Fritts recubrió una muestra de selenio semiconductor con pan de oro para formar la unión. Este primitivo dispositivo presentaba una eficiencia menor del 1 %, pero demostró de forma práctica que, efectivamente, producir electricidad con luz era posible. En el siglo XIX se realizaron diversos estudios por Michael Faraday, James Clerk Maxwell, Nikola Tesla y Heinrich Hertz sobre inducción electromagnética, fuerzas eléctricas y ondas electromagnéticas, y principalmente, el trabajo realizado por Albert Einstein en 1905, por el cual le fue otorgado el premio Nobel en 1921, proporcionaron la base teórica y práctica del efecto fotoeléctrico, este es el fundamento de la conversión de energía solar en electricidad.
Charles Fritts 1850-1903
Conclusión
La cantidad de energía solar que llega a la superficie terrestre es enorme, cerca de 122 petavatios (PW), y equivale a casi 10 000 veces más que los 13 TW consumidos por la humanidad en 2005. Esta abundancia sugiere que no pasará mucho tiempo antes de que la energía solar se convierta en la principal fuente de energía de la humanidad. Adicionalmente, la generación eléctrica mediante fotovoltaica presenta la mayor densidad energética (una media global de 170 W/m²) de todas las energías renovables.
A diferencia de las tecnologías de generación de energía basadas en combustibles fósiles, la energía solar fotovoltaica no produce ningún tipo de emisiones nocivas durante su funcionamiento,1 aunque la producción de los paneles fotovoltaicos presenta también un cierto impacto ambiental. Los residuos finales generados durante la fase de producción de los componentes, así como las emisiones de las factorías, pueden gestionarse mediante controles de contaminación ya existentes. Durante los últimos años también se han desarrollado tecnologías de reciclaje para gestionar los diferentes elementos fotovoltaicos al finalizar su vida útil, y se están llevando a cabo programas para incrementar el reciclaje entre los productores fotovoltaicos.
La tasa de retorno energético de esta tecnología, por su parte, es cada vez mayor. Con la tecnología actual, los paneles fotovoltaicos recuperan la energía necesaria para su fabricación en un período comprendido entre 6 meses y 1 año y medio; teniendo en cuenta que su vida útil media es superior a 30 años, producen electricidad limpia durante más del 95 % de su ciclo de vida.