La energía solar fotovoltaica es aquella que se obtiene mediante el procedimiento de convertir la luz solar en electricidad, utilizando una tecnología basada en el efecto fotoeléctrico. Esta energía es del tipo renovable, inagotable y además no contaminante. Puede producirse en instalaciones que van desde los pequeños generadores para autoconsumo hasta las grandes plantas fotovoltaicas.
Se dispone para la captura de la energía solar de un panel fotovoltaico, que está compuesto por un conjunto de celdas solares (células fotovoltaicas) que se encuentran conectadas eléctricamente entre sí en serie y paralelo, hasta conseguir el voltaje adecuado para su utilización. Entres sus características destacadas, los módulos fotovoltaicos admiten tanto radiación directa como difusa. Es decir que pueden generar energía eléctrica incluso en días nublados.
El proceso comienza cuando la luz solar cae sobre una de las caras de una célula fotoeléctrica, que componen los paneles solares, y se produce un diferencial de potencial eléctrico entre ambas caras haciendo que los electrones salten de un lugar a otro, generando así corriente eléctrica que luego se transporta hasta la red de distribución para llegar hasta los puntos de consumo.
Existen dos tipos de instalaciones: aisladas y conectadas a la red. Las instalaciones aisladas son las que generan electricidad para autoconsumo solar residencial o industrial, estos son por ejemplo los paneles ubicados en casas particulares. Por otro lado, las instalaciones conectadas a la red suministran la electricidad a la red eléctrica.
Las instalaciones fotovoltaicas pueden ser montadas en el suelo, en la azotea, en la pared o flotantes. El soporte puede ser fijo o usar un seguidor solar para estar siempre orientados al sol.
El material por excelencia con el que se fabrican la mayor parte de las células fotovoltaicas es el silicio, un material muy abundante en el planeta. Sin embargo, el problema viene a la hora de procesarlo ya que esto es bastante complicado y da mucho trabajo hacerlo.
Mediante unos procesos muy complicados se elaboran lingotes de silicio. Después, de estos lingotes se cortan las obleas (células fotovoltaicas). En la actualidad se están preparando otros materiales que otorguen mayor rendimiento.
Las ventajas de la energía solar fotovoltaica:
- Como procede de una fuente de energía renovable, sus recursos son ilimitados.
- No emite sustancias tóxicas ni contaminantes del aire, que pueden ser muy perjudiciales para el medio ambiente y el ser humano. Las sustancias tóxicas pueden acidificar los ecosistemas terrestres y acuáticos, y corroer edificios. Los contaminantes de aire pueden desencadenar enfermedades del corazón, cáncer y enfermedades respiratorias como el asma.
- La energía fotovoltaica no genera residuos ni contaminación del agua, un factor muy importante teniendo en cuenta la escasez de agua.
- La energía solar fotovoltaica no emite gases de efecto invernadero, por lo que no contribuye al calentamiento global. De hecho, se muestra como una de las tecnologías renovables más eficientes en la lucha contra el cambio climático.
- La producción de electricidad mediante energía fotovoltaica y su uso de forma eficiente contribuyen al desarrollo sostenible.
- Los costos de operación son muy bajos al igual que su mantenimiento, que además es muy sencillo de llevar a cabo.
- Los módulos tienen una vida útil de 20 años.
- Se pueden hacer módulos de captura de energía solar de todos los tamaños. Se adaptan perfectamente a las nuevas estructuras de construcción o a las ya existentes.
- El trasporte de todo el material es práctico a diferencia de lo que sería el transporte por ejemplo del material que se utiliza para la energía eólica que es complejo por su tamaño. Esto de por sí, hace que disminuya el costo.
- Es un sistema de aprovechamiento de energía idóneo para zonas donde no llega la electricidad.
- Los paneles fotovoltaicos son limpios y silenciosos, de manera que pueden instalarse en casi cualquier parte sin provocar ninguna molestia.
Las desventajas:
- Requiere una inversión inicial elevada debido a que los costos de instalación son altos.
- Los lugares donde hay mayor radiación solar, son lugares desérticos y alejados de las ciudades, esto quizás pude traer algún tipo de contratiempos.
- Para recolectar energía solar a gran escala se requieren grandes extensiones de terreno.
- En cuanto a la tecnología actual, es elevado el costo de elementos almacenadores. Si se consiguen económicos, no son fiables.