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La energía solar fotovoltaica es la electricidad generada por la conversión de la luz solar en energía eléctrica renovable mediante materiales semiconductores que presentan el efecto fotoeléctrico.

¿Cómo? La célula fotovoltaica o célula solar es el dispositivo eléctrico que convierte la energía de la luz directamente en electricidad. Si unimos muchas células, tenemos un panel solar o fotovoltaico (Más adelante ampliamos explicación).

La energía fotovoltaica se caracteriza por:

Sabias que el proceso por el cual la energía solar se transforma en electricidad fue descubierto por primera vez en 1839 por el físico francés A.E. Becquerel. En 1883, Charles Fritts construyó la primera célula solar funcional recubriendo obleas de selenio con una finísima capa de oro.

? ¿Diferencia entre energía solar fotovoltaica y térmica? La solar fotovoltaica es la transformación directa de la radiación solar en electricidad que utilizamos en la vivienda (Encender el televisor, electrodomésticos, luces), y la energía térmica, es la que genera calor, por ejemplo, para calefacción o el agua caliente.

Energía Solar Térmica

El Sol es una fuente de energía renovable e inagotable, cuando brilla el sol sobre los paneles solares sus celdas fotovoltaicas producen electricidad en forma de corriente continua. 

El proceso de transformación de los rayos solares en energía eléctrica para utilizar en casa se llama conversión fotovoltaica, que intervienen diferentes elementos para que ocurra:

Para generar electricidad, necesitamos captar la luz del Sol que atraviesa la atmosfera. La radiación nos llega con menos intensidad por los fenómenos de fenómenos; absorción, reflexión, difusión, y por las múltiples partículas que están suspendidas en la atmósfera.

EL efecto fotoeléctrico se produce cuando la luz (Fotones + Ondas) incide sobre una superficie de un material, a partir de cierto valor de intensidad, se producen electrones. Estos electrones tienen una energía cinética asociada.

A partir de esta interacción entre la luz y los materiales nace el efecto fotovoltaico, al utilizar un material semiconductor fotosensible (el silicio), que es el cambio parcial de la energía lumínica (fotones) en energía eléctrica por medio de un dispositivo electrónico llamado celda solar o célula fotovoltaica.

Las células fotovoltaicas son unos dispositivos que están hechas de un fino material semiconductor, normalmente silicio, que permite captar la energía del sol y convertirla en corriente continua gracias el efecto fotovoltaico explicado anteriormente… ¿Cómo?

Si conectamos varias células solares forman el panel solar. Los paneles solares pueden colocarse de forma individual o varios unidos (plantas fotovoltaicas) para producir más electricidad. 

EL panel fotovoltaico se coloca en tejados, terrazas, jardines, campos, etc, orientándolos hacia el Sol para captar mejor la luz.

El inversor es el aparato que transforma la energía continua generada por la celda solar en electricidad.

Un cable va desde los paneles solares hasta el inversor solar que convierte la electricidad (corriente continua) en corriente alterna ordinaria de 230 V que utiliza la red pública eléctrica ¡Ahora podemos utilizar electricidad en casa!

Existen dos tipos de instalaciones fotovoltaicas principales: las aisladas de la red eléctrica y las conectadas a la red eléctrica. Dentro de estas, hay variaciones que podemos ver en el siguiente esquema:

Son instalaciones generadoras aisladas de la red eléctrica. No presentan ningún tipo de conexión con la red eléctrica y corresponden a sistemas autónomos de generación de electricidad (equivaliendo en la red eléctrica). Cuyas características principales son:

Son instalaciones fotovoltaicas que están conectadas a la red eléctrica. Aquí encontramos dos variaciones; la central fotovoltaica y las instalaciones de Autoconsumo.

Son grandes instalaciones donde toda la energía se vierte a la red eléctrica. Muchas veces las centrales fotovoltaicas actúan como equipos de apoyo en caso de fallo de suministro eléctrico y/o carencia de potencia eléctrica.

También son llamadas «huertos solares» por su equivalencia visual.

El autoconsumo fotovoltaico es el sistema más extendido en la mayoría de países donde la energía producida por los paneles solares es consumida por el productor o propietario.

Nota: Para España se puede consultar todos los documentos sobre autoconsumo energético desde AQUÍ en el IDAE.

Hay que tener en cuenta que los componentes de una planta fotovoltaica son variados según el tipo de instalación:

Desde el IDAE proporcionan amplios documentos, normativas y guías que puedes consultar para ampliar información.

¿Qué utilidad tiene la energía fotovoltaica?

Usos energía fotovoltaica para instalaciones autónomas aisladas de la red eléctrica:

Usos energía fotovoltaica para instalaciones conectadas a la red eléctrica:

¿Qué beneficios e inconvenientes tienen?

El futuro de las ventanas fotovoltaicas

Nuevo material fotovoltaico ultra fino

Garantía en los paneles fotovoltaicos

El sector energético de la fotovoltaica se ha implantado como una excelente vía para obtener energía limpia a un precio asequible. Sobre todo, cuando la electricidad de red y el gas disponen de precios elevados.

Tanto en España como en países de Sudamérica como México, Chile o Colombia, el autoconsumo energético ya forma parte de muchas viviendas que obtienen grandes beneficios al producir su propia electricidad, sobre todo, cuando los precios de las instalaciones y los paneles solares se han reducido considerablemente en los últimos años.

Cabe destacar que España se sitúa como el décimo país en generación de electricidad fotovoltaica tal como podemos ver en la siguiente tabla interactiva de International Renewable Energy Agency (IRENA). Filtrar por Electricity Generation > Solar Energy > Solar Photovoltaic.