Alguna vez restringida a estaciones espaciales y satélites, la energía fotovoltaica está ganando terreno y se está convirtiendo en una opción cada vez más viable para ser incorporada en la arquitectura. Todos los días, el sol libera una gran cantidad de energía sobre el planeta Tierra, mucho más de lo que consume toda la población. Dejar de aprovechar esta fuente sostenible, renovable e inagotable para generar electricidad es casi contra intuitivo, especialmente si consideramos el impacto ambiental y social de otras formas de generación de energía.
Sin embargo, la tecnología para crear electricidad a partir del sol no es tan simple y todavía tiene algunas limitaciones pequeñas, especialmente en cuanto a precio. La idea de este artículo es explicar algunos conceptos básicos sobre el proceso y destacar lo que es importante tener en cuenta al diseñar un sistema solar.
Para convertir el sol en energía eléctrica, todo comienza con la llamada 'célula fotovoltaica'. Estas se producen con dos capas de silicio químicamente alteradas, de modo que una de ellas tenga 'falta' y la otra 'exceso' de electrones. En pocas palabras, cuando los fotones de la luz solar alcanzan la superficie, estos electrones obtienen la capacidad de moverse, y este flujo crea una corriente eléctrica. Cada celda genera una pequeña cantidad de energía y un panel generalmente está formado por entre 36 y 72 celdas fotovoltaicas. Al conectar varios paneles entre sí, se crea un sistema fotovoltaico. De ocho a diez paneles es suficiente para alimentar una casa pequeña. Evidentemente, esto está influenciado por algunos factores, como la eficiencia de los paneles, la cantidad de luz solar en la región y la demanda de energía de la propia vivienda.
Es importante destacar que los paneles solares fotovoltaicos producen electricidad en corriente continua, y que debe pasar a través de un inversor que convierta esta energía en corriente alterna, para que pueda ser normalmente utilizada en edificios, electrodomésticos, enchufes, y bombillas.
Los sistemas fotovoltaicos pueden permitir la generación de energía en ubicaciones remotas, donde las redes de infraestructura no llegan. En este caso, el sistema usa baterías para almacenar electricidad cuando el sistema genera menos de lo que se consume, como por ejemplo, durante la noche o en días muy nublados. Pero también es posible utilizar la energía fotovoltaica en sistemas conectados a la red eléctrica. En este caso, el excedente de energía ingresa a la red eléctrica, volcando el 'reloj de luz' y creando 'créditos' de energía para el edificio. En algunos países, incluso es posible vender el excedente de energía, lo que hace que el edificio sea una planta de energía para los vecinos y que la inversión en los paneles se devuelva rápidamente.
Tipos de paneles
Las investigaciones sobre el tema avanzan rápidamente, y ya se están desarrollando prototipos transparentes e incluso flexibles. Pero hoy en día hay dos tipos principales de paneles solares fotovoltaicos que pueden identificarse fácilmente visualmente: las células de silicio monocristalinas (mono-Si) y células de silicio policristalinas (multi-Si).
En pocas palabras, la eficiencia de un panel solar es el porcentaje de energía solar que el panel convierte en energía eléctrica por metro cuadrado. Los paneles solares monocristalinos son más eficientes, alcanzando entre un 15 y un 20%, y están hechos de un solo cristal de silicio ultra puro (lingotes de silicio cilíndricos). Como este es un proceso más complejo, también son más caros. En el caso de paneles policristalinos, en lugar de un cristal, se utilizan muchos cristales. Su fabricación produce menos residuos y es más barata. Al ser más asequible, a pesar de presentar una menor eficiencia, es el tipo más utilizado.
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Como es una tecnología de generación de energía sostenible e inagotable, varios países ya están creando incentivos para la implementación de una matriz de energía más limpia. La industria está evolucionando rápidamente para hacer que los paneles sean cada vez más eficientes, más pequeños, más asequibles, más sostenibles y más integrados a la arquitectura misma. Invertir en investigación aplicada es muy importante para que esta tecnología se incorpore cada vez más a la vida cotidiana.
