Sábado de Ciencias: Los paneles fotovoltaicos y su futuro [club5050]

Me complace participar en este Sábado de ciencias, esta vez, les hablaré sobre los paneles fotovoltaicos y su futuro.

Son placas conformadas por células fotovoltaicas que captan la energía solar para producir electricidad. Es una de las formas de energía limpia y renovable que se espera que en un futuro se use en más lugares.

En 1839, el efecto fotovoltaico fue descubierto por el físico Becquerel. Sin embargo, la primera célula solar se construyó en el año 1883 por Charles Fritts cuando cubrió una muestra de selenio semiconductor con oro para formar un empalme, siendo este dispositivo muy deficiente.

En 1905 se dió a conocer la teoría del efecto fotoeléctrico por parte de Albert Einstein y en 1946 Russell Ohl patentó la primera célula solar moderna.

La historia de la energía solar moderna comenzó por accidente en el año 1954, cuando los Laboratorios Bell determinaron que los semiconductores de silicio con impurezas eran sensibles a la luz. De este descubrimiento se logró construir la primera célular solar comercial, la cual sólo convertía el 6% de la energía solar.

En el año 1957, la Unión Soviética y Estados Unidos lanzaron sus primeros satélites espaciales, los cuales incluían células solares. Un año después, se lanzó la primera nave espacial con paneles solares, lo que generó interés para producir satélites de comunicación cuya energía provenga de la luz solar. Con ello se inició investigaciones que al final trajo como consecuencia la mejora de los paneles solares.

Fue en 1970, que la Unión Soviética construyó las células solares con gran eficiencia a partir de estructuras de arseniuro de galio. A partir de entonces, las compañías generaban paneles solares en grandes cantidades con eficiencias del 17%.

Fue en 1989, cuando se realizó una conexión dual de la celda por un dopaje con germanio, lo que generó un circuito de voltaje abierto con un gran potencial. Con este descubrimiento, se empezó a fabricar celdas de arseniuro de galio con diferentes dopajes que tenían mejores eficiencias que se encontraban alrededor del 22%.

Posteriormente, se incluyó celdas con uniones triples que mejoraron aún más la eficiencia llegando al 30% para el año 2007. Desde ese año, se produjeron células solares por compañías norteamericas con el 28% de eficiencia.

Los paneles actuales estan conformados por las siguientes partes:

✔Cubierta frontal: Esta hecha de vidrio templado que se encarga de proteger al panel de los agentes externos.

✔ Capas encapsuladas: Estan hechas de etil-vinil-acetileno y su función es proteger las células solares y sus contactos.

✔Marco de apoyo: Es la parte del panel hecha de aluminio u otro material que permite insertarlo en las estructuras.

✔Protección posterior del panel fotovoltaico: Esta hecho de material acrílico o EVA y generalmente son de color blanco para mejorar el rendimiento del panel, ya que este color favorece el reflejo en las células. Como su nombre lo indica, se encarga de proteger el panel en su parte posterior.

✔Caja de conexiones eléctricas: Es donde se ubican los cables (uno positivo y uno negativo, en algunos casos tiene toma de tierra).

✔Células fotovoltaicas: Son los dispositivos conductores más importantes del panel ya que ellos generan la electricidad con la luz solar.

✔ La energía producida es limpia y inagotable.

✔ Necesita poco mantenimiento.

✔ Pueden tener hasta 20 años de garantía.

✔ No genera ruído

✔ Sólo tiene un fuerte costo inicial, del resto no hay más gastos.

✔ No contamina el ambiente

✔ Funcionan con cualquier clima, sea soleado o nublado, ya que con sólo la radiación solar pueden trabajar con normalidad.

✔ Actualmente existen algunos paneles que pueden trabajar con la luz de la luna.

✔ Los paneles no son muy estéticos.

✔ No siempre genera la misma cantidad de energía, ya que la luz y radiación solar varía.

✔ En algunos edificios no se permite el uso de los paneles.

✔ En algunos casos es necesario usar combustibles para complementar la energía.

✔ Una vez que los paneles hayan cumplido su vida útil, se consideran residuos peligrosos.

✔ Adquirir un panel es muy costoso

El futuro de los paneles lo estamos viviendo hoy en día gracias a todas las investigaciones científicas que han podido mejorar cada vez más el rendimiento de estos dispositivos. Incluso en Estados Unidos, han creado un panel que puede producir energía de noche, como es posible?.. pues los científicos han sabido aprovechar la energía que irradian los propios paneles cuando se van enfriando en la noche después de pasar todo el día expuestos al Sol.

Además, se piensa desarrollar granjas con paneles solares ubicadas en instalaciones elevadas para disminuir el espacio que ocupan; celdas solares para colocar en ventanas así como rastreadores solares más eficientes y baratos.

En conclusión, los paneles fotovoltaicos son una gran invención que permite cubrir una de las necesidades básicas de los seres humanos que es contar con electricidad, pero lo más importante de esto, es que no contamina el ambiente y es renovable infinitamente, pues el Sol siempre esta presente. Lamentablemente por su alto costo, no es posible su adquisición por parte de todos, pero sería genial que si lo fuera, pues ayudaría en gran medida al planeta.

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Espero que esta publicación  sea del agrado de todos ustedes.