¿Qué es la energía fotovoltaica y cómo funciona?

¿Qué es la energía fotovoltaica y cómo funciona?

Photovoltaïc walkLa energía fotovoltaica («PV») es la tecnología que genera energía eléctrica de corriente continua (CC) medida en vatios (W) o kilovatios (kW) a partir de semiconductores cuando son iluminados por fotones. Mientras la luz brille en la célula solar (el nombre del elemento fotovoltaico individual).

Es capaz de generar energía eléctrica cuando no hay luz solar o incluso durante un apagón, las células solares nunca necesitan recargarse como las baterías. Como siempre están en una operación continua al aire libre en la tierra o en el espacio durante más de 30 años.

Contenido

  • ¿Cómo funciona la energía fotovoltaica?
  • Ventajas de la fotovoltaica
  • Desventaja de la fotovoltaica
  • Tecnología fotovoltaica
  • Electricidad fotovoltaica contra energía nuclear
  • Futuro de la electricidad fotovoltaica (FV)
  • Apoyo político a la tecnología fotovoltaica
  • Fuente

¿Cómo funciona la energía fotovoltaica?

Las células solares están hechas originalmente de materiales semiconductores, que tienen electrones débilmente enlazados que ocupan una banda de energía llamada banda de valencia.

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Así que cuando la energía que excede cierto umbral, llamado la energía de la banda, se aplica a un electrón de valencia, los enlaces se rompen y el electrón es algo libre o se mueve alrededor en una nueva banda de energía llamada la banda de conducción donde puede conducir la electricidad a través del material.

Así, los electrones libres en la banda de conducción son separados de la banda de valencia por la separación de banda (medida en unidades de electrón-voltios). Esta energía necesaria para liberar el electrón puede ser suministrada por fotones, que son partículas de la luz solar.

Ventajas de la fotovoltaica

-La fuente de combustible es vasta, ampliamente accesible y esencialmente infinita.

-No hay emisiones, combustión ni residuos radiactivos («no contribuye perceptiblemente al cambio climático global ni a la contaminación del aire y del agua»).

-Bajos costos de operación (Sin Combustible).

-Sin piezas móviles (Sin Desgaste): teóricamente eterno.

-Funcionamiento a temperatura ambiente (sin corrosión a alta temperatura ni problemas de seguridad).

-Alta fiabilidad de los módulos solares (garantía de los fabricantes de más de 30 años).

-Mayor previsibilidad de la producción anual.

-Modular (incrementos pequeños o grandes).

-Se puede instalar en una estructura de edificio nueva o existente.

-Se puede instalar muy rápidamente en casi cualquier punto de uso.

Desventaja de la fotovoltaica

-La fuente de combustible es difusa (la luz solar es energía de baja densidad).

-Altos costos iniciales (Instalados).

-Rendimiento horario o diario impredecible.

-Falta de almacenamiento eficiente de energía.

Tecnología fotovoltaica

La raza humana es cada vez más consciente de la necesidad de un desarrollo sostenible. La energía solar es casi la única y seguramente la forma más desarrollada de producir energía para este desarrollo sostenible, lo que será posible principalmente a través de la energía fotovoltaica.

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La energía fotovoltaica constituye una nueva forma de producción de energía eléctrica limpia desde el punto de vista medioambiental y muy modular. Es muy apreciado por el público. Es único para muchas aplicaciones de alto valor social, como el suministro de electricidad a personas que carecen de ella en zonas remotas.

En los últimos años, la energía fotovoltaica ha experimentado una explosión de crecimiento sin precedentes. Hoy en día, la energía fotovoltaica es un gran negocio de alrededor de 50.000 millones de dólares y crece a un ritmo del 50% anual.

Electricidad fotovoltaica (FV)/Nuclear

Recientemente se ha demostrado en España que la electricidad fotovoltaica puede instalarse cinco veces más rápido que las centrales nucleares y que la penetración de electricidad intermitente de alrededor del 15% puede ser gestionada por las redes eléctricas con efectos ambientales positivos.

Futuro de la energía eléctrica fotovoltaica

Los pronósticos comunes predicen que la electricidad fotovoltaica aportará sólo unos pocos porcentajes para el año 2030. De hecho, hay suficientes tierras, materias primas, protocolos de seguridad, capital, tecnología, conocimiento y apoyo social para permitir que la energía fotovoltaica cubra más del 12% de nuestras necesidades eléctricas para el año 2030.

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Y tenemos que ser mucho más ambiciosos de cara al futuro, ya que la energía fotovoltaica debe convertirse en el mayor proveedor de electricidad a finales de este siglo, lo que requerirá encontrar nuevas formas de almacenamiento de energía.

El actual desarrollo fotovoltaico ha sido posible gracias al apoyo público, impulsado por la opinión pública, que ha llevado a los gobiernos a gastar mucho dinero para subvencionar la energía fotovoltaica. Sin embargo, esto no ha sido un desperdicio. Ha sido una inversión. Hoy en día, la electricidad fotovoltaica está muy cerca de la paridad de la red.

Apoyo político a la tecnología fotovoltaica

Gracias a ello, prevemos que la energía fotovoltaica seguirá creciendo a un ritmo rápido hacia el objetivo del 12% para 2030. Será necesario un fuerte apoyo político. Y una promesa de crecimiento significativo en el empleo – debido al procesamiento de materias primas, fabricación de módulos, instalación y componentes de sistemas sin PV – se está convirtiendo en una fuerza motriz importante detrás de ese apoyo político.

La energía fotovoltaica posee una panoplia de nuevas tecnologías que aseguran un avance continuo en la reducción de costes a lo largo de todo el siglo. En este PV es único en comparación con otras tecnologías de energía. Las naciones que quieran liderar este irrefrenable proyecto tendrán que apoyarlo invirtiendo en investigación y desarrollo, industria y mercados.

Fuente

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