CELDAS SOLARES

El uso de la energía solar en más de 100 años

Es evidente que el aprovechamiento de la energía solar como alternativa para el desarrollo sostenible significa un mejor futuro para nuestro planeta y todos los que habitamos en él. El sol es una de las fuentes inagotables de energía que se pueden aprovechar en el planeta Tierra. El desarrollo de la energía solar fotovoltaica en el siglo XXI ha tenido un acelerado crecimiento tecnológico y económico, casi inimaginable.

Durante muchos años, los investigadores buscaron las distintas formas de aprovechar la luz que nos brinda el sol; sin embargo, a lo largo de la historia han existido varios inventos funcionales que resultaban demasiado caros para que alguien pensara en invertir en energía solar. Al ser comparados estos sistemas con los bajos costos de los combustibles fósiles, la energía solar no prometía ser la alternativa de nuestro futuro.

Fue en 1839 cuando el científico francés Alexandre Edmon Becquerel experimentó por vez primera con una pila electrolítica que era expuesta en una sustancia con la mismas propiedades que la pila y observó que al ser expuesta a la luz, ésta generaba más electricidad, descubriendo así lo que hoy conocemos como efecto fotovoltaico.

Sin embargo, fue en 1883 cuando un inventor de Estados Unidos llamado Charles Fritts construye las primeras celdas solares con apenas una eficiencia del 1% de captación de energía. Este prototipo de celda solar estaba constituido por Selenio, que actuaba como un semiconductor, y una capa muy delgada de Oro. La aplicación de las celdas de Selenio fue muy restringida debido al alto costo que representaba su fabricación, los sensores de luz de exposición con que contaban las cámaras fotográficas de aquella época constituyeron una de sus limitadas aplicaciones del sensor.

Pero fue en 1904, sólo 20 años después de los primeros experimentos con energía solar, que el físico norteamericano Henry Willsie creó un dispositivo capaz de almacenar energía durante el día para ser utilizada durante la noche, este logro le dio un importante reconocimiento en el mundo de la física a nivel mundial. Sin duda, este fue un gran avance en la búsqueda del aprovechamiento de la energía solar, pero la búsqueda del hombre no pararía allí.

Pero fue hasta 1920 cuando el científico alemán, Albert Einstein, llevó más a fondo las investigaciones de los efectos fotoeléctricos y la energía solar. En su investigación, Albert Einstein descubrió que al iluminar con luz violeta (que produce corrientes de alta frecuencia) los fotones son capaces de desprender los electrones de un metal y generar corrientes eléctricas. Esta investigación de alto valor para el mundo de la ciencia lo llevó a ganar el Premio Nobel de Física en 1921.

Entre 1940 y 1946, las celdas de Silicio que hoy en día se utilizan tuvieron su primer origen con la patente del inventor norteamericano Rossell Ohl. Sin embargo, la época moderna de las celdas solares de Silicio llegó hasta 1950 en los laboratorios Bells (los cuales ya contaban con reconocimiento mundial por sus investigaciones científicas y tecnológicas) cuando en un experimento completamente accidental de semiconductores se percataron que el Silicio con algunas impurezas era altamente sensitivo a la luz.

Fue entonces que a partir de este accidentado descubrimiento, otros científicos de los laboratorios Bell perfeccionaron el invento con el objetivo de obtener una mayor eficacia de las células fotovoltaicas. Los científicos crearon celdas solares capaces de brindar energía eléctrica suficiente para su aplicación en diversas prácticas. De esta manera, es como comenzó la larga carrera de las células fotovoltaicas como proveedoras de energía eléctrica.

La primera aplicación práctica que tuvieron las nuevas celdas fotovoltaicas capaces de aprovechar la energía de la luz producida por el sol fue en los dos primeros satélites geoestacionarios de la Unión Soviética y por Estados Unidos. La URSS lanzó su primer satélite espacial en 1957, mientras que USA lanzó el suyo un año después, en 1958.  Estas celdas fotovoltaicas tenían una eficiencia del 6%, algo realmente elevado para aquellos años en que la ciencia no se encontraba completamente desarrollada pero que, sin duda, apuntaba hacia un futuro prometedor.

Estos dos proyectos se convirtieron en un estímulo para las investigaciones científicas y de la industria tecnológica de todo el mundo que buscaron una mayor eficacia  con paneles cada vez más desarrollados. Los resultados positivos de la misión del satélite Explorer 1, perteneciente a Estados Unidos, marcó una pauta para el desarrollo de las comunicaciones y las celdas fotovoltaicas. Esto permitió que los paneles fotovoltaicos caminaran de la mano junto con el sector aeroespacial.

La fiabilidad que hasta entonces habían demostrado los paneles fotovoltaicos propició su uso en un gran número de misiones espaciales. Sin duda alguna, la carrera espacial, tal y como la conocemos en la actualidad no hubiera sido posible sin la existencia de los paneles fotovoltaicos, pero también se puede afirmar que si los paneles no hubiesen demostrado su efectividad en la carrera espacial, su proyección, tal y como la conocemos ahora no hubiera sido posible.

El siglo XXI nació con una premisa de desarrollo sostenible. El creciente desarrollo industrial y los serios problemas de contaminación ambiental que esta trajo consigo obligaron a optar por nuevos métodos de producción de energía que permitieran conservar el equilibrio ecológico del planeta Tierra. Hoy en día, el uso de energía solar, a través de celdas solares, es uno de los proyectos más importantes y que, sin duda, continúa con miras para el futuro gracias a la eficacia que ha demostrado.

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