Energia solar

Energía solar:
En nuestro sistema planetario, el mayor productor de energía que existe es el Sol. La cantidad de energía solar que llega en forma de radiación a nuestro planeta, es equivalente a aproximadamente ¡35 millones de veces! la energía que producen todas las centrales de generación eléctrica de Chile.
La radiación solar se usa también para generar electricidad. Algunas plantas degeneración eléctrica solar utilizan la radiación solar para calentar agua y transformarla en vapor; el vapor moviliza a una turbina conectada a un generador que transforma el movimiento en electricidad.
La luz solar puede también transformarse directamente en electricidad, utilizando celdas y paneles fotovoltaicos. Estas celdas se desarrollaron en la década de 1950, para ser utilizadas por satélitesespaciales. Están fabricadas con silicio.
Varias celdas fotovoltaicas conectadas en serie forman un panel fotovoltaico. La energía generada por estos paneles puede utilizarse para alimentar hogares, automóviles eléctricos o negocios. Las celdas también se utilizan individualmente para pequeñas máquinas, como calculadoras.
¿Cómo funciona una celda solar?
Una celda solar (o fotovoltaica),convierte la luz solar en energía eléctrica. Otras fuentes de luz distintas al Sol pueden ser usadas, pero la luz del Sol es gratis.
El consumo total de energía en nuestro planeta, basado en el uso de formas convencionales de energía como el petróleo, carbón, electricidad u otras, representa alrededor de 1% del total de la energía solar que llega a la superficie de nuestro planeta. Esto da una ideadel potencial de la energía solar.
El primer reporte sobre el efecto foto voltaico, se debe al científico francés Henry Becquerel el cual, en 1839, observó una fuerza electromotriz (un voltaje) que se originaba al iluminar electrodos de platino u oro inmersos en una solución alcalina o ácida. El primer informe del fenómeno observado en un sólido se debe a W. G. Adams y R.E. Day en 1877, quienesobservaron el efecto en una pequeña barra de selenio en cuyos extremos habían fundido electrodos de platino. Por los próximos 30 años la primera aplicación práctica la constituyó el medidor de luz para fotografía y como sensor de luz en instrumentos ópticos.
Fue Albert Einstein quien en 1905 escribió el trabajo científico con la teoría que explicaba este fenómeno, trabajo por el cual recibió elPremio Nobel de Física en 1921. Es este un fenómeno cuántico y evidencia el que la energía contenida en la luz, se entrega en paquetes de energía o cuantos.
Este fenómeno y su teoría, constituyen un pilar de la Mecánica Cuántica, que estudia los fenómenos a escala atómica (tales como la interacción entre la materia y la luz), pues evidencia, de manera dramática, la dualidad onda partícula de laluz. Hasta entonces, había teorías que consideraban la luz como un fenómeno ondulatorio y otras que la consideraban un fenómeno corpuscular. pero este fenómeno muestra la naturaleza dual de la luz: a veces onda, a veces partícula.
La radiación incidente sobre la superficie foto sensible puede ser electromagnética (luz infraroja, visible, ultra violeta, rayos x o gamma), o radiación de partículascargadas (electrones, protones, partículas alfa o beta).
La luz incidente sobre la superficie de ciertos materiales (el más usado es el silicio), da lugar a una corriente de electrones (a veces denominados foto electrones en consideración a su origen).
El flujo de electrones es una corriente continua unipolar (que no cambia de sentido), pero cuya intensidad es proporcional a la frecuencia (elcolor) de la luz incidente y es función de la energía de ligazón de un electrón a su red atómica, siendo este último un parámetro característico del material.
Una celda solar comercial es un "sandwich" de silicio dopado (mezclado) con fósforo (lado negativo) y boro (lado eléctricamente positivo).
La figura a continuación ilustra el proceso descrito:
Cuando una celda es expuesta a la luz (se...