Historia de la energía solar
Cuando se inventó la célula solar, se puso en marcha un cambio para la producción de energía. Este cambio se repetirá durante cientos de años en manos de varios físicos e ingenieros. La historia de la energía solar es una historia fascinante de innovación y progreso.
¿Quién inventó las placas solares?
La energía solar en realidad no es nada nuevo, pero las placas solares son relativamente nuevas, y, profundizando, veremos que existe diferencia entre paneles solares. La gente ha utilizado la energía solar desde el siglo VII a.c. En su estado más primitivo, la energía del sol ha sido venerada y utilizada casi desde que el hombre ha caminado sobre la tierra.
Los primeros usos de la energía solar incluyeron enfocar la energía del sol a través de una lupa para encender fuego para cocinar. En el siglo III a.c., los griegos y los romanos reflejaban la luz del sol en los “espejos en llamas” para encender antorchas sagradas para las ceremonias religiosas.
Los soláriums fueron inventados en la antigüedad para capturar la energía solar por su calor natural, pero con diferencia entre paneles solares. Estas habitaciones generalmente orientadas al sur han capturado y concentrado la luz solar desde las famosas casas de baños romanas hasta los adobes de los nativos americanos, y todavía son populares hoy en día en muchas casas modernas.
Una leyenda de la historia solar griega es la del científico Arquímedes incendiando barcos de madera del Imperio Romano. La historia cuenta que reflejó la energía de la luz del sol en los escudos de bronce, concentrando los rayos y atacando al enemigo antes de que tocara tierra.
Piense en ello como una especie de antiguo rayo láser solar. No se ha verificado si esto sucedió realmente en la época de Arquímedes o no. Pero este experimento de energía solar fue probado por la marina griega en la década de 1970. Prendieron fuego a un barco de prueba de madera a 50 metros de distancia usando nada más que el legendario escudo de bronce y la energía de la luz solar.
Invención de la tecnología de células de energía solar
En 1839, el físico francés Edmond Becquerel descubrió el efecto fotovoltaico mientras experimentaba con una celda hecha de electrodos metálicos en una solución conductora, pionera de las placas solares. Observó que la celda producía más electricidad cuando estaba expuesta a la luz.
Más tarde, en 1873, Willoughby Smith descubrió que el selenio podía funcionar como fotoconductor.
Solo tres años después, en 1876, William Grylls Adams y Richard Evans Day aplicaron el principio fotovoltaico descubierto por Becquerel al selenio. Registraron que, de hecho, podría generar electricidad cuando se expone a la luz.
Casi 50 años después del descubrimiento del efecto fotovoltaico, en 1883, el inventor estadounidense Charles Fritz creó la primera celda solar de selenio funcional. Aunque usamos silicio en las celdas de las placas solares modernas, esta celda solar fue un precursor importante de la tecnología que se usa en la actualidad.
En cierto modo, muchos físicos participaron en la invención de las células solares. A Becquerel se le atribuye haber descubierto el potencial del efecto fotovoltaico y a Fritz el haber creado el antepasado, pero con alguna diferencia entre paneles solares.
Sensibilización y producción de tecnología solar
Albert Einstein tenía un papel que desempeñar para llamar la atención del mundo sobre la energía solar y su potencial. En 1905, Einstein publicó un artículo sobre el efecto fotoeléctrico y cómo la luz transporta energía. Esto generó más atención y aceptación para la energía solar en una escala más amplia.
El gran salto hacia las células solares como las que se utilizan en los paneles hoy en día provino del trabajo de Bell Labs en 1954. Tres científicos allí, Daryl Chapin, Calvin Fuller y Gerald Pearson, crearon una célula, componente esencial de las placas solares, más práctica utilizando silicio.
Las ventajas del silicio son una mayor eficiencia y su amplia disponibilidad como recurso natural.
Incluso con más personas interesadas en la energía solar en las últimas décadas, el costo y la eficiencia han ido mejorando lentamente. Dado que las placas solares se construyen para ser más eficientes y tener un costo menor, la energía solar se ha convertido en una forma realista para que la gente común genere energía para sus hogares y negocios.
Quizás los avances más importantes de la energía solar, tanto en eficiencia como en precio, se hayan producido en los últimos años.
A medida que evoluciona la tecnología y se van descubriendo nuevos materiales, componentes y combinaciones, de hace mayor la diferencia entre paneles solares, ya que se van perfeccionando.
Eficiencia y precio del panel solar a lo largo de los años
Las mejoras de las células solares basadas en el descubrimiento inicial de Becquerel del efecto fotovoltaico llevaron a los primeros paneles solares a una eficiencia de alrededor del 1 por ciento y alrededor de 247€ por vatio. En ese momento, generar electricidad a partir del carbón costaba entre 1,65€ y 2,50€ por vatio.
Las células solares de silicio de Bell Labs de 1954 funcionaron con una eficiencia de alrededor del 4 por ciento y luego alcanzaron una eficiencia del 11 por ciento. Este fue un aumento significativo que permitió alimentar un dispositivo eléctrico durante varias horas por primera vez en la historia.
Luego, en 1959, Hoffman Electronics logró un 10 por ciento de eficiencia. Poco después, batieron su propio récord con un 14 por ciento de eficiencia en 1960.
Estas mejoras de eficiencia ayudaron a introducir paneles solares en el programa espacial. El uso de paneles solares en el programa espacial durante la década de 1960 aumentó la producción y lentamente el precio se redujo a alrededor de 82€ por vatio.
Exxon financió la investigación del Dr. Elliot Berman en la década de 1970, que produjo una celda solar menos costosa y redujo el costo del panel solar a aproximadamente 16,50€ por vatio.
Actualmente, los paneles solares para el hogar tienen una eficiencia promedio de entre el 15 y el 18 por ciento y pueden costar tan solo 0,40€ por vatio.
Con la larga historia de la tecnología solar, es notable que el verdadero cambio radical para la energía solar haya sido en las últimas décadas. Desde la década de 1980, el costo de los paneles solares ha caído un 10 por ciento anual en promedio.
Estas mejoras en la tecnología solar y la reducción de costos se deben a científicos e ingenieros dedicados a la energía solar como fuente líder de electricidad limpia y de bajo costo para todos.
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