La energía solar es la energía obtenida a partir del aprovechamiento de la radiación electromagnética procedente del Sol. La radiación solar que alcanza la Tierra ha sido aprovechada por el ser humano desde la Antigüedad, mediante diferentes tecnologías que han ido evolucionando con el tiempo desde su concepción. En la actualidad la luz del Sol puede aprovecharse por medio de captadores como células fotovoltaicas o helióstatos, que pueden transformarla en energía eléctrica. Es una de las llamadas energías renovables o energías limpias, que puede hacer considerables contribuciones a resolver algunos de los más urgentes problemas que afronta la Humanidad.
Las diferentes tecnologías solares se clasifican en pasivas o activas en función de la forma en que capturan, convierten y distribuyen la energía solar. Las tecnologías activas incluyen el uso de paneles fotovoltaicos para recolectar la energía. Entre las técnicas pasivas, se encuentran diferentes técnicas enmarcadas en la arquitectura bioclimática: la orientación de los edificios al Sol, la selección de materiales con una masa térmica favorable o que tengan propiedades para la dispersión de luz, así como el diseño de espacios mediante ventilación natural.
La fuente de energía solar más desarrollada en la actualidad es la energía solar fotovoltaica. Según informes de la organización ecologista Greenpeace, la energía solar fotovoltaica podría suministrar electricidad a dos tercios de la población mundial en 2030.
Actualmente, y gracias a los avances tecnológicos, la sofisticación y la economía de escala, el coste de la energía solar fotovoltaica se ha reducido de forma constante desde que se fabricaron las primeras células solares comerciales, aumentando a su vez la eficiencia, y su coste medio de generación eléctrica ya es competitivo con las fuentes de energía convencionales en un creciente número de regiones geográficas, alcanzando la paridad de red.
Existen cuatro maneras de convertir la energía del Sol directamente en energía eléctrica:
* Generadores fotoeléctricos
* Generadores fotovoltaicos
* Generadores termoiónicos
* Generadores termoeléctricos
De estos los generadores fotovoltaicos son los más utilizados debido a su bajo costo y alto rendimiento (en comparación con los otros).
Estos generadores aprovechan la energía de los fotones que chocan con una unión de semiconductores de tipo P y N, esta unión aporta la diferencia de potencial necesaria para que se tenga una corriente, la que es consecuencia de los electrones que pasan a la banda de conducción con la energía que les ceden los fotones al chocar con la célula solar.
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La corriente obtenida es proporcional a la radiación del sol y el área de la célula. Al conectar en serie y en paralelo varias células se obtienen los paneles solares los cuales sirven para alimentar cargas eléctricas, baterías, etc. Este tipo de paneles se usan en la actualidad para alimentar las necesidades de algunas de aplicaciones de bajo consumo (casas pequeñas, repetidores de radio, etc.) o donde la obtención de energía de la red eléctrica sea difícil. Los rendimientos típicos de una célula fotovoltaica de silicio policristalino oscilan entre el 14%-20%. Para células de silicio monocristalino, los valores oscilan en el 15%-21%. Los más altos se consiguen con los colectores solares térmicos a baja temperatura (que puede alcanzar un 70% de rendimiento en la transferencia de energía solar a térmica).
En estos momentos este tipo de tecnología es cara en la primera inversión pero dada la alta durabilidad y el costo casi nulo de mantenimiento y nulo en la materia prima que es el Sol estas, se vuelven muy rentables (con la tecnología actual, los paneles fotovoltaicos recuperan la energía necesaria para su fabricación en un período comprendido entre 6 meses y 1,4 años; teniendo en cuenta que su vida útil media es superior a 30 años, producen electricidad limpia durante más del 95% de su ciclo de vida).
