Cuando se inventaron las células solares, provocaron una transformación en la producción de energía. La historia de la energía solar es una historia fascinante de innovación y progreso.
¿Quién inventó los paneles solares? ¿Cómo comienza la historia?
En realidad, la energía solar no es nada nuevo. Aunque en su estado más primitivo, la energía del sol ha sido venerada y explotada desde que el hombre pisó la tierra.
El primer uso de la energía solar fue la utilización de lupas para concentrar la energía del sol y encender el fuego para cocinar. En el siglo III a.C., la luz del sol se reflejaba en «espejos ardientes» para iluminar las antorchas sagradas utilizadas en las ceremonias religiosas de Grecia y Roma.
Los solariums se inventaron en la antigüedad para captar la energía solar para la calefacción. Desde los baños romanos hasta el adobe de los nativos americanos, las habitaciones orientadas al sur se utilizaban para captar y concentrar la luz del sol.
En la historia solar griega, la leyenda cuenta que el científico Arquímedes incendió los barcos de madera que asediaban el Imperio Romano. Se dice que reflejó la energía luminosa del sol en un escudo de bronce, concentró los rayos y atacó al enemigo antes de que pudiera aterrizar.
Era, por así decirlo, un antiguo rayo láser solar. No se ha comprobado si esto existía realmente en la época de Arquímedes. Sin embargo, este experimento de energía solar fue probado por la Marina griega en los años 70. Consiguieron prender fuego a una nave de prueba de madera a 50 metros de distancia, utilizando únicamente el legendario escudo de bronce y la energía solar.
Invención de la tecnología de células solares
En 1839, el físico francés Edmond Becquerel descubrió el efecto fotovoltaico mientras experimentaba con una pila en la que se sumergían electrodos metálicos en una solución conductora.
Más tarde, en 1873, Willoughby Smith descubrió que el selenio podía utilizarse como fotoconductor.
Sólo tres años después, en 1876, William Grylls Adams y Richard Evans Day aplicaron el principio de la fotocélula de Becquerel al selenio. Esto confirmó que la electricidad se genera cuando se expone a la luz.
En 1883, unos 50 años después del descubrimiento del efecto fotovoltaico, el inventor estadounidense Charles Fritz fabricó la primera célula solar de selenio práctica3.
En cierto modo, muchos físicos participaron en la invención de la célula solar. Becquerel descubrió el potencial de la energía solar y Fritz fue el responsable de crear el ancestro de la célula solar.
Desarrollo y producción de tecnología de células solares
A Albert Einstein se le atribuye el mérito de haber llamado la atención del mundo sobre la energía solar y su potencial: en 1905, Einstein publicó un artículo sobre el efecto fotoeléctrico y la forma en que la luz transporta la energía, que condujo al reconocimiento y la aceptación de la energía solar.
Un paso importante hacia las células solares, como las que se utilizan en los paneles actuales, lo dieron las investigaciones de los Laboratorios Bell en 1954. Tres científicos -Darryl Chapin, Calvin Fuller y Gerald Pearson- desarrollaron una célula solar más práctica utilizando silicio.
Las ventajas del silicio son su alta eficiencia y su alta disponibilidad como recurso natural.
Con el desarrollo de la era espacial, los paneles solares se utilizaron para alimentar diversas partes de las naves espaciales a finales de los años 50 y 60, empezando por el satélite Vanguard I en 1958, seguido por el Vanguard II, el Explorer III y el Sputnik III.
En 1964, la NASA lanzó el Nimbus, un satélite alimentado enteramente por paneles solares de 470 Watios. No pasó mucho tiempo antes de que el potencial de la energía solar se extendiera desde el espacio a los hogares y empresas de la Tierra.
Los paneles solares como fuente de energía alternativa
En la década de 1970, la escasez de petróleo hizo que Estados Unidos tomara conciencia de su dependencia del exterior en materia de recursos energéticos. En aquella época, la inflación afectaba a la economía, los productos de primera necesidad escaseaban y la necesidad de innovar era evidente.
En este contexto, el presidente Jimmy Carter instaló paneles solares en el tejado de la Casa Blanca. El objetivo era hacer más accesible y reconocible la energía solar limpia.
Aunque en las últimas décadas cada vez son más las personas que se interesan por la energía solar, los costes y la eficiencia han mejorado gradualmente. Los paneles solares son ahora más eficientes y rentables, lo que hace más práctico el uso de la electricidad en casa y en la empresa.
Quizás los avances más espectaculares en energía solar, tanto en términos de eficiencia como de precio, se han producido en los últimos años.
Evolución de la eficiencia y el precio de los paneles solares
Las células solares de silicio desarrolladas por los Laboratorios Bell en 1954 tenían una eficiencia de alrededor del 4%, pero más tarde aumentó al 11%. Esto supuso un aumento significativo de la eficiencia y, por primera vez en la historia, permitió alimentar los equipos eléctricos durante varias horas.
Más tarde, en 1959, Hoffmann Electronics logró una eficiencia del 10%. Posteriormente, batió su propio récord al alcanzar una eficiencia del 14% en 1960.
Este aumento de la eficiencia llevó a la utilización de paneles solares en la exploración espacial en la década de 1960, lo que supuso un aumento de la producción y una disminución gradual del precio hasta llegar a unos 100 dólares por vatio.
En los años 70, Exxon financió la investigación del Dr. Elliott Berman y se desarrollaron células solares más baratas, lo que redujo el coste de los paneles solares a unos 20 dólares por vatio.
Hoy en día, los paneles solares domésticos tienen una eficiencia media del 15-18% y los costes han bajado a unos 0,50 dólares por vatio.
Cabe destacar que, en la larga historia de la tecnología fotovoltaica, el verdadero trastorno de la energía solar se ha producido en las últimas décadas: desde los años 80, el coste de los paneles solares ha descendido una media del 10% anual.
Estas mejoras en la tecnología solar y la reducción de costes son el resultado de los esfuerzos de científicos e ingenieros por poner la energía solar al alcance de todos como fuente principal de electricidad limpia y de bajo coste.
