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CONOZCA LOS ANTECEDENTES DE LA ENERGÍA SOLAR (1839 - 2021).
La historia de la energía solar se remonta muy atrás. Sin embargo, ¡el Sol tiene que ver con 4.603 mil millones de años!
Sin el Sol, el mundo terrestre sería una bola de hielo sin posibilidad alguna de vida.
La energía solar ha sido una característica del fondo de nuestra Tierra mucho antes de que se inventaran los paneles fotovoltaicos.
La humanidad la ha aprovechado con diferentes métodos a lo largo de su historia, pero también lo han hecho los animales domésticos y las plantas, por ejemplo, a través de la fotosíntesis.
Este post tiene como objetivo discutir la historia de la energía solar, o en lugar del resultado fotovoltaico, y cómo condujo a la producción en masa de paneles fotovoltaicos.
¿QUÉ ES LA LUZ SOLAR?
Historia de la energía solar.
La luz del sol determina alrededor de 696.340 km de envergadura y tiene una masa de 1,9891x1030 kg = 4,384x1030 lb = 2,192x1027 toneladas, o una masa 333.000 veces la de la Tierra mundial.
¡Es tremendo!
La temperatura de su superficie es de 5.778 K. Puede alcanzar esta temperatura mediante reacciones nucleares combinadas en su núcleo.
Estas reacciones irradian energía, que toma principalmente la luz visible, la luz ultravioleta y la radiación infrarroja.
Cerca de tres cuartas partes de la masa de la luz solar contienen hidrógeno (~ 73%). El resto se compone de helio primario (~ 25%), con cantidades mucho menores de componentes más significativos, como el oxígeno, el carbono, el neón y el hierro.
El núcleo del Sol fusiona aproximadamente 600 millones de lotes de hidrógeno en helio cada segundo. Esto sugiere que cada segundo se intercambian 4 millones de toneladas de energía.
La energía liberada puede tardar entre 10.000 y 170.000 años en salir del núcleo del Sol. Este es el recurso de la luz y el calor de la luz solar que usted y yo sentimos hoy.
Cuando la combinación de hidrógeno en el núcleo de la luz solar se ha reducido hasta el factor en el que ya no está en un estado de equilibrio hidrostático, el núcleo aumentará en grosor y nivel de temperatura.
Mientras esto ocurre, sus capas externas se expandirán, convirtiéndose en una gigante roja.
Los científicos han calculado que la luz solar llegará a ser lo suficientemente grande como para engullir las órbitas actuales de Mercurio y Venus. De hecho, cuando esto ocurra, la Tierra ya no existirá.
Sin embargo, no hay que angustiarse todavía, ya que esto sólo ocurrirá en los próximos 5.000 millones de años.
Después de que esto ocurra, perderá sin duda sus capas exteriores, convirtiéndose en una gruesa celebridad del aire acondicionado denominada enana blanca. Ya no generará energía a través de la combinación, pero sin duda seguirá irradiando y produciendo calor a partir de sus anteriores cantidades de fusión.
Se inventa la tecnología de células solares
En 1839, el físico francés Edmond Becquerel descubrió el efecto fotovoltaico mientras experimentaba con una célula hecha de electrodos metálicos en una solución conductora.2 Observó que la célula producía más electricidad cuando se exponía a la luz.
Más tarde, en 1873, Willoughby Smith descubrió que el selenio podía funcionar como fotoconductor.
Sólo tres años después, en 1876, William Grylls Adams y Richard Evans Day aplicaron al selenio el principio fotovoltaico descubierto por Becquerel. Comprobaron que, efectivamente, podía generar electricidad cuando se exponía a la luz.
Casi 50 años después del descubrimiento del efecto fotovoltaico, en 1883, el inventor estadounidense Charles Fritz creó la primera célula solar de selenio que funcionaba.3 Aunque utilizamos el silicio en las células de los paneles solares modernos, esta célula solar fue un importante precursor de la tecnología utilizada hoy en día.
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 haber creado realmente el ancestro de todas las células solares.
Historia de la energía solar.
RESULTADO FOTOVOLTAICO (1839 ).
En 1893, el resultado fotovoltaico o PV fue descubierto por un físico francés de 19 años, Alexandre-Edmond Becquerel.
Lo hizo mientras probaba electrodos metálicos y electrolitos. Durante estos experimentos, Alexandre descubrió que la conductancia aumenta con la iluminación.
También comprendió que prácticamente no había diferencia en la cantidad de presente bajo problemas de luminiscencia u oscuridad.
Fue en este momento cuando descubrió los fundamentos absolutos del impacto fotovoltaico o FV.
Sin embargo, no fue hasta mucho más tarde cuando la implementación real se produciría sin duda.
MÁQUINAS DE VAPOR PESADAS ALIMENTADAS POR ENERGÍA SOLAR (DÉCADA DE 1860).
A lo largo de la década de 1860, el matemático francés August Mouchet tuvo la idea de que las máquinas de vapor funcionaran con energía solar.
En cumplimiento de las décadas siguientes, él y su ayudante Abel Pierre desarrollaron los primeros motores de vapor de energía solar. De hecho, este tipo de inventos terminaron siendo los predecesores de los entusiastas de los platos alegóricos contemporáneos.
FUERTES RECIPIENTES DE PRODUCTOS CAMBIAN LA LUZ EN ENERGÍA ELÉCTRICA (1876 ).
En 1876, Richard Evans Day y William Grylls Adams descubrieron inicialmente que el selenio produce energía eléctrica cuando se pone delante de la luz.
Sin embargo, las células solares de selenio no pasaron el corte y tampoco lograron transformar suficiente luz solar en electricidad; como resultado, los dispositivos eléctricos no podrían ser alimentados con esta técnica.
Dicho esto, ambos hombres determinaron sin duda que un producto fuerte puede transformar la luz en energía eléctrica sin componentes calientes o móviles.
EINSTEIN PUBLICA SU ARTÍCULO SOBRE EL EFECTO FOTOELÉCTRICO (1905 ).
El profesor Albert Einstein publica su artículo sobre el efecto fotoeléctrico, además de su concepto de relatividad.
Esta publicación fue la que desencadenó el impulso de varios investigadores que vendrían después.
PRUEBA DEL EFECTO FOTOELÉCTRICO (1916 ).
Robert Millikan da una prueba especulativa real de que el resultado fotoeléctrico funciona.
SILICIO MONOCRISTALINO (1918 ).
Un científico polaco llamado Jan Czochralski estableció un medio para expandir el silicio monocristalino. Hay aún más información sobre Czochralski en este breve artículo llamado: El maestro Jan Czolchralski (1885-1953) así como su contribución al arte y la ciencia del desarrollo de los cristales.
ESTRUCTURAS SOLARES PASIVAS (1947 ).
La prolongación de la Segunda Guerra Mundial hizo que la demanda de estructuras solares accesibles en los Estados Unidos se disparara. Esto fue el resultado de la energía limitada alrededor (debido a W.W.II).
Libbey-Owens-Ford Glass Business decidió editar una publicación llamada Your Solar Home, que acabó perfilando a cuarenta y nueve de los mejores diseñadores solares del país.
NACE LA TECNOLOGÍA FOTOVOLTAICA (1954 ).
En 1954, Daryl Chapin, Calvin Richer y Gerald Pearson desarrollan por fin la célula fotovoltaica (FV) de silicio en los laboratorios Bell.
Esta fue la primera batería solar de silicio eficaz para transformar la energía del Sol en energía suficiente para hacer funcionar los dispositivos eléctricos cotidianos.
Al principio, las células solares de silicio de la empresa tenían una eficiencia del 4%; sin embargo, más adelante, pudieron aumentar esa eficiencia hasta el 11%.
PROPUESTA DE SATÉLITES EN ÓRBITA PLANETARIA (1956).
En 1956, William Cherry, de los Laboratorios del Cuerpo de Señales de Estados Unidos, se acerca a Paul Rappaport y Joseph Loferski, de los Laboratorios RCA, y les pregunta sobre las posibilidades de crear baterías solares para los satélites en órbita del Planeta.
N SOBRE CÉLULAS SOLARES DE SILICIO (1958 ).
- Mandelkorn, de los Laboratorios del Cuerpo de Señales de los Estados Unidos, puede producir baterías solares de silicio n sobre p (esto resulta vital para las células de habitación; ya que son más inmunes a la radiación).
SATÉLITE DE ÁREA PLOMO 1 (1958 ).
El satélite de área Lead I utilizó una variedad solar realmente diminuta (mucho menos de un vatio) para alimentar sus radios de a bordo.
Más tarde, ese mismo año, se presentaron el Traveler III, el Lead II y el Sputnik-3 con sistemas alimentados por energía fotovoltaica a bordo.
A pesar de los numerosos intentos fallidos de comercializar la célula solar de silicio en los años 50 y 60, se utilizó eficazmente para alimentar los satélites. Llegó a ser la fuente de energía aceptada para las aplicaciones de habitación y sigue siéndolo hoy en día.
DISMINUCIÓN DEL COSTE DE LAS CÉLULAS SOLARES (AÑOS 70).
El Dr. Elliot Berman, con la ayuda de la empresa Exxon, crea una batería solar mucho menos costosa, bajando el precio de 100 dólares el vatio a 20 dólares el vatio, ¡una reducción de precio importante!
Las células solares comienzan a alimentar las luces de advertencia de navegación y también las bocinas de numerosas plataformas petrolíferas y de gas en el extranjero, los faros, los cruces de ferrocarril, y también las aplicaciones solares residenciales comenzaron a ser vistas como aplicaciones sensibles en lugares remotos donde las energías conectadas a la red no pueden existir económicamente.
SOLAR ONE (1973 ).
La Universidad de Delaware construye lo que se conoce como Solar One, una de las primeras casas del mundo que funcionan con energía fotovoltaica.
El sistema requiere un mestizaje fotovoltaico/térmico.
Haciendo que las variedades solares integradas en el tejado alimenten el excedente de energía a través de un contador único a la energía durante el día y la energía comprada a la energía durante la noche.
Además, las gamas reales actuaban como entusiastas térmicos de placa plana, con ventiladores que soplaban el aire caliente sobre el conjunto a contenedores de espacio de almacenamiento de calor de cambio de fase.
NACE EL NREL (1977 ).
En 1977, la División de Energía de los Estados Unidos puso en marcha el Instituto de Estudios de la Energía Solar (Laboratorio Nacional de Recursos Renovables).
VOLKSWAGEN (1982 ).
La empresa alemana Volkswagen comienza a examinar los paneles fotovoltaicos en la parte superior de los techos de los vagones terminales Dasher. Estos sistemas podrían generar 160 vatios para el sistema de encendido.
SE PONE EN MARCHA LA MAYOR INSTALACIÓN SOLAR TÉRMICA DEL MUNDO (1986 ).
En 1986, se puso en marcha el mayor centro solar térmico del mundo, situado en Kramer Junction, The golden state.
El centro constaba de zonas con filas de espejos que enfocaban la energía del Sol hacia un sistema de tuberías que distribuían un líquido de transferencia de calor.
Esto generaba un líquido de transferencia de calor, que luego se utilizaba para crear vapor. Este vapor pesado alimentaba un generador convencional para generar electricidad.
EL NREL ESTABLECE UNA NUEVA CÉLULA SOLAR (1994 ).
El Laboratorio Nacional de Energías Renovables desarrolla una nueva batería solar fabricada con los productos fosfuro de galio e indio y arseniuro de galio.
Esta batería solar se convierte en la primera en superar el rendimiento de conversión del 30%.
SOLAR II (1996 ).
La División de Energía de EE.UU. comienza a tomar el control de Solar 2, que es una mejora de su tarea de torre de energía solar centrada en Solar One.
Solar II se llevó a cabo en 1999. Esta vez, demostró cómo la energía solar podía ser almacenada de forma efectiva, así como económica, para asegurar que la energía también puede ser generada cuando no había sol energético brillando.
Solar II también produjo una tasa de interés en las torres de energía industrial.
SE ESTABLECE UNA CÉLULA SOLAR MÁS EFICIENTE (1999 ).
Spectrolab, en colaboración con el NREL, desarrolló una batería solar fotovoltaica que convierte en energía eléctrica el 32,3% de la luz solar que incide sobre ella.
Este elevado índice de conversión se ha conseguido integrando tres capas de materiales fotovoltaicos en una sola batería solar.
Para utilizar estas baterías solares tan eficaces, es necesario colocarlas en un dispositivo que utilice lentes o espejos para enfocar la luz solar hacia la célula.
Estos sistemas "concentradores" se colocan en un sistema de carriles que los mantiene orientados hacia la luz solar.
MARQUESINAS ELÉCTRICAS SOLARES EN LAS GASOLINERAS (2002 ).
British Oil (BP) y BP Solar han presentado la apertura de una estación de servicio en Indianápolis con una marquesina solar eléctrica.
La estación de Indianápolis es la primera tienda "BP Connect" de Estados Unidos, un modelo que BP utiliza para todas las estaciones de servicio BP nuevas o sustancialmente renovadas.
La marquesina incluye componentes fotovoltaicos translúcidos fabricados con silicio de capa fina depositado sobre vidrio.
SOLAR HOY (2021 ).
China sigue siendo el mayor mercado fotovoltaico del mundo, y la mayoría de los paneles fotovoltaicos se producen en ciudades como Shenzhen y Hong Kong.
El mercado fotovoltaico de la India experimentó un descenso sustancial en la incorporación de nuevas capacidades solares fotovoltaicas en 2020 como resultado de los retrasos relacionados con Covid. Sin embargo, se espera que el país se recupere rápidamente en 2021.
Por último, en todo el mundo, se prevé que la generación de energía eléctrica solar fotovoltaica aumente en 145 TWh, prácticamente un 18%, para acercarse a los 1 000 TWh en 2021.
REFLEXIONES FINALES.
A principios de la década de 2000, la tecnología solar moderna se ha convertido en un fenómeno nacional.
Las viviendas de todo el mundo se están pasando a las energías renovables instalando la tecnología fotovoltaica más reciente del mercado.
En todo el mundo, aparecen nuevas opciones de financiación para instalaciones residenciales más extensas, los paneles solares en sí mismos están terminando siendo más asequibles, y también la calidad superior mejora anualmente.
Esperamos que haya apreciado esta breve información sobre la energía solar. Si le gustaría hacer el botón usted mismo, póngase en contacto con nosotros.