El Sol es la estrella que posibilita la vida en nuestro Planeta. Y además de todos los procesos biológicos que son posibles gracias a su presencia y en concreto a la energía que el mismo brinda, existe la posibilidad de convertir la energía que constantemente se renueva en energía eléctrica. Para esto existen una serie de sistemas estudiados y utilizados en la práctica que están logrando en forma rápida la integración de esta energía renovable y limpia a la matriz mundial en un porcentaje cada vez mayor.
Cuando se convierte la energía solar en térmica (o calor) , esta energía se puede utilizar para calentar agua en los hogares, edificios o piscinas o para calentar el espacios como el interior de las casa, invenaderos y otros edificios. Por otro lado la energía solar se puede convertir en electricidad de dos maneras, por medio de la tecnología fotovoltaica o » células solares» o por concentración de plantas de energía solar usando el calor de los colectores térmicos solares.
Una célula fotovoltaica es un dispositivo no mecánico por lo general hecho de aleaciones de silicio, que recibe los fotones componentes de la luz solar y lo absorve proporcionando la energía para generar electricidad. El material de la célula fotovoltaica es un semiconductor que libera electrones al recibir la energía del sol y los mismos son recepcionados por la superficie frontal de la célula especialmente fabricada para que los electrones migren hacia ella.
El flujo de electricidad en estas células fotovoltaicas se produce porque al dejar los electrones su posición,y formando agujeros.
Cuando muchos electrones, cada uno con una carga negativa, viajan hacia la superficie frontal de la célula, el desequilibrio resultante de la carga entre la parte delantera de la célula y las superficies posterior les dan un potencial de diferencia de voltaje como el de las terminales negativo y positivo de una batería, al conectarse un aparato eléctrico se produce un flujo de electricidad.
Los sistemas fotovoltaicos operan en base a esta célula fotovoltaica, la cual es el bloque básico de construcción de un sistema fotovoltaico. Las células individuales pueden variar en tamaño de alrededor de 0,5 pulgadas a aproximadamente 4 pulgadas de diámetro. Sin embargo, una célula produce solamente 1 o 2 vatios, que no tienen la suficiente potencia para la mayoría de las aplicaciones.
Para aumentar la producción de energía, las células están conectadas eléctricamente en un módulo encapsulado colocado a la intemperie. Los módulos se pueden seguir conectados para formar una matriz. El tamaño de la matriz y la conexión de varias similares entre sí, dependerá de la cantidad de potencia que se busca conseguir.
El rendimiento de un generador fotovoltaico depende de la luz solar. Las condiciones del clima (como las nubes o niebla) tienen un efecto significativo sobre la cantidad de energía solar recibida por un generador fotovoltaico y, a su vez, para su producción de energía eléctrica. La mayoría de módulos modernos tienen una eficiencia de aproximadamente el 10% en la conversión de la luz solar. La investigación adicional está llevando a cabo para aumentar esta eficiencia al 20%.