Energías Renovables

El primer panel solar de la historia


Hasta la década de 1880 no se materializó el primer panel solar de la historia, pero debemos remontarnos a la primera mitad del siglo XIX para entender los avances científicos que permitirían, tiempo después, obtener electricidad de la luz solar.

El efecto fotovoltaico fue descrito por primera vez por el físico francés Edmond Becquerel en el año 1839. Este es uno de los apellidos más ilustres de la historia de la ciencia: su padre, el célebre físico y químico Antoine-Cesar Bequerel, es considerado el fundador de la electroquímica; su hijo, Antoine-Henri Bequerel, descubrió la radiactividad natural y ganó el Nobel de Física en 1903; sus nietos, Jean y Paul Bequerel, realizaron también importantes aportaciones al campo de la cristalografía y al de la biología, respectivamente.

Edmond, que tenía un firme compromiso con el conocimiento científico, pronto mostró interés en la electroquímica. Con solo 19 años, en 1839, creó un prototipo de célula solar en el laboratorio de su padre. Este primitivo dispositivo, provisto de electrodos de platino recubiertos de cloruro de plata, era capaz de generar voltaje y corriente eléctrica cuando se exponía a la luz del Sol. Podemos, por tanto, considerar el ingenio de Becquerel como el precedente del primer panel solar de la historia.

El origen de la energía fotoeléctrica

Años más tarde, en la década de 1860, el matemático francés Augustin Mouchot recogió el testigo de Becquerel y registró las primeras patentes de motores solares. Esto permitió que inventores de todo el mundo se inspirasen en estas patentes para idear nuevos artefactos alimentados con esta novedosa fuente de energía.

Es en este periodo cuando el ingeniero eléctrico Willoughby Smith, que utilizaba barras de selenio para detectar fallos en el cableado submarino, descubrió un extraño fenómeno: las barras funcionaban bien por la noche y muy mal cuando estaban expuestas a la luz. Smith realizó una serie de experimentos para determinar si era el calor o la luz lo que influía sobre la conductividad del selenio y publicó sus conclusiones, en 1873, en el Journal of the Society of Telegraph Engineers.

Dos científicos británicos, William Grylls Adams y Richard Evans Day, concluyeron, a raíz de la publicación de Smith y después de realizar numerosos experimentos, que “la corriente solo podía producirse en el selenio por la acción de la luz”. Adams y Day descubrieron entonces que la luz producía un flujo de electricidad a través de un material sólido y bautizaron esta corriente como “fotoeléctrica”.

«Descubrimiento del efecto de la luz en las propiedades eléctricas del selenio», placa conmemorativa a Willoughby Smith. | Fuente: cecsb.org

Fritts y el primer panel solar

Solo unos años más tarde, en 1883, el inventor neoyorquino Charles Fritts creó el primer panel solar de la historia extendiendo una capa de selenio sobre una plancha de metal y recubriéndola con una fina película de pan de oro. En palabras de Fritts, este artefacto produjo una corriente “continua, constante y de una fuerza considerable […], no solo por la exposición directa a la luz solar, sino también por la exposición a la luz difusa del día e incluso a la de una lámpara”. Esta celda solar, no obstante, apenas alcanzaba una eficiencia de entre el 1 y el 2%, en contraposición al 15 o 20% de las modernas.

Un nuevo tipo de celda solar bate el récord de eficiencia

Los investigadores de la NREL consiguieron llegar al 47,1% bajo una iluminación concentrada de 143 soles, pero su innovadora celda solar también batió el récord de eficiencia a 1 sol con un 39,2%.

Fritts envió uno de sus paneles solares al ingeniero e inventor alemán Werner von Siemens, que quedó profundamente impresionado por el dispositivo y lo presentó en la Real Academia de Prusia. Sin embargo, nadie entendía por entonces cómo funcionaba el efecto fotoeléctrico y, confusa, la comunidad científica acogió con frialdad estos avances. Durante un tiempo, incluso se descartó el potencial de la fotoelectricidad como fuente de energía.

El primer panel solar de la historia fue inventado por Charles Fritts

En la primera década del siglo XX, Albert Einstein demostró que la luz contiene pequeños paquetes de energía, bautizados entonces como cuantos de luz y ahora como fotones. Einstein argumentó que la cantidad de energía de los cuantos de luz varía y que, cuanto más corta es la longitud de onda, mayor es la potencia.

La aportación del físico alemán, junto con el descubrimiento del electrón, asentó el marco científico en torno a la fotoelectricidad e impulsó una mayor investigación sobre este tipo de energía. Así, renació el sueño de Fritts de proveer de energía limpia e inagotable a las industrias de todo el mundo.

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