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Historia de los Paneles Solares

solar panel history

El invento de la celda solar abrió un horizonte nuevo en la búsqueda de la producción de energía. Esto se manifestaría en varias iteraciones a lo largo de casi dos siglos en manos de distintos físicos e ingenieros. La historia de la energía solar es una historia fascinante de creatividad y progreso.

¿Quién inventó los paneles solares?

En realidad, la energía solar no es nada nuevo. La gente ha usado energía solar desde el 7º siglo aC. En su estado más primitivo, la energía del sol ha sido venerada y puesta en uso desde que el hombre apareció en la tierra.

Los primeros usos de la energía solar incluían el enfocar la energía del sol a través de una lupa para encender fuegos para cocinar. Para el 3er siglo aC, los griegos y los romanos hacían que la luz solar revirara de “espejos ardientes” para encender antorchas sagradas para ceremonias religiosas.

Los soláriums fueron inventados en la antigüedad para captar la energía solar por su calor natural. Estos generalmente eran salones orientados hacia el sur que captaban y concentraban luz solar, para edificaciones desde los famosos baños romanos hasta las casas de adobe de los americanos nativos, y que siguen siendo populares hoy día en varias casas modernas.

Una leyenda de la historia solar griega trata del científico Arquímedes, prendiendo fuego a barcos de madera asediantes del Imperio Romano. La historia cuenta que reflejó la energía solar con escudos de bronce, concentrando los rayos y atacando a los barcos enemigos antes de que atracaran en tierra.

Considérelo un tipo de rayo láser solar antiguo. Si esto realmente ocurrió en la época de Arquímedes o no, no ha sido verificado. Pero este experimento en energía solar fue llevado a cabo por la armada griega en la década de los 1970s. Sí prendieron fuego a un barco de madera de prueba a 50 metros de distancia, usando nada más que el escudo de bronce legendario y la energía de la luz solar.1

La invención de la tecnología de la celda de energía solar

En 1839, el físico francés Edmond Becquerel descubrió el efecto fotovoltaico al estar experimentando con una celda hecha de electrodos metálicos en una solución conductora.2 Observó que la celda producía más electricidad cuando quedaba expuesta a la luz.

Posteriormente, en 1873, Willoughby Smith descubrió que el selenio podía funcionar como fotoconductor.

Tan sólo tres años después, en 1876, William Grylls Adams y Richard Evans Day aplicaron al selenio el principio fotovoltaico descubierto por Becquerel. Ellos registraron que de hecho, el selenio podía generar electricidad al quedar expuesto a la luz.

Casi 50 años después del descubrimiento del efecto fotovoltaico, en 1883, el inventor americano Charles Fritz creó la primera celda solar de selenio funcional.3 Si bien usamos silicio en las celdas de paneles solares modernos, esta celda solar fue una precursora principal de la tecnología usada hoy día.

De cierta forma, varios físicos contribuyeron a la invención de la celda solar. A Becquerel se le atribuye el destapar el potencial del efecto fotovoltaico, y a Fritz se le atribuye el hecho de la creación de la antecesora de todas las celdas solares.

El conocimiento y la producción de la tecnología solar

Albert Einstein jugó un papel en llamar la atención del mundo a la energía solar y su potencial. En 1905, Einstein publicó un papel sobre el efecto fotoeléctrico y cómo es que la luz transporta energía.4 Esto generó aún más atención sobre y aceptación de la energía solar a una escala más amplia.

El gran avance hacia las celdas solares como las que usamos en los paneles hoy día ocurrió a raíz del trabajo de los Laboratorios Bell en 1954. Tres de los científicos en los Laboratorios Bell, Daryl Chapin, Calvin Fuller, y Gerald Pearson, crearon una celda solar más práctica utilizando el silicio.
Las ventajas del silicio son una mejor eficiencia y su amplia disponibilidad como recurso natural.5

En la medida evolucionó la era espacial, se usaron paneles solares para energizar varias partes de las naves espaciales a finales de los 1950s y durante los 1960s. La primera nave espacial energizada con paneles solares fue el satélite Vanguard I en 1958, seguido del Vanguard II, Explorer III, y Sputnik-3.

En 1964, NASA lanzó el satélite Nimbus, que dependía completamente de su serie de paneles solares fotovoltaicos de 470 vatios para su operación.6 A partir de ese momento, no tardaría mucho en esparcirse el potencial de la energía solar del espacio sideral a casas y negocios en el planeta tierra.

Paneles solares como alternativa energética viable

En los 1970s, una escasez de petróleo hizo obvia la realidad de la dependencia de los EE. UU. de recursos energéticos extranjeros. Era una época de alta inflación en que los americanos estaban siendo apretados económicamente, y las escaseces de bienes esenciales hizo bien evidente la necesidad de una mayor innovación.

Fue en esta época que el presidente Jimmy Carter hizo que paneles solares fueran instalados en el techo de la Casa Blanca. Esto hizo que la energía solar limpia fuese más tangible para la gente, y diseminó el conocimiento sobre la misma.

No obstante la mayor cantidad de gente interesada en solar en las últimas décadas, el costo y la eficiencia de la tecnología han mejorado lentamente. En la medida los paneles solares son construidos para ser más eficientes y costar menos, la tecnología solar se ha ido convirtiendo en una forma realista en que la gente común y corriente pueda generar energía eléctrica para sus casas y negocios.

Quizá los avances más significativos en tecnología solar, tanto en eficiencia como en precio, se han dado en años recientes.

Eficiencia y precio de los paneles solares con el paso de los años.
Las mejoras en las celdas solares a partir del descubrimiento inicial del efecto fotovoltaico hicieron que los primeros paneles solares tuvieran una eficiencia de como 1 por ciento, a un costo de alrededor de $300 por vatio. En aquella época, costaba alrededor de $2 – $3 por vatio el generar electricidad con carbón.7

Las celdas solares de silicio de los Laboratorios Bell de 1954 operaban a una eficiencia de alrededor de 4 por ciento, y más tarde alcanzaron una eficiencia del 11 por ciento. Esto fue un aumento significativo que permitía energizar un dispositivo eléctrico por varias horas por primera vez en la historia.

Luego en 1959, Hoffman Electronics alcanzó una eficiencia del 10 por ciento. Poco después, batieron su propio récord con una eficiencia del 14 por ciento en 1960.

Estas mejoras en eficiencia llevaron a los paneles solares al programa espacial. El uso de paneles solares en el programa espacial en los 1960s aumentó la producción de los mismos y paulatinamente redujo el precio a alrededor de $100 por vatio.

Exxon financió la investigación del Dr. Elliot Berman a finales de los 1970s, que produjo una celda solar menos cara, y bajó el costo de un panel solar a alrededor de $20 por vatio.8

En la actualidad la eficiencia de los paneles solares promedia entre 15 y 18 por ciento y pueden costar tan poco como $0.50 por vatio.

En la larga historia de tecnología solar, es de resaltar que el verdadero cambio a favor de solar ha ocurrido en las últimas décadas. Desde los 1980s, el costo de paneles solares ha bajado un promedio de 10 por ciento por año.9

Estas mejoras en tecnología solar y en la reducción de costos son gracias a científicos e ingenieros dedicados a solar como una fuente líder de electricidad limpia y de bajo costo para todos.

HistoryOfSolarSpanishv3

Endnotes:

  1. https://www1.eere.energy.gov/solar/pdfs/solar_timeline.pdf
  2. https://www.aps.org/publications/apsnews/200904/physicshistory.cfm
  3. https://www1.eere.energy.gov/solar/pdfs/solar_timeline.pdf
  4. https://www.helloinspire.com/blog/clean-power/who-discovered-solar-power
  5. http://www.rsc.org/periodic-table/element/14/silicon
  6. https://www1.eere.energy.gov/solar/pdfs/solar_timeline.pdf
  7. https://www.helloinspire.com/blog/clean-power/who-discovered-solar-power
  8. https://www1.eere.energy.gov/solar/pdfs/solar_timeline.pdf
  9. https://www.greentechmedia.com/articles/read/pv-solar-costs-have-fallen-10-per-year-since-1980#gs.bZAbxMA

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