Celdas solares o el último misterio de la luz

A lo largo de un siglo la luz reveló varios “misterios” con ella relacionados: su movimiento en forma de ondas, su naturaleza electromagnética y su propagación a una velocidad absoluta, que es la mayor alcanzable por cualquier señal en el Universo.
Desde el siglo XVI, cuando Newton descubrió su espectro de colores  y lanzó la hipótesis de su carácter corpuscular, la curiosidad científica hacia los fenómenos luminosos provocó más de una polémica. Lo cierto es que el hombre no dejaba de asombrarse  ante los secretos que se escondían tras algo tan común y corriente como un rayo de luz.
 

Pero quizás la verdad más inesperada, su último “misterio”, fue la revelada por Albert Einstein en 1905: la luz no se propaga solamente en forma de ondas, sino que constituye también un flujo de diminutos corpúsculos, conocidos luego como fotones.
El gran físico germano demostró que sólo bajo esa hipótesis podía explicarse hasta el detalle un fenómeno conocido como fotoefecto que en la actualidad es el responsable  del funcionamiento de los conocidos paneles fotovoltaicos o celdas solares.
Einstein analizó el hecho de que, al iluminar las superficies de ciertos materiales, éstas emitían electrones, pero con la particularidad  de que los últimos se movían a diferentes velocidades en dependencia de los colores de la luz incidente. Por ejemplo ,una misma superficie iluminada por luz color violeta emitía electrones mucho más rápidos  que cuando se iluminaba con color rojo aún en el caso de que la intensidad de iluminación por este último fuera mucho más intensa.
Tal comportamiento hizo pensar a Einstein que la energía transmitida popr la luz a los electrones no provenía de una onda como tal, pues de ser así dependería de la intensidad de la iluminación,  y no del color específico. Por ello asumió que los diferentes colores en realidad eran un flujo  de pequeños corpúsculos que “chocaban” con los electrones  y les transmitían su energía, propia de cada color. En el caso del viloeta dicha energía es mayor que en caso del rojo. Por esto, aunque se bombardee el medio con muchos fotones del rojo, ninguno logrará extraer los electrones como los fotones del violeta, que les comunicarán a cada uno de ellos en particular una mayor cantidad de energía aún con una menor intensidad de iluminación.
Así, Einstein demostró que Newton no dejaba de tener razón cuando preconizaba la naturaleza corpuscular de la luz, aunque ella también se propagaba como onda.
Este fue el descubrimiento que le ganó a Einstein el Premio Nobel de 1921, y no la teoría de la relatividad, como suponen muchos. No pocos historiadores de la ciencia, lo consideran como el verdadero nacimiento de la física cuántica.
Las celdas solares son, en general, materiales de silicio, cristalino o amorfo, que transforman entre el 6 y el  20 por ciento de la energía radiacional solar incidente en electrones que, tratados convenientemente,  forman una corriente eléctrica. De esta manera transforman la energía solar en energía eléctrica.
Los famosos paneles fotovoltaicos, muy usados en Cuba para electrificar escuelas y viviendas de zonas apartadas de las redes principales de distribución,  constan de numerosas celdas solares. Cada metro cuadrado de panel solar produce una potencia de unos 125 watts.
Una de las grandes esperanzas de la energética mundial en el futuro está depositada en la energía solar como fuente renovable de energía por excelencia.
Pero aún su costo de instalación es muy alto, de ocho a nueve dólares por watt, lo que requiere unos diez años para su amortización.
La producción mundial de energía fotovoltaica es casi cuatro veces mayor que la energía eléctrica total instalada en nuestro país a partir de todo tipo de combustible.
Einstein jamás pensó  que aquél descubrimiento contribuiría a salvar  al mundo del desastre energético ocasionado por el uso indiscriminado de los combustibles fósiles.