La energía solar es creada cuando la radiación solar se convierte en calor (procedimientos termales) o electricidad (procedimientos eléctricos).
La energía solar describe numerosos métodos para aprovechar la radiación de la luz solar.
Ha estado presente en numerosos métodos de construcción tradicionales durante siglos, aunque los países desarrollados únicamente han vuelto a mostrar interés en esta fuente de energía a medida que los costes medioambientales y los problemas de suministro de combustibles fósiles se han hecho acuciantes.
El tradicional uso de la energía solar como sistema de calefacción pasivo ha influenciado el diseño de las casas y edificios públicos de amplias zonas del mundo: las viviendas más eficientes han sido históricamente diseñadas, sobre todo en latitudes septentrionales, con grandes ventanales hacia el sur y pequeñas ventanas en las paredes orientadas hacia el norte. De este modo tan sencillo se ha reducido durante siglos la necesidad de emplear otras fuentes de energía para generar calor.
Sin embargo, el crecimiento industrial y la bonanza económica de Occidente provocó en el siglo XX un abandono masivo de este tipo de construcciones, a la vez que se favorecía el empleo de electricidad y combustibles para lograr la temperatura deseada en los hogares.
El siglo XXI podría suponer una revisión y potenciación de los métodos de aprovechamiento pasivo energético.
La energía solar es empleada en varios ámbitos:
- Para aprovechar el calor que genera: funciones sanitarias como el calentamiento de agua, sistemas de calefacción y otras aplicaciones. También avanza la comercialización de las llamadas cocinas solares, capaces de aprovechar la radiación solar para cocinar. Este uso podría ser especialmente adecuado para su empleo en las zonas más aisladas de los países pobres.
- Para generar electricidad a través de paneles fotovoltaicos o térmicos. Estos últimos convierten el calor en electricidad.
- En la desalinización y potabilización del agua marina para el posterior empleo del agua en múltiples usos, tanto agrícolas como industriales.
- Procesos naturales tales como la destilación, la evaporación, la fotosíntesis, la refrigeración y el secado. Numerosos métodos industriales y artesanales dependen de estos procesos generados por la radiación solar.
La potencia y la radiación solar varían según el momento del día, las condiciones atmosféricas -que la amortiguan- y la latitud, así como la posición e inclinación de la Tierra con respecto al Sol.
La radiación es aprovechable en sus componentes directa y difusa:
- La radiación directa proviene directamente del foco solar, sin reflexiones ni refracciones intermedias. Puede reflejarse y concentrarse para su utilización.
- La difusa es emitida por la bóveda celeste diurna gracias a los múltiples fenómenos de reflexión y refracción solar en la atmósfera, nubes, etcétera. No puede controlarse, aunque es empleada como sistema energético pasivo en, por ejemplo, la orientación y características de un edificio con respecto al sol.
Entre los distintos tipos de tecnología solar empleados, la industria tecnológica se centra en la fabricación, comercialización y mejora de dos sistemas generación eléctrica a partir de la captación de rayos solares:
- Energía solar fotovoltaica: para producir electricidad a través de la reacción de placas de material semiconductor que reaccionan a la radiación solar generando impulsos eléctricos. El efecto fotoeléctrico es posible gracias a la capacidad de la radiación electromagnética para extraer electrones de algunos materiales, principalmente metales y semiconductores.
- Energía solar térmica: la electricidad se produce a partir de un ciclo termodinámico convencional, mediante un fluido que es calentado por el sol. El calor producido es transformado en energía eléctrica.