La actualidad es, a pesar de todo, una época interesante para vivir. Las grandes civilizaciones del pasado han colapsado o fueron destruidas, ahora el capital es el César. El Medievo tan sólo permanece en forma de películas históricas o programas de Netflix, plataforma que, por cierto, vive su efímero esplendor: mantendrá su hegemonía hasta que el gran público decida cambiar sus tendencias y hábitos. Tal vez puedan extenderse como el Imperio romano de Oriente, mil años más, pero mas seguramente terminen como el VHS, siendo reemplazados por alguna tecnología diferente.

Las guerras del siglo XX, que ya habían venido concatenadas con conflictos de edades anteriores, todavía se mantienen en puntos específicos de la tierra, pero el gran mercado ha impuesto su ley en el resto de lugares: no más peleas pero si más individualización y estupidificación de la sociedad. Estas son las máximas de esta era; se castiga la reunión libre de personas y se desmerecen organizaciones no gubernamentales, agrupaciones libres de ciudadanos y la defensa del medioambiente.

No hay más naciones ni fronteras, sólo tratados de libre comercio (con beneficio para éstos) y expolio organizado (con perjuicio de aquéllos); y es que en esta Tierra existen muchos mundos y las facilidades de vida que existen en algunos países no son compartidas con los ciudadanos de otros países donde, por cierto, empresas de los primeros además afectan al territorio y soberanía de los segundos.

En América, siglos de colonialismo han arrasado con culturas, lenguas y poblaciones enteras y han moldeado a tuétano y acero el carácter de sus hostigadores. Ese es el espíritu que permanece en los políticos del actual sistema de repúblicas latinoamericanas (República: ideal máximo de Kant para las formas de gobierno del estado moderno) y en la alta burguesía que se amotina en las comunas ricas de las grandes metrópolis centralitarias desde donde dirigen y negocian con las almas de sus vecinos y si hace falta la tierra donde viven.

Por suerte, independientemente del lugar donde vivas, cada vez es más fácil que uno se pueda apartar del gran sistema. Tanto si eres de Barcelona como de Roma o Múnich, pero también si vives en Mendoza, Valdivia o Cuzco puedes satisfacer tus necesidades sin entrar en la rueda de los más poderosos (o no totalmente). Puedes encontrar alimentos orgánicos directamente extraídos de la tierra y sin ningún tipo de maquiavélico plástico que los recubra en tiendas a granel (tan en boga), negocios ecológicos o en ferias de productores locales. Uno ya no depende de las grandes superficies ni supermercados para abastecerse, ergo el diezmo se puede reinvertir y repartir entre aquéllos que respetan al medioambiente y a sus vecinos y que incluso te respetan como consumidor.

Y es que afortunadamente en la actualidad, no solo la alimentación o la forma en que uno se va de vacaciones (por ejemplo) se pueden resolver de forma alternativa; también puedes encontrar formas de autoabastecerse de energía con otros tipos de tecnologías modernas y no tener que depender tanto del sistema energético tradicional, un sistema que recordemos se comporta como una oligarquía moderna donde la explotación de recursos suele fallar en el compromiso con el medioambiente, el territorio y el pueblo donde esté instalada la central. Hay muchos tipos de energías renovables que se podrían implementar en el sector residencial. Bombas de calor y bioarquitectura para climatizar, termos solares para calentar agua y módulos fotovoltaicos para generar energía son algunos ejemplos para reducir la dependencia de la red eléctrica y del uso de combustibles fósiles.

De todas las tecnologías de energías renovables que existen, la que parece mantener una dinámica de transformación de la energía aparentemente más compleja sería la fotovoltaica. Para aclarar cómo un marco de aluminio con un vidrio y muchos cristales en el medio puede generar electricidad se deberá entender el efecto fotovoltaico y reconocer el elemento principal del módulo: el cristal semiconductor.

La existencia de los semiconductores es de lo más interesante; éstos se comportan como aislantes a temperatura de cero absoluto (y en la oscuridad) pero a temperatura ambiente consiguen liberar sus electrones de la banda de valencia a la de conducción. En yuxtaposición con el ser humano, «semiconductorizando» su existencia, a cero grados Kelvin la vida es imposible, en cambio, es fácil imaginar a todos las personas que permitirían el fluir de sus electrones en un día de verano en la playa de Waikiki. En definitiva, no queda otra que ser empáticos con estos elementos.

Los semiconductores puros como el silicio o el germanio: a temperatura ambiente, liberan electrones dejando huecos en su lugar y a estos aplicándoles energía externa multiplican este efecto. Paralelamente a la observación de esta propiedad del material, en los laboratorios, los científicos, como si fuesen los directores de carrera de los equipos ciclistas más exitosos, observaron que los semiconductores aumentan su conductividad si se dopan. Dopaje que conforma dos subtipos o regiones del mismo semiconductor: los tipo N y los P. En la clase N los portadores mayoritarios son electrones y en la P, los portadores mayoritarios son los huecos.

Ahora bien, aquellos semiconductores «dopados», para subirse a todos los pódiums de competición, fueron unidos entre ellos físicamente dando lugar a una unión P-N . En cuanto se produce esta unión, existe un momento inicial donde los electrones del cristal N comienzan a traspasar la frontera entre ambas regiones del semiconductor con dirección al cristal P, amontonándose en este último. Tal y como visualizó Culomb: «las cargas del mismo signo se repelen», y cuando el cristal tipo P adopta el suficiente número de electrones capaz de repeler a aquellos que todavía quedan en el cristal tipo N, se forma un campo eléctrico alrededor de la barrera (o unión de los cristales), que se opone al flujo libre de electrones. Es decir, se crea un potencial eléctrico de barrera y tanto electrones como huecos detienen su movimiento anterior. Se establece el estado de equilibrio.

En este momento el semiconductor genera un potencial eléctrico que por si solo es incapaz de aprovechar pero, ¿qué sucederá si lo exponemos a la luz?

Apartándose y mucho del sentido más espiritual de la pregunta, lo que se está aquí gestando es el corazón de una célula fotovoltaica para la producción de energía eléctrica. Un cristal al que se le aporte cualquier tipo de energía externa va a romper el enlace de algunos átomos, liberando algunos electrones y dejando huecos atrás. Si en este punto le conectamos una carga eléctrica, conformaremos un circuito cerrado con un flujo de electrones que lo atraviese.

Como hay muchos tipos de energía, desde la cósmica hasta la que cualquier viernes noche pueda alterar las condiciones de nuestro organismo, necesitábamos una que estimulase específicamente a los semiconductores. Es aquí cuando la historia de los módulos solares enlaza con Becquerel ya que este científico fue el primer observador del efecto fotovoltaico, efecto que involucra a la principal estrella de nuestra galaxia: una radiación luminosa suficiente cuando actúa sobre un material semiconductor generará una multiplicidad de pares electrón-hueco. Por lo tanto el efecto fotovoltaico consiste en la transformación de la energía de los fotones de luz en energía eléctrica cuando inciden sobre un material semiconductor (recordemos aquí a Planck y a la teoría de la dualidad de la luz).

Entonces, por una parte, tenemos este material semiconductor que en estado de equilibrio crea una barrera de potencial, la cual sus propios electrones son incapaces de «saltar» y, por la otra, tenemos un aporte de energía exterior en forma de radiación luminosa que consigue romper el enlace de algunos átomos y que origina la aparición de nuevos electrones y huecos que se mueven libremente en el material. Y así es como una unión PN, que se encuentra en estado de equilibrio, expuesta a la luz solar romperá el status quo y, siempre que tengamos un circuito cerrado, se creará una circulación de electrones que atravesarán la barrera de potencial de la unión y energizarán lo que dispongamos.

A mediados del pasado siglo, Chapin, Fuller y Pearson desarrollan la célula solar y hoy en día esa célula perfeccionada es la que nos permite instalar un generador de energía eléctrica y 100% renovable en nuestro hogar, campo o industria. Y si en su momento aprendimos a manejar el fuego, ahora sabemos cómo manejar la luz, tan sólo usémosla como instrumento para revertir la situación actual, mejor nos irá.