Celda Solar

Celdas Caseras
Las celdas solares a base de silicio requieren métodos de fabricación con alta tecnología que aún son bastante caros, lo que es el principal impedimento para su aplicación en grandes proporciones, por lo que su fabricación casera es una alternativa para la alimentación de aparatos de baja potencia y donde el área disponible es amplia, ya que tienen una eficiencia baja, aunquecabe resaltar que se están haciendo importantes avances en las celdas de TiO2 a un grado tal, que en un futuro no muy lejano se podría comercializar un aerosol que al ser extendido sobre una lámina de acero, la convierta en una celda solar. Estas celdas tienen también una amplia aplicación didáctica, como ejemplo está la celda de Cu2O, que puede ser fabricada con materiales comunes y en poco tiempo.Celda de Cu2O
El óxido cuproso u óxido de cobre (I) [Cu2O]es un sólido marrón-rojizo insoluble en agua y solventes orgánicos, es uno de los primeros materiales con los que se puso en evidencia el efecto fotovoltaico.
Los materiales necesarios para fabricar esta celda son los siguientes.
* Una lámina delgada de cobre.
* Dos caimanes (pinzas para sujetar cables).
* Un amperímetroque pueda medir corrientes entre 10 y 50 mA.
* Un soplete o una parrilla eléctrica.
* Tijeras para metal.
* Una botella grande de plástico (una de 2L sirve bien).
* Dos cucharadas de sal de mesa (NaCl).
* Agua
     Procedimiento
El primer paso es cortar la lámina de cobre al tamaño de la parrilla o del tamaño deseado si es que se utiliza un soplete, después calentar la lámina,se observarán contornos oxidados, éstos pueden ser de color naranja, púrpura o rojo:

     Luego se calentarse por aproximadamente media hora, apagar la parrilla y dejar enfriar la placa lentamente, si se enfría rápidamente, será más difícil desprender el óxido negro, que es óxido cúprico, al final, se espera tener algo como esto: 
 

A medida que se enfría la placa, como el enfriamiento decada material es distinto, la placa se va escamando: 

Aplicando una pequeña fuerza, se observará que las escamas se desprenden, remover lo más que se pueda de éste óxido negro: 
 

  Cuando el metal se encuentre a temperatura ambiente se puede remover los restos con la mano y bajo un ligero chorro de agua, pero no se debe lavar, puesto que se podría eliminar la delgada capa de Cu2O (óxidorojo), que es la que se necesita para hacer funcionar la celda solar. Otra forma de quitar la capa del óxido cúprico es introduciendo la placa de cobre en una baño de ácido nítrico. 
El resto del ensamblaje es fácil y rápido, se corta otra pieza de cobre igual a la anterior, luego, se coloca de la siguiente forma:

 

El lado que estuvo al fuego debe estar mirando a la placa nueva. Con losdos  “caimanes” unir las placas al amperímetro. La placa con óxido de cobre debe estar unida a la terminal negativa. El último paso es agregar una disolución de las dos cucharadas de sal cuidando que no toque los caimanes. Ésta celda produce una corriente de 6 A en la sombra (en donde también contribuyen efectos electrolíticos) y 30 A expuesta a la luz del sol.

 Éste tipo de celda parecetener una aplicación sobre todo didáctica, ya que produce muy poca corriente, es muy poco práctica para colocarla de forma fija y dura poco tiempo ya que el agua se va evaporando.

Celda de TiO2 sensibilizada con un tinte natural
La celda fue inventada por Michael Graetzel en 1991 y puede ser construida con materiales de bajo costo y con un proceso de manufactura extremadamente simple. Laestructura de la celda consiste de dos electrodos (electrodo compuesto y simple) y un tinte que genera electrones al contacto con la luz. El electrodo simple es básicamente un vidrio eléctricamente conductivo. El electrodo compuesto está construido de nanocristales de dióxido de titanio (nc-TiO2) depositado en vidrio conductivo, que consiste en un vidrio con una capa de SnO2, el cual está disponible...