peneles solares caseros

DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE CÉLULAS FOTOVOLTAICAS CON
MATERIALES CASEROS Y ESTUDIO DE LA RELACIÓN ÓPTIMA ENTRE
LAS DIMENSIONES DE SUS DIFERENTES COMPONENTES PARA
OBTENER EL MÁXIMO RENDIMIENTO
SAÚL CID
ALVARO BABARRO
Tutor: Carlos Pérez
1. INTRODUCCIÓN.
La producción de energía eléctrica a partir de la luz del sol se conoce como
"efecto fotovoltaico", que consiste en convertir la luz solaren energía eléctrica por
medio de unos dispositivos semiconductores denominados células fotovoltaicas. Las
células están elaboradas con de silicio e impurezas de otros elementos químicos (boro y
fósforo), capaces de generar cada una corriente de 2 a 4 A, a un voltaje de 0,46 a 0,48
V. Estas células se agrupan en serie sobre paneles solares para conseguir un voltaje
mayor. Parte de la radiaciónincidente se pierde por reflexión y otra parte por
transmisión. El resto es capaz de hacer saltar electrones de una capa a otra creando una
corriente proporcional a la radiación incidente.
El mayor inconveniente que presenta este tipo de tecnología es el coste del
equipo y, en algunas ocasiones, el tamaño del campo de paneles. No obstante, en
lugares alejados de la red de distribucióneléctrica, lo más rentable suele ser instalar
energía solar fotovoltaica.

2. HIPÓTESIS.
Es posible diseñar y elaborar una célula fotovoltaica con materiales sencillos y
muy económicos. Una vez encontrado un diseño funcional se puede encontrar la
relación óptima entre el tamaño y dimensiones de sus diferentes componentes para
obtener el máximo rendimiento de la placa fotovoltaica.

3.METODOLOGÍA (MATERIAL Y MÉTODOS).
3.1.MATERIALES.
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Caja de cartón
Papel de aluminio
Pintura esmalte
Hilo de cobre monopolar
Sulfato de cobre, cloruro sódico
Pasta dentífrica y limón
Polímetro

3.2.METODOLOGÍA.

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Forramos la tapa de una caja de cartón con papel de aluminio. En el centro
delimitamos una franja trasversal pintada con esmalte sintético y sobre la que se
montará unaresistencia formada con un hilo de cobre monopolar dispuesto en zigzag,
zona frontal de resistencia. Esta zona una vez preparada se impregnará con una
solución de zumo de limón y pasta dentífrica.
A ambos lados de esta zona quedan dos áreas de papel de aluminio que se
cubrirán con una disolución de cloruro sódico y sulfato de cobre y sobre la que
posteriormente se esparcirán virutas de acero, zonassemiconductoras laterales.
Comprobada el correcto funcionamiento de la misma se ensayarán distintos
tamaños 22x31 y 44x31 cm y en ambos casos se variará la relación entre las distintas
zonas (semiconductora izquierda, frontal y semiconductora derecha.) siendo éstas 1:1:1
y 1:2:1.
Las reacciones redox son aquellas en las que se produce una transferencia de
electrones entre dos especies. Unode los reactivos cede electrones y se oxida, especie
reductora, mientras que el que acepta los electrones se reduce, especie oxidante. Las
reacciones redox siempre transcurren por sistemas de pares conjugados. El reductor da
electrones y se oxida mientras que el oxidante gana esos electrones y se reduce.
Un ejemplo muy sencillo de llevar a cabo es la reacción entre el aluminio
metálico y unasal de cobre (II). El aluminio, Al, puede oxidarse perdiendo electrones y
convertirse en Al3+, el Cu2+ puede ganar electrones y pasar a Cu según la siguiente
reacción:
3 Cu+2 + 2 Al ⇌ 3 Cu + 2 Al+3
Cuando se trata de equilibrios redox la reacción puede describirse como el
resultado de dos semirreacciones, una de reducción:
Cu2+ + 2 e- ⇌ Cu
y otra de oxidación:
Al ⇌ Al+3 + 3 ePara llevarla acabo basta con poner un poco de alguna sal de cobre (II) (p.e.
cloruro de cobre o sulfato de cobre) sobre papel de aluminio (del que se usa en casa) y
añadir unas gotas de agua. Al poco tiempo comienza a adquirir un color pardo y se
desprenden gases y calor de forma bastante espectacular. Si el papel de aluminio puede
llegar a perforarse si fino y hay cantidad suficiente de sal de cobre....