Ingeniero Mecanico Administrativo master en negocios
Páginas: 37 (9126 palabras)
Publicado: 3 de abril de 2014
INTRODUCCION.
En los últimos años, se has sentido los efectos del cambio climático debido al consumo de combustibles fósiles para la generación de energía eléctrica y abastecer a la población humana de ella, a la creciente demanda de esta y del inicio de escasez de uno de los principales combustibles fósiles [6]: el petróleo. Es por esto que la ciencia se ha embarcado en un viaje que pretendeestudiar o crear nuevas y distintas formas de obtener y/o ahorrar energía de manera que sea sustentable, ya sea reciclando desechos o generando energía eléctrica mediante el uso de generadores eólicos, marítimos, geotérmicos, de biomasa (basados en la descomposición de la materia orgánica de desecho), hidráulicos o solares.
Ejemplos de estos últimos, son las llamadas celdas solares, que sonde particular interés ya que su tecnología esta apenas en sus inicios y promete ser una de las maneras más durables, viables y accesibles de obtener energía eléctrica siendo amigables con el medio ambiente.
El enorme potencial de la radiación solar queda reflejado con una sola cifra: para generar mediante sistemas solares fotovoltaicos toda la electricidad que la humanidad consumió el año 2007(unos 18 billones de kWh), se necesitaría una superficie de 180,000 km2 (suponiendo un promedio de generación solar de 100 kWh/m2 año), que comparada con la superficie terrestre de nuestro planeta, 132 millones de km2, representa un .14% de ella.
El aprovechamiento de la energía solar para la generación de electricidad contribuye a la sustentabilidad del sistema energético, pues evita que segenere electricidad a partir de combustibles fósiles no renovables (reduciendo las emisiones de gases asociados a éstos) y de centrales nucleares. La energía solar fotovoltaica distribuida, además, no requiere ocupación de espacio adicional, pues se puede instalar en tejados o integrarla en edificios [1].
ANTECEDENTES.
Las celdas solares son dispositivos de generación de energía eléctricaaprovechando el fenómeno fotoeléctrico, que es el proceso físico básico mediante el cual una celda solar fotovoltaica convierte luz solar en electricidad. La luz solar se compone de fotones que son partículas de energía solar.
Únicamente los fotones que son absorbidos por las celdas solares producen electricidad, y cuando esto sucede, la energía del fotón es transferida a un electrón dentro de unátomo en la celda solar que es el semiconductor.
Con esta nueva energía, el electrón puede escapar de su posición normal en ese átomo para convertirse en parte de la corriente en un circuito eléctrico [2], y se puede explotar para actividades humanas diarias.
Este fenómeno se muestra en la ilustración que a continuación.
La barra oscura representa la banda de valencia, en lacual, los electrones están en su “posición fija” dentro del radio atómico. Estos, al ser perturbados por un fotón solar, son impulsados, obteniendo una cantidad de energía extra que les da la facultad de moverse hacia la banda de conducción, donde se logra dar la fase móvil de los electrones que puede dar lugar a una corriente eléctrica [3].
Principalmente las celdas solares se componen de suselectrodos (cátodo y ánodo), un electrolito y un semiconductor. Más adelante se muestra una imagen indicando sus componentes.
La creación de las celdas solares en sus principios intentó imitar el procedimiento de la obtención de energía derivada de la luz solar que realizan las plantas, que la obtienen y aprovechan para la fotosíntesis [2], donde, el dióxido de carbono (CO2) que se encuentradisperso en el aire, es tomado por la noche y usando la energía que obtuvieron durante el día y que reservaron para dicho proceso, lo convierten en nutrientes esenciales para la planta y en oxigeno (O2) durante el día.
En el pasado, la tecnología de las celdas solares se limitaba al uso de materiales sintéticos u orgánicos, con grandes desventajas ambas, aunque siendo más convenientes las...
En los últimos años, se has sentido los efectos del cambio climático debido al consumo de combustibles fósiles para la generación de energía eléctrica y abastecer a la población humana de ella, a la creciente demanda de esta y del inicio de escasez de uno de los principales combustibles fósiles [6]: el petróleo. Es por esto que la ciencia se ha embarcado en un viaje que pretendeestudiar o crear nuevas y distintas formas de obtener y/o ahorrar energía de manera que sea sustentable, ya sea reciclando desechos o generando energía eléctrica mediante el uso de generadores eólicos, marítimos, geotérmicos, de biomasa (basados en la descomposición de la materia orgánica de desecho), hidráulicos o solares.
Ejemplos de estos últimos, son las llamadas celdas solares, que sonde particular interés ya que su tecnología esta apenas en sus inicios y promete ser una de las maneras más durables, viables y accesibles de obtener energía eléctrica siendo amigables con el medio ambiente.
El enorme potencial de la radiación solar queda reflejado con una sola cifra: para generar mediante sistemas solares fotovoltaicos toda la electricidad que la humanidad consumió el año 2007(unos 18 billones de kWh), se necesitaría una superficie de 180,000 km2 (suponiendo un promedio de generación solar de 100 kWh/m2 año), que comparada con la superficie terrestre de nuestro planeta, 132 millones de km2, representa un .14% de ella.
El aprovechamiento de la energía solar para la generación de electricidad contribuye a la sustentabilidad del sistema energético, pues evita que segenere electricidad a partir de combustibles fósiles no renovables (reduciendo las emisiones de gases asociados a éstos) y de centrales nucleares. La energía solar fotovoltaica distribuida, además, no requiere ocupación de espacio adicional, pues se puede instalar en tejados o integrarla en edificios [1].
ANTECEDENTES.
Las celdas solares son dispositivos de generación de energía eléctricaaprovechando el fenómeno fotoeléctrico, que es el proceso físico básico mediante el cual una celda solar fotovoltaica convierte luz solar en electricidad. La luz solar se compone de fotones que son partículas de energía solar.
Únicamente los fotones que son absorbidos por las celdas solares producen electricidad, y cuando esto sucede, la energía del fotón es transferida a un electrón dentro de unátomo en la celda solar que es el semiconductor.
Con esta nueva energía, el electrón puede escapar de su posición normal en ese átomo para convertirse en parte de la corriente en un circuito eléctrico [2], y se puede explotar para actividades humanas diarias.
Este fenómeno se muestra en la ilustración que a continuación.
La barra oscura representa la banda de valencia, en lacual, los electrones están en su “posición fija” dentro del radio atómico. Estos, al ser perturbados por un fotón solar, son impulsados, obteniendo una cantidad de energía extra que les da la facultad de moverse hacia la banda de conducción, donde se logra dar la fase móvil de los electrones que puede dar lugar a una corriente eléctrica [3].
Principalmente las celdas solares se componen de suselectrodos (cátodo y ánodo), un electrolito y un semiconductor. Más adelante se muestra una imagen indicando sus componentes.
La creación de las celdas solares en sus principios intentó imitar el procedimiento de la obtención de energía derivada de la luz solar que realizan las plantas, que la obtienen y aprovechan para la fotosíntesis [2], donde, el dióxido de carbono (CO2) que se encuentradisperso en el aire, es tomado por la noche y usando la energía que obtuvieron durante el día y que reservaron para dicho proceso, lo convierten en nutrientes esenciales para la planta y en oxigeno (O2) durante el día.
En el pasado, la tecnología de las celdas solares se limitaba al uso de materiales sintéticos u orgánicos, con grandes desventajas ambas, aunque siendo más convenientes las...
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