Paneles Solares

CARATULA

Genaro Atlaltenco

PANELES SOLARES

Juan Carlos Rangel

Gustavo Chávez

Carlos Cadena

Emanuel Conde Jiménez

Juan Carlos Romualdo

Anselmo Sánchez

CELDAS SOLARES

INDICE

INTRODUCCION

¿Cómo funcionan las celdas solares?

Objetivo general:

Saber cómo transforma la luz solar en energía eléctrica a través de la celda solar

Objetivos específicos:

Como procesa la energía una celda solar

Como distribuye la energía una celda solar

Cuáles son las ventajas y desventajas de una celda solar

Justificación

La tecnología fotovoltaica desempeña un papel importante en el proceso de electrificación de las zonas rurales para países en desarrollo, siendo una forma de aprovechar la radiación solar y generar electricidad, energía renovable y respetuosa con el medio ambiente, a diferencia de la energía producida de los combustibles fósiles.

Conveniencia

Conocer la estructura de las celdas solares, sus componentes que la integran, para poder beneficiar con su uso a las actividades que puedan realizarse con los nuevos instrumentos tecnológicos.

Relevancia social

Gracias a esta tecnología se puede disponer de electricidad en lugares alejados de la red de distribución eléctrica, básicamente para la electrificación rural, destinada a servicios como la iluminación pública de calles y rutas de transportes.

Los beneficiarios de este nuevo conocimiento son generalmente estudiantes para realizar nuevos proyectos y obtener energía eléctrica por medio de paneles solares. Así como la elaboración científica en manuales de la estructura del mismo para su elaboración y uso.

Se le asigna una mayor importancia a las celdas solares ya que son unas de las más utilizadas para transformar una energía renovable en energía eléctrica y es más fácil su instalación que llevar toda una red de luz eléctrica a los lugares marginados.

Es de alta relevancia la información adquirida en el trabajo ya que pueden innovar nuevos proyectos atreves de paneles solares para la transformación de energía renovable en energía eléctrica contribuyendo a la sociedad en cuestiones ergonómicas y económicas además es 100% viable ya que contamos con el conocimiento, tiempo y economía para realizar un proyecto de este tipo.

Historia sobre los paneles solares

Uno de los principales acontecimientos más relevantes dentro de la historia de las celdas solares fue el uso de sistemas fotovoltaicos para la electrificación rural en México se inició al comienzo

de los años 90’s, ante la imposibilidad de Comisión Federal de Electricidad (CFE) de dar el servicio utilizando el método convencional, la extensión de red a comunidades carentes de infraestructura y con alto grado de dispersión poblacional.

El término fotovoltaico proviene del griego φώς:phos, que significa "luz" y voltaico, que proviene del campo de la electricidad, en honor al físico italiano Alejandro Volta, (que también proporciona el término voltio a la unidad de medida de la diferencia de potencial en el Sistema Internacional de medidas).

El término fotovoltaico se comenzó a usar en Inglaterra desde el año 1849.

El efecto fotovoltaico fue reconocido por primera vez en 1839 por el físico francés Becquerel, pero la primera célula solar no se construyó hasta 1883. Su autor fue Charles Fritts, quien recubrió una muestra de selenio semiconductor con un pan de oro para formar el empalme.

Este primitivo dispositivo presentaba una eficiencia de sólo un 1%. Russell Ohl patentó la célula solar moderna en el año 1946, aunque Sven Ason Berglund había patentado, con anterioridad, un método que trataba de incrementar la capacidad de las células fotosensibles.

La era moderna de la tecnología de potencia solar no llegó hasta el año 1954 cuando los Laboratorios Bell, descubrieron, de manera accidental, que los semiconductores de silicio dopado con ciertas impurezas, eran muy sensibles a la luz.

Estos avances contribuyeron a la fabricación de la primera célula solar comercial con una conversión de la energía solar de, aproximadamente, el 6%. La URSS lanzó su primer satélite espacial en el año 1957, y los EEUU un año después. En el diseño de éste se usaron células solares creadas por Peter Iles en un esfuerzo encabezado por la compañía Hoffman Electronics.

La primera nave espacial que usó paneles solares fue el satélite norteamericano Vanguard 1, lanzado en marzo de 1958.1 Este hito generó un gran interés en la producción y lanzamiento de satélites geoestacionarios para el desarrollo de las comunicaciones, en los que la energía provendría de un dispositivo de captación. de la luz solar.

Fue un desarrollo crucial que estimuló la investigación por parte de algunos gobiernos y que impulsó la mejora de los paneles solares.

En 1970 la primera célula solar con hetero estructura de arseniuro de galio (Ga As) y altamente eficiente se desarrolló en la extinta URSS por Zhore Alferov y su equipo de investigación.

La producción de equipos de deposición química de metales por vapores orgánicos o MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition), no se desarrolló hasta los años 80 del siglo pasado, limitando la capacidad de las compañías en la manufactura de células solares de arseniuro de galio. La primera compañía que manufacturó paneles solares en cantidades industriales, a partir de uniones simples de Ga As, con una eficiencia de AM0 (Air Mass Zero) del 17% fue la norteamericana ASEC (App lied Solar Energy Corporation). La conexión dual de la celda se produjo en cantidades industriales por ASEC en 1989, de manera accidental, como consecuencia de un cambio del Ga As sobre los sustratos de Ga As a Ga As sobre sustratos de germanio.

El dopaje accidental de germanio (Ge) con Ga As como capa amortiguadora creó circuitos de voltaje abiertos, demostrando el potencial del uso de los sustratos de germanio como otros celdas. Una celda de uniones simples de Ga As llegó al 19% de eficiencia AM0 en 1993. ASEC desarrolló la primera celda de doble unión para las naves espaciales usadas en los EEUU, con una eficiencia de un 20% aproximadamente.

Estas celdas no usan el germanio como segunda celda, pero usan una celda basada en Ga As con diferentes tipos de dopaje. De manera excepcional, las células de doble unión de Ga As pueden llegar a producir eficiencias AM0 del orden del 22%. Las uniones triples comienzan con eficiencias del orden del 24% en el 2000, 26% en el 2002, 28% en el 2005, y han llegado, de manera corriente al 30% en el 2007. En 2007, dos compañías norteamericanas Emcore Photo voltaicos y Espectro lab, producen el 95% de las células solares del 28% de eficiencia.

Marco teórico

Célula fotovoltaica

“Una célula fotoeléctrica, también llamada celda, fotocélula o célula fotovoltaica, es un dispositivo electrónico que permite transformar la energía lumínica en energía eléctrica mediante el efecto fotoeléctrico, generando energía solar fotovoltaica. Compuesto de un material que presenta efecto fotoeléctrico: absorben fotones de luz y emiten electrones. Cuando estos electrones libres son capturados, el resultado es una corriente eléctrica que puede ser utilizada como electricidad.

La eficiencia de conversión media obtenida por las células disponibles comercialmente está alrededor del 14%, pero según la tecnología utilizada varía desde el 6% de las células de silicio amorfo hasta el 14-22% de las células de silicio mono cristalino. También existen Las células multicapa, normalmente de arseniuro de galio, que alcanzan eficiencias del 30%. En laboratorio se ha superado el 43% con nuevos paneles experimentales”. (Célula fotovoltaica, n.d)

Conductor eléctrico

“Un conductor eléctrico es un material que ofrece poca resistencia al movimiento de carga eléctrica. Son materiales cuya resistencia al paso de la electricidad es muy baja. Los mejores conductores eléctricos son metales, como el cobre, el oro, el hierro y el aluminio, y sus aleaciones, aunque existen otros materiales no metálicos que también poseen la propiedad de conducir la electricidad, como el grafito o las disoluciones y soluciones salinas”. (Conductor Eléctrico, n.d)

Electricidad

“La electricidad es una propiedad física manifestada a través de la atracción o del rechazo que ejercen entre sí las distintas partes de la materia. El origen de esta propiedad se encuentra en la presencia de componentes con carga negativa (denominados protones) y otros con carga positiva (los electrones).

La electricidad, por otra parte, es el nombre que recibe una clase de energía que se basa en dicha propiedad física y que se manifiesta tanto en movimiento (la corriente) como en estado de reposo (la estática). Como fuente energética, la electricidad puede usarse para la iluminación o para producir calor”. (Electricidad, n.d)

Electrodoméstico

“Un electrodoméstico es una máquina que realiza algunas tareas domésticas rutinarias,

...