Celdas solares cuestionario

1. ¿Que es una celda solar?.

Son dispositivos que convierten energía solar en electricidad,  ya sea directamente o vía el efecto fotovoltaico o indirectamente a la previa de conversión de energía solar o calor a energía química.

1. ¿Cuál es el fenómeno físico con el cual se basa el principio del funcionamiento de las celdas solares?.

El fenómeno fotovoltaico

1. ¿Cuales son los materiales con los que fabrican normalmente las celdas solares y cuál es su eficiencia?.

Las celdas más comunes son fabricadas de material semiconductor el silicio, ya sea de una forma monocristalina o bien multicristalina. Sin embargo existen otros materiales con los que también se fabrican celdas. Esencialmente puede clasificarse en materiales amorfos, en materiales policristalinos y materiales monocristalinos.

1. ¿Cuáles son las partes que forman una celda solar y explique el funcionamiento de cada una de ellas?.

ENCAPSULANTE

El encapsulaste es una fina capa que de material totalmente traslucido que evita el oxida miento de las capas de cobre.

CAPA ANTIRREFLEJANTE: 

Es una capa que cubre al material semiconductor el cual se elimina la reflexión del rayo incidente en la superficie.

CONTACTO ELÉCTRICO SUPERIOR

Es una línea metálica que hace contacto directo con el material semiconductor que conecta más celdas, al final termina siendo una terminal.

MATERIAL SEMICONDUCTOR.

Es el material más importante, principalmente es de silicio y su funcionamiento consiste en que se tiene una estructura similar a un diodo con dos zonas P y N en las cuales por efecto fotoeléctrico provocan una corriente eléctrica.

CONTACTO ELÉCTRICO INFERIOR: 

Es la otra terminal eléctrica que hace contacto con todas las células del módulo. Es el cátodo.

1. ¿Cuáles son los materiales que se utilizan para realizar las sustituciones en el cristal base?.

El principal es el silicio y se usan también seleniuro de cobre e indio, teluro de cadmio, arseniuro de galio

1. ¿Qué tipo de corriente produce las celdas solares?.

Corriente continúa

1. ¿Cuándo se dice que un cristal es monocristalino?.

Cuando la disposición atómica de un sólido cristalino es homogénea, sin interrupciones a lo largo de toda la muestra, el resultado es un monocrital. Todas las celdillas unidad están entrelazadas o unidas del mismo modo y en la misma dirección.

1. ¿Qué es un panel y que es un módulo fabricados con celdas solares?.

Un panel solar es un conjunto de celdas solares, a lo cual también se le conoce como placas solares o módulos solares.                        

1. ¿Dibuje el símbolo de una celda solar?.

[pic 3]

1. ¿En que afecta el área de una celda solar?.

Afecta en la intensidad de corriente o amperios que genera en el voltaje no influye

1. ¿En una celda solar, de que depende el voltaje máximo y la corriente?.

El voltaje se mantendrá igual mientras que la corriente dependerá de la intensidad de radiación de luz que incide el sol donde dependerá del área de la celda solar.

1. ¿Diga en cuantas formas podemos conectar las fotoceldas?. Dibújelas e indique las características principales de voltaje y de corriente.

Se pueden conectar de dos formas y combinación de ellas, en serie y en paralelo.

El resultado es el mismo a cuando conectamos fuentes de poder en serie p paralelo, si se conectan en serie, el voltaje aumentara, en cambio, si se conecta en paralelo, la corriente aumentara, siempre se hace una conexión de ambas maneras para tener un buen potencial y una alta corriente.

1. ¿Qué es la eficiencia en una celda solar?. ¿Cómo podemos aumentarla?.

Es el porcentaje de potencia convertida en energía eléctrica de la luz solar total absorbida por un panel, cuando una celda solar está conectada a un circuito eléctrico.

1. ¿Cómo se efectúa la concentración de la radiación solar en los proyectos de centrales solares?.

Los concentradores solares luminiscentes que se componen de placas luminiscentes ya sea totalmente impregnado por especies luminiscentes o películas delgadas fluorescentes sobre placas transparentes. Absorben la luz solar que se convierte en la fluorescente, guiada a los bordes de la placa, donde emerge en una forma concentrada.

1. ¿Porque la electricidad producida por los métodos de pilas fotovoltaicas no son muy costeables?

A la tierra llega una disminución de la radiación total del sol, a eso se le suma el aprovechamiento de las celdas e máximo un 25%, además no en todas las partes del mundo se pueden colocar. El precio también es muy influyente

1. ¿Del 100% de radiación solar que llega a la tierra, cual es el % que es reflejada al espacio, absorbida por la atmósfera y la que llega a la superficie de la tierra?. ¿En nuestro país cual es el promedio de hrs-sol al año?.

1. ¿ Cómo se hace una celda solar?. ¿Dónde se crea el campo magnético?. ¿ Y diga cual seria la desventaja de tener que utilizar otra fuente externa de excitación en la celda?.

    Una celda se fabrica primero el material semiconductor haciendo una ligera capa, esta capa puede ser monocristalinos, policristalinos, o amorfa. Después se cerciora de que el material quede completamente limpio para colocar los contactos inferior y superior, luego se une a las demás celdas para formar el panel con soldadura y por último se coloca la capa anti reflejante. El campo magnético se crea en la frontera PN del material semiconductor. Y otra fuente puede causar daños.                                                                        

1. ¿Investigue como se llamo el primer satélite que utilizo celdas solares? ¿Cuantos watts generaba?.

El vanguard 1

1. ¿Mencione 5 aplicaciones de las celdas solares?.

Protección de estructuras de metal contra la corrosión

Cercas eléctricas

Alumbrado publico

Bombas de agua

Alimentación a satélites

1. ¿Mencione las ventajas y desventajas de las celdas solares?.

Ventajas

• La energía solar es un recurso renovable prácticamente ilimitado. Hay virtualmente una provisión ilimitada de energía solar que podemos usar y es una energía renovable. Esto significa que nuestra dependencia de combustibles fósiles se puede reducir en proporción directa a la cantidad de energía solar que producimos. Con el constante incremento en la demanda de fuentes de energía tradicionales y el consiguiente aumento en los costos, la energía solar es cada vez más una necesidad.
• No contamina. La energía solar es una excelente fuente de energía alternativa porque no hay contaminación al usarse.
• Tiene un bajo costo de aprovechamiento. El único costo asociado al uso de la energía solar es el costo de fabricación de los componentes e instalación. Tras la inversión inicial no hay costos adicionales asociados a su uso.
• Es adaptable a las necesidades. Los sistemas de energía solar pueden ser diseñados para ser flexibles y expandibles. Esto significa que tu primer proyecto solar puede ser pequeño y puedes aumentar en el futuro la capacidad de tu sistema para adaptarlo a tus necesidades. Al empezar con un proyecto relativamente pequeño puedes reducir el gasto inicial.  
• Es limpia. Un sistema de energía solar para generación eléctrica en el hogar puede potencialmente eliminar hasta 18 toneladas de emisiones de gases de invernadero al ambiente cada año.
• La energía solar opera con sistemas silenciosos. No hay contaminación por ruido.
• La encuentras en todos lados. Una gran ventaja de la energía solar es su uso en ubicaciones remotas. Es la mejor forma de proveer electricidad a lugares aislados en todo el mundo, donde el costo de instalar líneas de distribución de electricidad es demasiado alto.

Desventajas

• Los grandes proyectos de generación de energía solar a escala comercial pueden requerir grandes cantidades de tierra. Sin embargo, un sistema para una casa habitación no tiene este problema.
• Los costos iniciales de instalación de un sistema de energía solar pueden ser altos comparados con otras alternativas. Sin embargo, como se señaló en el apartado de ventajas, no existen costos posteriores, por lo que la inversión inicial se recupera rápidamente. Para algunas familias los costos iniciales pueden ser un obstáculo importante, por lo que en muchos países existen apoyos gubernamentales y esquemas de financiamiento.
• En algunos lugares la luz solar no tiene la intensidad o no es suficientemente constante para proporcionar un flujo de energía permanente. Este prácticamente no es un problema en México, ya que nuestro país cuenta con una excelente captación de luz solar en prácticamente todo su territorio.

1. ¿Cuánto es el tiempo de vida sin mantenimiento y cuanto con mantenimiento de una celda solar?.

De 20 a 25 años dándole un mantenimiento adecuado y 10 años sin mantenimiento

1. ¿Investigue las características de una celda solar e implemente de manera teórica un módulo que nos genere 50V y 5A?.

1. ¿Qué tipo de batería es la que se utiliza en un sistema de utilización de energía eléctrica basándose en celdas fotovoltaicas?.

Son baterías de ciclo profundo

1. ¿Dibuje el diagrama a bloques de un sistema basándose en celdas fotovoltaicas para dar energía eléctrica a una habitación? Incluya Panel(es), Batería(s), Regulador(es), Inversor(es), con sus respectivas conexiones?.

1. ¿Diseñe un sistema basándose en celdas fotovoltaicas para un rancho con los siguientes datos: 4 habitaciones, cocina, sala comedor, estancia, establo de 20m x 10m, cochera tractor, camioneta, etc., pozo profundo, corral. Indique costo del sistema?.

...