2. “La Física actual, no sabe qué es la energía, la supone el origen de todos los fenómenos, pero desconoce su naturaleza. Sin embargo, sí puede saber cuando un cuerpo la posee o no”.1 Al transcurso de nuestra vida, hemos observado la energía en cualquier parte, al estar escribiendo cada una de estas palabras, en alguna reacción física o química, cuando un niño corre, o simplemente en el mover de una persona, en una sonrisa, en una lagrima, etc. Y como esta en todo, ha sido explotada y aprovechada, esto en la energía nuclear, química, motriz, calorífica particularmente; pero, ¿Qué hay de la Energía Solar? Se sabe que la Madre Naturaleza es la principal beneficiada, es decir, la que mejor sabe aprovechar esta energía, ya que tanto animales, plantas, bacterias y demás seres vivos viven y dependen de ella, entonces, ¿Por qué nosotros no la aprovechamos para nuestras necesidades? Pues además de ser gratis, es la madre de las energías (por así decirlo) y cabe destacar que día a día nuestros recursos naturales se van agotando y desgastando. Esto, el APROVECHAMIENTO DE LA ENERGIA SOLAR, es tema a tratar en esta investigación, invitamos a conocerla, ya que mostraremos una situación simpática para sustentar este proyecto. Introducción
6. Protocolo de investigación AUTOR Antonio Luna Rivera, Metodología de la Investigación Científica página 48-49.
7. DATOS GENERALES Nombre del investigador responsable Celso Antonio Ganado Rangel Olivia Reséndiz Flores Luis Fernando Vaquero Benítez Kevin Anatolio Velázquez Leonardo Daniel Vite Espinoza Título del Proyecto: Aprovechamiento de la Energía Solar Fotovoltaica Aprovechamiento de Energía Solar Fotovoltaica
8. Metodología Objetivos Dar aprovechamiento y utilidad a la energía eléctrica producida a través de los rayos solares, para experimentar, reconocer y valorar los beneficios que se pueden generar con esta forma de energía alterna, con la ayuda de paneles solares. Evaluación del problema La construcción de un panel solar se ve delimitada debido al costo de los materiales para su elaboración, por ser una tecnología en desarrollo, por la problemática que esto representa intentaremos obtener una forma más sencilla y económica para producir electricidad a partir de energía solar.
9. Metodología MARCO TEORICO Antecedentes científicos El termino 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, el termino voltaico 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 se construyó en 1883 y su autor fue Charles Fritts. 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.
10. Metodología La primera nave espacial que usó paneles solares fue el satélite norteamericano Vanguard 1, lanzado en marzo de 1958. Este hito genero gran interés en la producción y lanzamiento de satélites geoestacionario para el desarrollo de las telecomunicaciones, en los que la energía provendría de un dispositivo de captación de la luz solar. Fue un desarrollo crucial que estimulo la investigación por parte de algunos gobiernos y que impulso la mejora en los paneles solares. En la actualidad la energía solar fotovoltaica se viene usando para alimentar innumerables aparatos autónomos como calculadoras, sensores, transmisores, satélites, aviones tripulados y sin tripular, señales viables, etc. También para abastecer refugios o casas aisladas ayudándose de equipos de acumulación. Y más recientemente para producir electricidad para redes de distribución, usando los famosos paneles solares. Eres proceso impulsado estatalmente comenzó en Japón y Alemania y luego ocurrió en España y esta desarrollándose en países de Europa, EE.UU. y muchos otros países.
11. Metodología Planteamiento del problema Obtener energía eléctrica a través de paneles solares expuestos a la radiación solar, para darle un aprovechamiento de acuerdo a nuestras necesidades. Formulación de la hipótesis Los paneles o módulos están formados por dispositivos semiconductores diseñados para captar la radiación del sol en fotones y convertirlos en electrones debido que al recibir radiación solar, se excitan y provocan saltos electrónicos, generando una pequeña diferencia de potencial en sus extremos. El acoplamiento en serie de varios de estos fotodiodos permite la obtención de voltajes mayores en configuraciones muy sencillas y aptas para alimentar pequeños dispositivos electrónicos, dando lugar a la generación de energía eléctrica para su aprovechamiento.
12. Metodología Definición de variables Es muy importante identificar aquellos conceptos de física y química, que vamos utilizar en el proceso de nuestra investigación. Célula fotoeléctrica, también llamada célula, fotocélula o celda fotovoltaica, es un dispositivo electrónico que permite transformar la energía luminosa (fotones) en energía eléctrica (electrones) mediante el efecto fotovoltaico, Compuestos 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 dársele una utilidad favorable.
13. Metodología Panel fotovoltaico los módulos o colectores solares fotovoltaicos (llamados a veces paneles solares) están formados por un conjunto de celdas (celdas fotovoltaicas) que producen electricidad a partir de la luz que incide sobre ellos (electricidad solar).
