1. INSTITUTO TECNOLOGICO DE MEXICALI
Ing. Química Ambiental
Mecanismos de Transferencia
Catedrático: Norman Edilberto Pazos Rivera
Avances del proyecto:
‘’Celda solar’’
Equipo:
Ayón Gonzales Jesús Manuel
Cuevas López Mayra Mariza
Ibarra Aguilar Grecia
Mexicali Baja California a 25 de Septiembre de 2015
2. Objetivo del proyecto
Realizar una celda solar con productos económicos y utilizando la química.
Introducción:
Realizaremos en este semestre como crear una celda solar. Investigando costos y
productos que nos servirán dentro de la investigación, y si es posible llevar a cabo
este proyecto a una escala mayor. Queremos obtener la información suficiente
para poder idear un proyecto para las familias con escasos recursos y que puedan
reducir el costo en la energía eléctrica.
Marco teórico:
Celdas solares: Las células o celdas solares son dispositivos que convierten
energía solar en electricidad, ya sea directamente vía el efecto fotovoltaico, o
indirectamente mediante la previa conversión de energía solar a calor o a energía
química.
Multímetro: también denominado polímetro, es un instrumento eléctrico portátil
para medir directamente magnitudes eléctricas activas
como corrientes y potenciales (tensiones) o pasivas como resistencias,
capacidades y otras.
Razones por las cual es importante llevar este proyecto a una escala mayor:
Funciona: Poniendo en práctica los conceptos teóricos y prácticos podrá sin
dificultad generar electricidad a través de una solución práctica.
Podrá reducir su facturación mensual en electricidad Implementando su sistema
fotovoltaico usted podrá reducir significativamente su facturación mensual.
Ahorre dinero: generar su propia electricidad permitirá ahorrar dinero y poder
utilizarlo en otras cosas.
Contribuya con el medio ambiente! las energías renovables nos permiten generar
electricidad que no contamina el medio ambiente.
3. Material:
-Láminas de vidrio (7.5 x 2.5)
-Alcohol
-Multímetro
-Tape transparente
-Dióxido de titanio
-Oxido de estaño
-Colorante
-Grafito (obteniéndolo de un lápiz)
-Ganchos
-Yoduro
Procedimiento para preparar las láminas de vidrio:
1) 2 láminas de vidrio de igual tamaño. Las láminas usadas en los microscopios
son ideales.
2) Limpiar la superficie de las láminas con alcohol. Una vez limpias, manipularlas
solo por los bordes.
3) Comprobar la conductividad de las caras de las láminas. Esto se hace tocando
la superficie de la lámina con un multímetro. Una vez que se sepa qué lado de
cada lámina es el conductor, colocarlas una al lado de la otra, de forma que el lado
conductor de una lámina quede hacia arriba y, el de la otra, hacia abajo.
4) Colocar cinta adhesiva transparente a las láminas. Esto las mantendrá en su
lugar para el siguiente paso.
Colocar la cinta sobre uno de los lados largos de las láminas sobrepasando un
milímetro de los bordes.
Colocar cinta sobre los 4 o 5 milímetros exteriores de la lámina de la cara
conductora volteada hacia arriba.
4. 5) Añadir una solución de dióxido de titanio a las láminas. Deja caer 2 gotas en la
cara conductora volteada hacia arriba, y repártela uniformemente por la superficie.
Permitir que el dióxido de titanio cubra la lámina de la cara conductora volteada
hacia abajo.
Antes de añadir el dióxido de titanio cubrir las láminas con óxido de estaño.
6) Retirar la cinta y separa las láminas. Tratar las dos láminas de forma diferente.
Colocar la lámina de la cara conductora volteada hacia arriba en una plancha de
calentamiento, toda la noche, para secar y adherir el dióxido de titanio a la lámina.
Limpiar el dióxido de titanio de la lámina de cara conductora volteada hacia abajo,
y colocarla en un sitio donde no se ensucie de polvo.
7) Preparar un plato lleno de colorante. El colorante se puede hacer con jugo de
bayas o con té hecho de cayena.
8) Hundir la lámina cubierta de dióxido de titanio, con la cara cubierta hacia abajo,
en el colorante, por 10 minutos.
9) Limpiar la otra lámina con alcohol. Haz esto mientras la lámina cubierta está
sumergida.
10) Volver a identificar el lado conductor de la lámina lavada. Marcar la cara que
no conduce con un signo +.
11) Aplicar una capa fina de grafito a la cara conductora de la lámina lavada. Esto
lo hacemos con la ayuda de un lápiz. Rayándola con un lápiz. Cubrir la cara
completa.
12) Retirar la lámina con la capa de dióxido de titanio del colorante.
Enjuagarla dos veces, primero con agua no ionizada, y luego con alcohol. Sécala
luego con una servilleta limpia.
5. Montaje de la celda solar:
1) Colocar la lámina cubierta de carbón sobre la lámina cubierta de dióxido de
titanio, de manera que los recubrimientos queden en contacto. Las láminas
deberían estar ligeramente desplazadas unos 5 milímetros. Usar ganchos para
sostenerlas juntas.
2) Añadir 2 gotas de solución de yoduro a la capa expuesta. Dejar que la solución
moje las capas de las láminas hasta que estén completamente cubiertas.
Posteriormente quitar los ganchos y levantar suavemente una de las láminas, para
que la solución se reparta libremente.La solución de yoduro permitirá a los
electrones fluir, de la lámina cubierta de titanio, a la lámina cubierta de grafito,
cuando la celda sea expuesta a una fuente de luz. Una solución así es llamada un
electrolito.
3) Limpiar la solución restante de las zonas expuestas de las láminas.
4) Conectar una pinza a las zonas cubiertas expuestas a ambos lados de la celda.
5) Conectar el cable negro del multímetro a la pinza conectada a la capa expuesta
de dióxido de titanio. Esta lámina es el electrodo negativo de la celda solar o
cátodo.
6) Conectar el cable rojo del multímetro a la pinza conectada a la capa de grafito.
Esta lámina es el electrodo positivo de la celda solar o ánodo (en un paso anterior
lo marcaste con un +).
7) Colocar la celda junto a una fuente de luz, con el electrodo negativo mirando
hacia la fuente. En un salón de clases, la fuente puede ser el lente de un proyector
de diapositivas. En casa, puede ser un bombillo o la misma luz solar.
8) Medir la corriente y el voltaje generado por la celda solar con el multímetro.
Realizar ambas medidas, antes y después, de que la celda sea expuesta a la luz
solar.
6. Imagen de cómo se piensa que quedara:
Costo del proyecto:
el material que utilizamos fue gratuito ya que teníamos todo en casa pero aquí
está un estimado de cuanto sale.
Laminas con 75 piezas $120
Botella de alcohol (1L) $70
Lápiz $5
Tape transparente $8
Multímetro $80
Ganchos (10piezas) $10
Colorante $10
Reactivos (dependiendo de donde los lleguen a obtener)
TOTAL: $303
Observaciones:
PENDIENTE (aun no se lleva a cabo la práctica)
Conclusión:
PENDIENTE (aun no se lleva a cabo la práctica)
