AUTOS SOLARES Diapositivas

7/23/2019 AUTOS SOLARES Diapositivas

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AUTOS

SOLARES MAURICIO FONSECA CLAVIJO

KAREN JULIETH GOMEZ

LUISA FERNANDA LOZADA OTALORA


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IN ROD CCIN

Cada da cae sobre la Tierra ms energa proveniente de los

rayos solares que la cantidad total de energa que los 5,9 mil

millones de habitantes terrestres consumiran en 27 aos

!"lo en las #ltimas d$cadas cuando hay mayores demandas

de energa, problemas ambientales crecientes y unadisminuci"n de las %uentes de combustibles %"siles& hemos

volcado la atenci"n hacia las opciones de energa alternativa

y concentrado nuestra atenci"n en e'plotar con seriedad

estos tremendos recursos

(l presente traba)o muestra las cualidades de la energasolar y su uso en el mbito automotri*, viendo como el

hombre se ha es%or*ado por tratar de aprovechar al m'imo

la energa solar


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OBJE IVOS

(ntender el proceso de conversi"n de la energa solar para

poder ser utili*ada por el hombre

Como puede ser utili*ada en medios de transporte terrestre

+a importancia del vehculo solar

uncionamiento de un vehculo solar


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COMO TRABAJA LAENERGIA SOLAR?

+a celdas solares -. o %otovoltaicas %uncionan ba)o el

principio de que la electricidad circular entre dos

semiconductores dismiles al ponerlos en contacto uno con

el otro y ser e'puestos a la lu* Conectando un n#mero de

estas celdas entre s, se apreciar que se produce una #til yabundante circulaci"n de corriente el$ctrica /n con)unto de

dos o ms unidades de celdas %otovoltaicas de iguales

caractersticas constituyen un m"dulo %otovoltaico


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GENERACIONELCTRICA

-or causa de sus propiedades el$ctricas, los m"dulos

%otovoltaicos producen corriente continua en lugar de corriente

alterna 0C1 +a corriente continua 0CC se caracteri*a por el

pasa)e de electrones circulando en una sola direcci"n 0el tipo de

corriente que obtiene de una pila o de un elemento de linterna+a corriente alternada es una circulaci"n de electrones que

invierte su direcci"n a intervalos regulares, como por e)emplo la

provista por las compaas generadoras a trav$s de la red de

distribuci"n nacional +a C1 es necesaria para accionar la

mayora de los arte%actos grandes, re%rigeradoras, etc

(n los sistemas %otovoltaicos ms sencillos, la corriente

continua se usa directamente (n las aplicaciones en donde es

necesaria la C1, se agrega al sistema un 3inversor3, que

convierte la cc en ca


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COMPONENTES BSICOSDE UN SISTEMA

+os paneles solares son s"lo uno de los elementos de un

sistema solar completo -ara poder ser usado en

aplicaciones similares a la que se obtiene a trav$s de la

distribuci"n domiciliaria, necesita un inversor para convertir

la electricidad de CC en C1, compatible con laalimentaci"n de la lnea de canali*aci"n Tambi$n es

necesario contar con un sistema de bateras y un regulador

de carga, adems de un conmutador de control para

accionar dispositivos de emergencia (n instalaciones ms

sencillas, tambi$n necesitar una batera para cargasdiurnas, un regulador de carga para llevar a cabo con

e%iciencia esta %unci"n, y un inversor & en caso que necesite

C1


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EFECTOFOTOELCTRICO

(l (%ecto otoel$ctrico es la %ormaci"n y liberaci"n de

partculas el$ctricamente cargadas que se produce en la

materia cuando es irradiada con lu* u otra radiaci"n

electromagn$tica (l t$rmino e%ecto %otoel$ctrico designa

varios tipos de interacciones similares (n el e%ecto%otoel$ctrico e'terno se liberan electrones en la super%icie de

un conductor metlico al absorber energa de la lu* que

incide sobre dicha super%icie (ste e%ecto se emplea en la

c$lula %otoel$ctrica, donde los electrones liberados por un

polo de la c$lula, el %otoctodo, se mueven hacia el otro polo,el anodo, ba)o la in%luencia de un campo el$ctrico(l t$rmino

e%ecto %otoel$ctrico tambi$n puede re%erirse a otros tres

procesos4


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FOTOIONIZACIN

+a %otoioni*aci"n es la ioni*aci"n de un gas por la lu* u otra

radiaci"n electromagn$tica -ara ello, los %otones tienen que

poseer la su%iciente energa para separar uno o ms

electrones e'ternos de los tomos de gas


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FOTOCONDUCCIN

(n la %otoconducci"n, los electrones de materiales

cristalinos absorben energa de los %otones y llegan as a la

gama de niveles de energa en la que pueden despla*arse

libremente y conducir electricidad


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EFECTOFOTOVOLTAICO

(n el e%ecto %otovoltaico, los %otones crean pares electr"n&

hueco en materiales semiconductores (n un transistor, este

e%ecto provoca la creaci"n de un potencial el$ctrico en la

uni"n entre dos semiconductores di%erentes


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FABRICACIN DECELULAS SOLARES

(l proceso de %abricaci"n de una c$lula %otovoltaca consta de

dos partes bien di%erenciadas4

(laboraci"n y puri%icaci"n del semiconductor a utili*ar, bien seasilicio, germanio, arseniuro de galio


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FABRICACIN CLULAFOTOVOLTICA+a %abricaci"n de una c$lula de silicio mono cristalino es el siguiente4

+a materia prima es el slice, que se e'trae mediante reducci"n, obteniendo el llamado

silicio metal#rgico, con una pure*a del 96, se vuelve a puri%icar hasta llegar al silicio

en grado semiconductor, con una pure*a del 99,9996

!e introduce el silicio en un crisol con impure*as de boro, %ormando una masa %undida

que alcan*a una temperatura de unos 88:C !e dispone de una varilla en cuyoe'tremo se sit#a un germen de silicio que hace que comience el proceso de

solidi%icaci"n al ponerse en contacto con la masa !e denomina m$todo !*chrals;y

/na ve* obtenido el cilindro de silicio mono cristalino, se corta en delgadas obleas, de

unos ,< mm +a capa super%icial se restaura del corte mediante baos qumicos y,

posteriormente, la oblea se introduce en hornos especiales que alcan*an entre y

:C y que contienen una atm"s%era rica en %"s%oro 1h, el %"s%oro se va di%undiendoes la cara que se quiere dopar y %orma as la uni"n -&= 1 continuaci"n se dota a la

oblea de una capa anti re%lectante para un mayor aprovechamiento de la radiaci"n solar,

as como los contactos "hmicos para poder conectar la oblea %otovoltaica y, para

%inali*ar, se comprueba y se miden las caractersticas espectrales de la c$lula solar

%abricada

+as c$lulas solares de silicio mono cristalino estn basadas en la uni"n del silicio, uhomouni"n, en contraposici"n a otros tipos de c$lulas solares, como el arseniuro de


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!>+>C>? /=@>@?


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EL SILICIO

(l silicio es un elemento qumico metaloide, su numero

at"mico es 8 y situado en el grupo 8 de la tabla peri"dica de

los elementos qumicos %ormando parte de la %amilia de los

carbonoideos de smbolo !i (s el segundo elemento ms

abundante en la corte*a terrestre 027,76 en peso despu$sdel o'igeno !e presenta en %orma amor%a y cristali*adaA el

primero es un polvo pardu*co, ms activo que la variante

cristalina, que se presenta en octaedros de color a*ul

grisceo y brillo metlico

(l silicio cristalino tiene una dure*a de 7, su%iciente pararayar el vidrio, de dure*a de 5 a 7 (l silicio tiene un punto de

%usi"n de 8 BC, un punto de ebullici"n de 2


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(l !ilicio es todava el material ms popular para la %abricaci"n de

la mayora de las c$lulas solares para aplicaciones comerciales

porque es abundante en la naturale*a -ara ser #til en las c$lulas

solares, debe ser re%inado al 9999996 de pure*a+a estructura molecular de una celda individual de silicio es

uni%orme, lo que es ideal para una e%iciente trans%erencia de

electrones -ara hacer una celda %otovoltaica e%ectiva, se le

agregan 3impure*as3 0dopado para que se convierta en tipo&n o

tipo&p /na segunda manera mucho ms econ"mica lo constituyeel silicio semicristalino, que consiste de varios cristales ms

pequeos conocidos como 3semillas,3 que introducen 3lmites

entre gracutenulos3 al s"lido !on estas barreras lo que impide la

circulaci"n o pasa)e de electrones y los estimulan a recombinarse

con las 3lagunas3 Day un compromiso entre el costo y la

reducci"n de potencia -ara crear las di%erentes capas

semiconductoras, el silicio se deben introducir impure*as, sea

con un elemento que posea un electr"n en demasa 0sobrante o

por de%ecto 0%altante Euntando las capas FnG y FpG se crea la

)untura que provoca que el material genere electricidad cuando se

encuentra %rente a una %uente de lu*


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FUNCIN DEL SILICIO

Tres son las tecnologas disponibles, toda altamente

con%iables @os de estas tecnologas requieren cristal de

silicio, sea mono&cristalino o poli cristalino +a tercera

tecnologa utili*a delgadas pelculas de silicio 3amor%o3

impuri%icado+as Hono cristalinas

+as Hulti o poli cristalinas


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-ara los paneles solares de silicio 1mor%o, el material

es vapori*ado y depositado sobre vidrio o acero

ino'idable (ste procedimiento genera c$lulas menos

e%icientes, pero s"lo requieren de una pelcula de siliciode un espesor burdamente estimado en un quinto de

las celdas mono o poli 1l mismo tiempo los costos de

la tecnologa de producci"n son menores que la de los

otros m$todos Con esta tecnologa adopta laapariencia de 3vidrio coloreado3 I- !olare' posee dos

tecnologas de pelcula delgada de las cuales s"lo una

est ya disponible en volumen comercial


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CRISTAL DE SILICIO

POLICRISTALINO


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HISTORIA DE LOSAUTOS SOLARES

+a historia de los autos solares se remonta a 92, cuando un

visionario aventurero australiano, de origen dan$s, Dans

Tholstrup, y el piloto de carreras +arry -er;ins, construyeron

y mane)aron el primer auto solar, el 3I- Juiet 1chiever3 desde

-erth hasta !idney Cru*ar 1ustralia de oeste a este por untotal de 85 Km tom" 2 das con un promedio de velocidad

de 2< ;mLh

(l prop"sito de este primer auto, %ue el de mostrar al mundo

tres cosas bsicamente, que la energa solar era una %uente

muy importante y su%icientemente desarrollada para sustituir a

los combustibles %"siles, que el transporte terrestre tiene

alternativas no contaminantes como el vehculo el$ctrico, y

crear el inter$s en el mundo cient%ico por el desarrollo de

ambas


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(l primer %ruto de este prop"sito se dio en 95, cuando el sui*o /rs

HuntMyler cre" la primera competencia mundial de autos solares el 3Tour

de !ol3, misma que cre" una gran e'pectaci"n y atra)o la mirada del

mundo @esde entonces esta carrera se celebra anualmente en europa

1 pesar de que la historia del autom"vil el$ctrico es ms antigua que la de

los es evidente el gran auge que a tomado la idea del vehculo el$ctrico a

partir de este tipo de competencias que de%initivamente an logrado captar

el inter$s del mundo cient%ico, en%ocndolo al desarrollo del vehculoel$ctrico

+a Neneral Hotors, despu$s de haber ganado el Oorld !olar Challenge en

97 con su e'traordinario autom"vil solar, el 3!unraycer3, decidi"

disear y construir con miras comerciales, uno de los autos el$ctricos

ms prometedoresA el 3(.3 (ste autom"vil es capa* de desarrollar

velocidades de ;mLh y tiene una autonoma de 9 ;m a un velocidadde 9 ;mLh


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-P?T?T>-?!


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COMO FUNCIONA UNAUTO SOLAR?

& +a energa del !ol se convierte directamente en

electricidad por las celdas solares

2& (sta electricidad es almacenada en bateras


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CONCLUCIN

(n el presente traba)o in%ormativo hemos podido apreciar las

di%erentes virtudes de la energa solar, en %orma especial en

lo relacionado con el mundo automotri* y a su ves como el

hombre ha ido innovando da a da para su me)or

aprovechamiento, todo esto con la intenci"n de lograrm$todos de transporte mas sanos para el medio ambiente y

para la salud de las personas, sin embargo se han visto

a%ectados por los altos costos de producci"n que implica

poner en %uncionamiento un autom"vil solar y su adaptaci"n

al transporte urbano +a in%ormaci"n que mas abunda sobre

el tema solo se relaciona con vehculos de competencias, he

de esperar que se pueda per%eccionar y adaptar al transporte

de pasa)eros como una buena alternativa para combatir la

contaminaci"n

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