Celdas Fotovoltaicas

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LÉON.

Facultad de Ingeniería Civil.

Metodología Científica.

Catedrático: Dr. Daniel Sánchez Martínez.

Tema: Energía fotovoltaica y celdas solares de alta eficiencia.

Integrantes del equipo:

• Erik Samir Guadian Escobar.

• Jorge Uriel Alejandro Castaño.

• Roberto Martínez Cruz.

Ciudad Universitaria, San Nicolás de los Garza, N.L. a 25 de marzo del 2014.

INDICE.

Portada ------------------------------------------------------------------------ 1

Índice ------------------------------------------------------------------------ 2

1.- Resumen ------------------------------------------------------------------ 3

2.- Introducción -------------------------------------------------------------- 4

3.- Metodología

3.1.- Consumo de combustibles fósiles en países desarrollados y subdesarrollados ------------------------------------------------------------- 5

3.2 La energía fotovoltaica ------------------------------------------------- 7

3.2.1 Algunas ventajas del uso de energía fotovoltaica ------------ 7

3.2.2 Constitución de una celda fotovoltaica --------------------------- 8

3.2.3 Celdas Solares Cuánticas ------------------------------------------- 9

4.- Resultados ------------------------------------------------------------------ 10

5.- Conclusiones---------------------------------------------------------------- 11

6.- Referencias ------------------------------------------------------------------ 11

1.- RESUMEN.

Las fuentes renovables de energía son aquellas que, administradas de modo adecuado, pueden explotarse ilimitadamente, es decir, la cantidad disponible no disminuye a medida que se aprovecha. Para tener una política de desarrollo sostenido es indispensable que la mayoría de los recursos, particularmente la energía, sean del tipo renovable.

De todas las fuentes renovables, la energía solar es la única que puede ser aprovechada en todo el planeta, independientemente del clima o la geografía, sin deterioramiento al ambiente y teóricamente con la capacidad de satisfacer las necesidades energéticas de la población mundial. Las celdas solares son dispositivos capaces de transformar directamente la energía solar en energía eléctrica, llamada comúnmente energía fotovoltaica.

El objetivo de todas las fuentes renovables, y la fotovoltaica no es la excepción, es generar energía eléctrica a bajos costos que permitan competir con la producción de energía eléctrica que se obtiene de combustibles fósiles y nucleares. Fabricar celdas solares con alta eficiencia de conversión es uno de los propósitos fundamentales en aras de disminuir el precio del kWh de energía eléctrica.

En el presente trabajo se analizará el problema de la educación energética, propiciando la creación de paradigmas que impidan el uso indiscriminado de los combustibles fósiles como fuente de energía, al tiempo de invocar a la necesidad del uso de la energía solar y más específicamente el empleo de celdas solares fotovoltaicas de alta eficiencia para poder lograr un desarrollo sostenible.

2.- INTRODUCCIÓN.

Variados y profundos son los problemas actuales que afronta la humanidad, en cuyas soluciones la educación juega un papel trascendente a través de la enseñanza de valores que contribuyen a mejorar la convivencia humana en el plano tecnológico, ecológico y social. El problema energético es uno de ellos, porque es vital para el futuro del planeta, por lo que constituye uno de los temas prioritarios de la ciencia y con mucha más razón de la Física. La energía es, al mismo tiempo, una solución y un problema para el desarrollo sostenible; hace posible el avance y, sin embargo, es una de las principales causas de contaminación del hábitat al originar perjuicios para la salud humana y el medio ambiente.

El devenir energético mundial es capital por su incidencia en la mayoría de nuestros principales problemas. Nuestras economías utilizan combustibles que, además de no ser renovables, ocasionan daños al entorno en que habitamos. Los actuales sistemas energéticos están alterando el clima global con la emisión a la atmósfera de enormes cantidades de carbón, más de una tonelada anual por habitante del planeta. Una educación energética aceptable desde el punto de vista ambiental conlleva la formación de hábitos que garantizan una sociedad viable. Resulta esencial asumir una estrategia que permita la creación de un mundo próspero y sano. La misma comunidad científica ha aceptado que el futuro desarrollo tiene que ir unido al desarrollo de nuevas fuentes energéticas que favorezcan el mejoramiento de la calidad de vida.

Desarrollo tecnológico y bienestar social implican mayor consumo energético, por lo que resulta obvio preguntarnos, ¿en que sentido evolucionará esta relación? La respuesta resulta trivial. El consumo cada vez creciente de energía no podrá ser satisfecho por las llamada fuentes tradicionales basadas en los combustibles fósiles: carbón, gas y petróleo, por lo que éstas deberán ser sustituidas paulatinamente por otras fuentes, que a su vez sean renovables.

3.- METODOLOGÍA.

3.1- CONSUMO DE COMBUSTIBLES FOSILES EN PAISES DESARROLLADOS Y NO DESARROLLADOS.

Durante años hemos venido escuchando que el petróleo, y los demás combustibles fósiles, se agotarán, pero continuamos con su explotación creciente como si tal sentencia fuera infundada. Muchos reportan cifras diversas de reservas probadas de combustibles fósiles, sin embargo es generalmente aceptado que se tienen reservas de alrededor de 1×10^12 barriles de petróleo, 1×10^12 toneladas métricas de carbón, 150×10^12 m3 de gas y 3×10^6 toneladas métricas de uranio. Los mercados internacionales de combustibles fósiles están atentos a las cifras de reservas, especialmente las probadas, definidas como combustibles fósiles que pueden recuperarse a partir de depósitos conocidos bajo las condiciones económicas y operativas actuales, y que han sido identificados por medio del análisis de información geológica y de ingeniería. Las reservas probadas se pueden clasificar como desarrolladas y no desarrolladas. El consumo promedio anual de petróleo constituye aproximadamente el 3% de la reserva probada. Muchos especialistas han diseñado modelos para determinar cuándo ocurrirá el “pico del petróleo”, es decir, el año en que la producción de petróleo será máxima y después comenzará a declinar. Varios modelos coinciden

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