PLANTEAMIENTO DE UN DISEÑO INNOVADOR DE PANELESFOTOVOLTAICOS, REEMPLEZANDO EL MATERIAL SEMICONDUCTOR DEL  PANEL COMUN POR ...
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PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN  ¿En que influye la sustitución del silicio por Boro con un recubrimiento de una lamina de zinc,...
Realizar una investigación sobre los paneles solares y los elementos que      van a innovar, utilizando varios medios de c...
millones de personas por año. Cada 10 años, alrededor de mil millones dehabitantes se añaden a la población mundial.Esta c...
MATERIALES:   -    Boro, en la cantidad que se utiliza el Silicio en un panel común   -    Laminas de zinc, con cantidad d...
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Anteproyecto

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Anteproyecto

  1. 1. PLANTEAMIENTO DE UN DISEÑO INNOVADOR DE PANELESFOTOVOLTAICOS, REEMPLEZANDO EL MATERIAL SEMICONDUCTOR DEL PANEL COMUN POR BORO RECUBIERTO DE LAMINAS DE ZINC, QUE SUSTITUYA EL SILICIO. VANESSA MANCO CARVAJAL JENNIFER PANIAGUA VALLEJO JACQUELINE LONDOÑO MEDINA ANA MARIA SUAREZ ALZATE CARLOS ALBERTO BETANCUR SILVERA COLEGIO LOYOLA PARA LA CIENCIA Y LA INNOVACIÓN MEDELLIN – ANTIOQUIA 2011
  2. 2. PLANTEAMIENTO DE UN DISEÑO INNOVADOR DE PANELESFOTOVOLTAICOS, REEMPLEZANDO EL MATERIAL SEMICONDUCTOR DEL PANEL COMUN POR BORO RECUBIERTO DE LAMINAS DE ZINC, QUE SUSTITUYA EL SILICIO. VANESSA MANCO CARVAJAL JENNIFER PANIAGUA VALLEJO JACQUELINE LONDOÑO MEDINA ANA MARIA SUAREZ ALZATE CARLOS ALBERTO BETANCUR SILVERA Anteproyecto Asesores: WILLIAM PEREZ OCAMPO HERNAN DARIO VILLEGAS CLEMENTENTINA BUITRAGO NORA ELENA OREGO LUZ MARINA SIERRA ULLENID JIMENEZ EDGAR DANIEL SANCHEZ JOEL MURIEL COLEGIO LOYOLA PARA LA CIENCIA Y LA INNOVACIÓN MEDELLIN – ANTIOQUIA 2011
  3. 3. PLANTEAMIENTO DE UN DISEÑO INNOVADOR DE PANELESFOTOVOLTAICOS, REEMPLEZANDO EL MATERIAL SEMICONDUCTOR DEL PANEL COMUN POR BORO RECUBIERTO DE LAMINAS DE ZINC, QUE SUSTITUYA EL SILICIO.INVESTIGADOR PRINCIPAL:NOMBRE: Carlos Alberto Betancur silveraGRADO: 9INSTITUCION: Colegio Loyola Para La Ciencia Y La InnovaciónTEL: 4 41-83-96EMAIL: carlos.970107@gmail.comINTEGRANTES:NOMBRE: Vanessa Manco CarvajalGRADO: 9INSTITUCION: Colegio Loyola Para La Ciencia Y La InnovaciónTEL: 2 59- 21-14EMAIL: sweetvane2012@gmail.comNOMBRE: Jacqueline Londoño MedinaGRADO: 9INSTITUCION: Colegio Loyola Para La Ciencia Y La InnovaciónTEL: 4 27-32-64EMAIL: jacquelm07@gmail.comNOMBRE: Jennifer Paniagua VallejoGRADO: 9INSTITUCION: Colegio Loyola Para La Ciencia Y La InnovaciónTEL: 2 14-72-95EMAIL: jennivp.18@gmail.comNOMBRE: Ana Maria Suarez AlzateGRADO: 9INSTITUCION: Colegio Loyola Para La Ciencia Y La InnovaciónTEL: 2 73-81-48EMAIL: anita.sual@gmail.com
  4. 4. PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN ¿En que influye la sustitución del silicio por Boro con un recubrimiento de una lamina de zinc, en los costos de producción y absorción de energía solar en un panel fotoeléctrico? PROBLEMA DE INVESTIGACIÓNEn el mundo se ha presentado una problemática referente a la contaminación y deeconomía. Este problema seguirá debido a un aumento en la población, lo queconllevara a un aumento del costo y la necesidad de la energía y el consumo demás recursos, dado a que el 80% de la energía proviene de la combustión de losrecursos fósiles, lo que obliga a una innovación pronta con respecto a estasituación.El problema de consumo se nota en el esfuerzo por la creación de mecanismosque ayuden o desaparezcan esta situación, a esto se le suma la lucha por unaestabilidad económica, la cual se hará más dificil de conseguir dado a que losrecursos fósiles no son renovables y él en el transcurso de su consumoaumentaran de costo, afectando a las grandes ciudades, y se suma la situación dela contaminación dada a mecanismos productores de energía utilizados por elhombre para cubrir su consumismo, los cuales son grandes contribuyentes a lasemisiones de CO2 hacia la atmosfera.El hombre ha despertado con respecto a la situación de la contaminaciónproducida por el consumismo, con la generación de mecanismos de energíasalternas.Así que presentamos una solución mediante la implementación innovadora en lospaneles fotovoltaicos y además promoviendo una implementación en la vivienda. OBJETIVOSGeneral:Realizar un mecanismo con innovación de paneles fotovoltaicos, por medio delremplazo del Silicio por Boro recubierto con láminas de Zinc, para brindarbeneficios a la sociedad y al medio ambiente.Específicos:
  5. 5. Realizar una investigación sobre los paneles solares y los elementos que van a innovar, utilizando varios medios de consulta como libros y la internet, con el fin de obtener información y la ayuda a realizar un prototipo. Realizar un diseño del mecanismo, por medio del diseño de planos, para la realización futura de un prototipo. Introducir la innovación propuesta en un panel fotovoltaico, por medio de los diseños realizados, para obtener una conclusión sobre la producción y costo que esto traería. Realizar un prototipo del mecanismo, realizado con base a los planos y diseños, para la muestra del proyecto. JUSTIFICACIÓNEl fin de este proyecto es de generar una proyeccion para la realización de casasinnovadoras, que utilicen mecanismos con innovación de producción de energíasolar, para ello hemos implementado la elaboración de investigaciones respecto altema y diseño de plano, para que en un futuro probablemente se pueda realizarestas ideas.En caso de que este proyecto se ponga en práctica le traería muchos beneficios ala sociedad, con respecto a la economía, el proyecto va encaminado a impulsar aefectuar en la vivienda energías alternas, obtenidas con mejores mecanismos,esto aportaría para el mantenimiento del medio ambiente y su aprovechamiento. HIPOTESISEl deterioro del ecosistema, por causa del consumismo mundial, se subsana conla innovación en paneles fotovoltaicos instalados en la producción de energía dela vivienda.El cambio del Silicio por el Boro en los panales fotovoltaicos, conlleva a un ahorroen el costo y la producción de energía de este. MARCO TEORICOUn aspectos de análisis para nuestro problema es el alto porcentaje decontaminación que en los últimos años se ha venido presentando en todo elmundo y en parte está ligada a un consumismo de los recursos de los cuales unode los primordiales es la energía, cada vez mas importante y necesaria, esto esdebido al incremento de la población, La población mundial aumenta en más de 81
  6. 6. millones de personas por año. Cada 10 años, alrededor de mil millones dehabitantes se añaden a la población mundial.Esta contaminación es generada en gran parte por las emisiones de CO 2producidas por los mecanismos de producción de energías de combustión derecursos fósiles, que representan el 80% de la energía mundial.Así que se implementaron las energías alternas, como otros medios de producciónde energía, las cuales no son contaminantes y son inagotables, pero no son unafuente que sustente la gran necesidad mundial de este recurso, dado a que laproducción es menor a los mecanismos de combustión fósil.Una de este tipo de fuente es la solar, que se obtiene de dos maneras, térmica ylumínica y es obtenida atraves de los paneles. Y otro aspecto a mejorar de estemecanismo es el costo de este.El funcionamiento de los paneles se basa en el efecto fotovoltaico. Este efecto seproduce cuando materiales semiconductores convenientemente tratados incide laradiación solar produciendo electricidad, los paneles convierten la energía solar enenergía eléctrica.Dada a la continua producción de este mecanismo, se nota que su costo secompensara en un futuro de utilidad, por eso una buena opción es implementar enlos hogares paneles fotovoltaicos, para el ahorro de la energía y restablecimientodel planeta y por medio de esto beneficiando económicamente las personas.¿Pero el costo puede ser menor?, eso posiblemente se podría dar con lainnovación de alguno de sus materiales que influyen en la producción, el cual seríael silicio un elemento eficiente en el mecanismo, pero con la falencia del precio. Elcual se remplazaría con el boro un elemento casi con unas mismascaracterizaciones, pero con un problema, su conductividad, pero este se puedesolucionar sumiendo a altas temperaturas, las cuales se conseguirán con elrecubrimiento del Boro con un material metálico que reaccione a la condiciones detemperatura (el zinc es el más recomendado, introducido de forma de laminas querecubran el Boro).Una solución sería la realización de viviendas que utilicen mecanismos innovadosde producción de paneles fotovoltaicos, que le serviría a la vivienda como fuentede producción de energía. Para mejorar la calidad de vida de las personas que losutilicen.
  7. 7. MATERIALES: - Boro, en la cantidad que se utiliza el Silicio en un panel común - Laminas de zinc, con cantidad directamente proporcional a la cantidad de Boro. - Panel común.METODOS: - Se toman los datos de producción del panel solar. - Se pasa al remplazó del silicio en la estructura del panel, por el boro, como el boro es mal conductor a tempera tura ambiente, pero reacciona en alta temperatura se introduce las laminas de zinc recubriendo el boro y a cumplir el papel de recalentarían. (esto solo se trabajara en las capas del panel donde se trabaja con el silicio lo demás no se le hará cambio). - Se organiza el cableado y los demás elementos común y corriente. - Se toman los datos de producción con las modificaciones. - Se realiza la respectiva comparación. - Se realiza las conclusiones. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES ACTIVIDAD TIEMPO DE INICIO TIEMPO DE CULMINACIÓN Investigación 5 de Julio 29 de Agosto Anteproyecto 5 de Julio 31 de Octubre Planos 5 de Julio 10 de Noviembre Prototipo 10 de Agosto 24 de Noviembre WEBGRAFIA http://www.lenntech.es/periodica/elementos/b.htm http://www.lenntech.es/periodica/elementos/zn.htm http://www.biocab.org/sobrepoblacion.html#anchor_1006 http://catedrabpenergia.uji.es/observatorio/energia-en-el-mundo/ http://www.sitiosolar.com/paneles%20fotovoltaicas.htmhttp://www.miliarium.com/bibliografia/monografias/Energia/EnergiasRenovables/EnergiaSolarFotovoltaica.asp http://aktuaya.org/index.php?option=com_content&view=article&id=319 http://news.soliclima.com/noticias/energia-solar/como-funciona-un-modulo-fotovoltaico http://fisica.ciens.ucv.ve/riraldi/energ1.htm

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