Resumen

Como todos sabemos los recursos de nuestro planeta se han ido deteriorando cada vez más con el paso de los años, gracias a que utilizamos baterías, cargadores y un sin  fin de productos electrónicos.

Ahora los ingenieros en diversas ramas como la mecánica, la mecatrónica, eléctrica y los científicos están en la lucha de buscar medios naturales para ayudarnos a disminuir un poco el uso de; baterías y cargadores.

Uno de los recursos naturales que se está utilizando es la luz del sol, aunque falta mucho por lograr que la energía sea ilimitada y de bajo costo.

El sol es la fuente de energía del futuro, con la ayuda de él vamos a utilizar una celda solar para recargar nuestro celular que hoy en día se ha vuelto parte imprescindible en nuestra vida.

Pregunta de Investigación

Planteamiento del Problema

En la actualidad el tener un celular es algo necesario en la vida de las personas, pero principalmente que el celular este cargado.

Cuántas veces se nos ha descargado el celular pero no tenemos donde conectar o no traemos cargador.

Hoy en día es importante estar comunicados aún en los lugares más alejados.

Es un problema quedarnos sin batería y que no tengamos un medio alterno para cargar nuestro celular.

Antecedentes

Por años los científicos han experimentado diversos métodos para hallar la forma de capturar la abundante energía radiada por el sol, pero todavía está muy lejos el perfeccionamiento de la tecnología para obtener energía solar de forma ilimitada y a un bajo costo.

Las celdas solares están alimentadas por un delgado disco que convierte la luz en electricidad. A éste disco se le conoce como Fotovoltaico (foto es de Luz y voltaico de electricidad) o celda solar. Este es el resultado de una extensa investigación y desarrollo, desde que inició la era espacial.

La investigación y desarrollo  de las celdas solares se han incrementado a gran escala. En este sentido los costos no han sido un gran problema, el mayor problema ha sido el peso, más aún ha sido el factor crítico. Cada gramo adicional que se pone en órbita ha sido cuidadosamente considerado. Las celdas solares cada vez son más ligeras y menos caras. Las celdas suministran la energía que requieren los equipos a bordo de las naves espaciales.

Esta investigación ha abierto la puerta de un potencial ilimitado para la aplicación de la tecnología solar en la industria y aún en nuestra vida diaria.

¿COMÓ ESTAN HECHAS LAS CELDAS SOLARES?

Actualmente la mayoría de las celdas solares producidas en volumen están fabricadas de sílice,  Este es un recurso completamente natural, se encuentra en más de una cuarta parte de la corteza de la tierra y es el principal componente de la arena. El sílice utilizado en la producción de las celdas solares debe ser purificado en muy alto grado.

Una gran parte del costo de la producción de las celdas solares resulta de limpiar y remover las impurezas para producir sílice de alta calidad.

¿Qué es una celda solar?

Una celda solar o celda fotovoltaica es un instrumento que genera electricidad directamente de la luz visible, debido al efecto fotovoltaico.

Para poder generar energía útil, se deben interconectar un cierto número de celdas para formar un panel solar, también conocido como un módulo fotovoltaico.

Generalmente, la cantidad de poder que se genera con un panel solar es de 12 voltios, los cuales se pueden utilizar de manera independiente o como conjunto en una red.

El número de celdas solares o el tamaño del panel solar lo determina la  cantidad de luz disponible, y la energía requerida.

La cantidad de energía generada por una celda solar es determinada por la cantidad de luz que cae directamente sobre ella, lo cual a su vez está determinado por el clima y la hora del día.  En la mayoría de los casos resulta necesario almacenar la energía generada, para así hacer mejor uso de las celdas solares.

Es posible conectar una red o arreglo de paneles de energía solar, conformados por celdas solares o celdas fotovoltaicas,  a la red eléctrica para asistir a los paneles solares cuando la energía requerida es mayor a la energía generada.  Estos costos pueden recuperarse al vender los excedentes de energía producidos a la compañía eléctrica.

Las celdas solares generalmente esta hechas a base de silicón, el mismo material que se utiliza para  transistores y circuitos integrados. El silicón es tratado para que cuando le llegue la luz, se liberen los electrones, generando una corriente eléctrica.

El modelo solar está alimentado por un delgado disco que convierte la luz en electricidad. Este disco es comúnmente conocido como fotovoltaico (el término foto es de luz y voltaico de electricidad) o celda solar. Este es el resultado de una extensa investigación y desarrollo, desde que inicio la era espacial.

Los científicos originalmente desarrollaron celdas fotovoltaicas como un medio para recargar las baterías y suministrar energía a los sistemas contenidos en las naves espaciales. Estas delgadas celdas han contribuido considerablemente a hacer realidad el programa espacial.

La investigación y desarrollo de las celdas solares se ha incrementado a gran escala. En este sentido los costos no han sido un gran problema, el mayor problema ha sido el peso, más aún ha sido el factor crítico.

Actualmente la mayoría de las celdas solares producidas en volumen están fabricadas de sílice

El sílice es un recurso completamente natural, se encuentra en más de una cuarta parte de la corteza de la tierra y es el principal componente de la arena, el sílice utilizado debe ser purificado en muy alto grado.

La celda solar está hecha de una fina capa de boro. El boro da a la estructura de cristal una característica única. Que es una gran carga eléctrica positiva. Cuando esta parte de la celda solar tiene una gran carga positiva se le conoce como sílice tipo “P” y esto forma parte de la celda solar.

EL PODER DE LA LUZ

La luz del sol está compuesta por un espectro de colores, cada uno de los cuales tiene diferente longitud de onda

En la mayoría de los casos las celdas solares no son expuestas al máximo nivel de luz de sol.

Objetivo

Diseñar un cargador solar que pueda suministrar energía a un celular.

Demostrar que la luz solar es sumamente importante para nuestras vidas, ya que no sólo nos aporta beneficios en nuestro cuerpo, sino que por si fuera poco nos proporciona su luz para que atravez de una celda solar podamos transformar esa energía en electricidad.

Justificación

Elegimos este tema por que se nos hizo muy interesante que por medio de la luz solar nosotros podamos recargar nuestro celular.

Hoy en día casi todos tenemos un celular, ya que se ha vuelto imprescindible para nosotros, pero cuantás veces nos ha pasado que cuando salimos se nos llega a terminar la batería y no tenemos donde recargarlo.

Es por ello que me interese en este tema ya que podemos realizar una celda solar casera para llevarla con nosotros cuando vayamos a salir a un lugar que tal vez no tenga electricidad.Sabemos que ya existen celdas solares para calentar el agua y que ya también existen estufas solares , pero mucha gente aún no lo sabe y queremos informarles de los beneficios que tiene el tener un cargador para celular pero utilizando un medio natural

Hipótesis

Si las personas supieran la importancia  y los beneficios de utilizar la energía solar en su vida diaria,  entonces se atreverían a utilizarla.

Si las personas supieran que las celdas solares no sólo sirven para calentar el agua, sino para muchisimas otras cosas entonces lo utilizarían de inmediato.

Si logrará hacer un cargador solar, entonces lo utilizaríamos en casa para los celulares..

Método (materiales y procedimiento)

Materiales

-panel solar de 3v con base

-celda solar

-detector de voltaje

-diodos

-regulador de tensión

-soldador

-tijeras

-cable plano para unir placas

-un celular
ya que hemos visto los materiales que se van a utilizar, entonces vamos a proceder a cortar el cable USB (MACHO/HEMBRA)como se observa en la fig.4
Vamos a proceder a unir las celdas solares, se van a conectar en serie o paralelo según sea necesario.Como podemos observar en las figuras 6 y 6.1 me encuentro conectando las celdas solares ,una de 3v y las otras 2 de 1v.

Nosotros necesitamos un total de 5 voltios para que nuestro cargador pueda funcionar, así que por eso utilizamos estas 3 celdas ya que la suma de us voltios da 5v.
También podríamos utilizar celdas de más voltaje.Una vez que ya tenemos cortado el cable USB, solamente vamos a utilizar el cable rojo y negro.
El cable rojo representa el lado positivo y el cable negro representa el lado negativo.
Como se puede ver en estas fotos el calbe USB se va a soldar con una punta del diodo y la otra con una punta positiva del transistor.

Galería Método

Resultados

Una vez que ya termine de armar mi cargador hice algunas pruebas para comprobar si el resultado era el esperado.

Las primeras veces me lleve una terrible descepción ya que mi cargador no funcionaba, es decir que no lograba cargar el celular.

Comenzamos a ver que es lo que pasaba y al principio no podía encontrar la falla, estuvimos checando las celdas y el cable.

Por fin cuando estabamos checando el voltaje de las celdas nos dimos cuenta que el voltaje de una ellas no era el adecuado, al no tener el voltajedeseado no se lograba completar la sumas de voltajes y esto provocaba que no tuviera la suficiente fuerza para cargarlo.
Hicimos otras pruebas más hasta que logramos que el celular se cargara satisfactoriamente.
Hubo momentos en que cuando quería probar si mi cargador funcionaba, no podía hacerlo ,ya que cuando llegaba de la escuela o estaba nublado o la luz del sol no era lo suficientemente fuerte par que el celular se cargara.
Llego el momento en que el cargador si funcionó y me sentí muy satisfecho con el trabajo que realizamos.

Galería Resultados

Discusión

Conclusiones

Me siento contento de haber logrado armar un cargador solar para mi celular, ya que uno nunca sabe cuando lo podamos necesitar.

Se me hace muy útil ya que ¿cuantas veces se nos ha llegado a ir la luz? o ¿cuántas veces se nos ha perdido el cargador?

Cuando mi papá me sugirió de que hablaramos sobre este tema se me hizo un poco difícil, ya que desconocía totalmente de l oque hablaba, pero cuando comenzamos a investigar me fue gustando y ya no se me hizo tan complicado.Realizar un cargador solar para el celular fue una experiencia muy padre para mi, por que aprendí cosas de electricidad, pero sobre todo aprendí a utilizar los beneficios que la luz solar nos da.
Hoy en día ya existen diferentes tipos de cargadores solares y esto es muy bueno, ya que poco a poco podemos hacer conciencia para que las personas no utilizemos tantas baterías o cargadores normales, debido a que esto daña a nuestro planeta.

Bibliografía

http://www.com.hacer.blogspot.com

http://www.com.taringa.net

Manual de cómo funcionan las celdas solares blogs.pot.com manual para crear celdas solares

Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Method Gallery

Results

Results Gallery

Discussion

Conclusions

Bibliography