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Las celdas solares convierten la energía solar en electricidad, de manera similar a la forma en que las plantas la transforman en alimento por medio de la fotosíntesis. Las celdas solares funcionan utilizando la energía solar para hacer que los electrones presentes en los materiales semiconductores se desplacen desde las órbitas cercanas a los núcleos de sus átomos hasta las órbitas más elevadas en donde pueden conducir la electricidad. Las celdas solares comerciales utilizan silicio a modo de semiconductor, pero existe una forma de fabricarlas con materiales más accesibles con la finalidad de ver por tu cuenta cómo funciona.
Pasos
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Consigue dos placas de vidrio del mismo tamaño. Lo ideal sería que utilices las placas que sirven como cubiertas para los portaobjetos del microscopio.
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Utiliza alcohol para limpiar las dos superficies de las placas. Después de limpiarlas, tócalas únicamente por los bordes.
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Prueba la conductividad de ambas caras de las placas. Utiliza los cables de un multímetro para tocar la superficie de las placas y poder medir la conductividad. Después de saber qué cara es la que posee conductividad en cada una de las placas, únelas de modo que un lado conductor quede hacia arriba y otro, hacia abajo.
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Coloca una cinta adhesiva transparente en las placas. De esta manera, las mantendrás fijas para el siguiente paso.
- Coloca la cinta en el lado largo de las placas de manera que se superponga a 1 mm (1/25 de pulgada) de los bordes.
- Coloca la cinta adhesiva en la parte exterior a 4 o 5 mm (1/5 de pulgada) del lado conductor que está hacia arriba.
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Aplica una solución de dióxido de titanio en las placas. Vierte dos gotas en el lado conductor que mira hacia arriba y luego espárcela de manera uniforme sobre la superficie. Deja que el dióxido de titanio cubra el lado conductor que mira hacia abajo.
- Antes de aplicar dicha solución, podrías cubrir las placas con óxido de estaño.
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Retira la cinta adhesiva y separa las placas. Ahora deberás tratar las placas de manera diferente.
- Coloca la placa cuyo lado conductor está hacia arriba sobre una placa calefactora durante toda la noche para endurecer el dióxido de titanio.
- Luego limpia el dióxido de titanio del lado conductor que está hacia abajo y colócalo en un lugar donde no acumule suciedad.
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Llena un plato poco profundo con tinte. El tinte puede estar hecho con jugo de frambuesa, de mora o de granada e incluso puedes preparar un té con pétalos de hibisco rojo.
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Sumerge la placa cubierta con dióxido de titanio, con el lado recubierto hacia abajo, en el tinte durante unos 10 minutos.
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Limpia la otra placa con alcohol. Hazlo mientras remojas la placa cubierta con dióxido de titanio.
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Vuelve a probar la placa limpia para hallar su lado conductor. Utiliza el signo más (+) para marcar el lado que no sea conductor.
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Aplica una cubierta delgada de carbono en el lado conductor de la placa limpia. Para hacerlo, pasa un lápiz sobre el lado conductor o aplica un lubricante de grafito. Hazlo hasta cubrir toda la superficie.
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Retira la placa cubierta con dióxido de titanio del plato con tinte. Enjuágala dos veces, primero con agua desionizada y luego con alcohol. Luego sécala con un pañuelo de papel limpio.Anuncio
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Coloca la placa cubierta con carbono sobre la que tiene dióxido de titanio de modo que ambas cubiertas se toquen. Las placas deben desplazarse ligeramente, aproximadamente 5 mm (1/5 de pulgada). Coloca broches aprietapapeles sobre los bordes largos para mantenerlas en su lugar.
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Aplica dos gotas de una solución de yoduro en la cubierta expuesta. Deja que dicha solución pase por toda las cubiertas de las placas de modo que estén completamente empapadas. Podrías abrir los broches aprietapapeles y levantar con suavidad una de las placas para permitir que la solución se esparza por toda la superficie.
- La solución de yoduro hará que los electrones fluyan desde la placa cubierta con dióxido de titanio hacia la que está cubierta con carbono una vez que se exponga la celda a una fuente de luz. A esta solución se le conoce como electrolito.
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Limpia la solución restante en las partes expuestas de las placas.Anuncio
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Coloca una pinza cocodrilo en las secciones recubiertas que están expuestas a cada lado de la celda solar.
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Conecta el cable negro del multímetro en la pinza que está conectada a la placa expuesta recubierta con dióxido de titanio. Esta placa será el electrodo negativo o cátodo de la celda solar.
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Conecta el cable rojo del multímetro en la pinza que está conectada a la placa expuesta recubierta con carbono. Esta placa es el electrodo positivo o ánodo de la celda solar (en un paso anterior, la marcaste con un signo más en el lado no conductor).
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Coloca la celda solar junto a una fuente de luz con el electrodo negativo frente a ella. En un salón de clases, puedes hacerlo al colocar la celda sobre la lente de un retroproyector. Si estás en casa, puedes utilizar otra fuente de luz, como una bombilla de luz o la misma luz solar.
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Utiliza el multímetro para medir la corriente y el voltaje que genera la celda solar. Hazlo antes y después de exponer la celda a la luz.Anuncio
Consejos
- También puedes fabricar una celda solar al utilizar 2 láminas pequeñas de cobre pulido y colocar una de ellas sobre una placa calefactora durante 30 minutos hasta que el cobre de ennegrezca. Deja que se enfríe y retira la cubierta de óxido cúprico negro, pero deja el óxido cuproso rojo presente debajo para que funcione a modo de semiconductor. No necesitarás recubrir la lámina de cobre con nada y solo deberás utilizar una solución salina a modo de electrolito.
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Advertencias
- Ni los semiconductores con placa de vidrio recubierta ni los de lámina de cobre producen una gran cantidad de energía. Es por ello que se utiliza silicona en los semiconductores a fin de que sean más eficientes que cualquiera de los materiales empleados en este artículo. No obstante, las celdas solares de silicona individuales se utilizan para ensamblar los paneles solares.
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Cosas que necesitarás
- Placas de vidrio (como los portaobjetos para microscopio)
- Alcohol (de preferencia, etanol)
- Agua desionizada
- Voltímetro o multímetro
- Cinta adhesiva transparente
- Placa de Petri u otro plato poco profundo
- Placa calefactora (si es posible, de 1100 vatios)
- Solución e dióxido de titanio
- Solución de óxido de estaño (opcional)
- Carbono o lubricante de grafito
- Solución de yoduro
- Broches aprietapapeles
- Pinzas cocodrilo
Referencias
Acerca de este wikiHow
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