Como fabricar un panel solar

En muchos lugares he visto la recurrente pregunta ¿cómo puedo hacer un panel solar casero? Pues bien, les he preparado resumidamente los pasos para fabricar un módulo fotovoltáico. Que también podrá responder en resumidas cuentas la pregunta ¿Cómo se fabrican los paneles solares?

Como fabricar un panel solar:

Tome cuarzita y caliéntela a altas temperaturas hasta obtener silicio de grado metalúrgico agregando carbón a alta temperatura. Refine el silicio con HCl para obtener Si grado semiconductor mediante destilación fraccionada.Una vez obtenido el silicio pc.Calíentelo en un crisol a 1410ºC con una "semilla" de Si monocristalino donde se adherirá lentamente el silicio monocristalino obtenido. Retire lentamente el silicio obtenido (10 cm/h) para obtener una barra se silicio monocristalino. Corte obleas de este silicio para sus posteriores procesos.

Imagen: Qcells

A partir de este punto sea especialmente cuidadoso con el polvo, construya preferentemente un cuarto limpio. Cuando el silicio esté fundido dope con boro a un nivel de 10^6 átomos por cm3. Cuando corte sus obleas remueva las capas superiores para obtener una oblea de 250 a 300 micrómetros.Recubrálas con una capa n Introdúzcalas en un horno a 850ºC y realize difusión de los átomos de fósforo con POCl3. Remueva la cápa n de la mitad de las obleas. Coloque una película antireflectiva a la capa n y luego únase a la capa p.

Para fabricar la rejilla puede utilizar el método de fotolitografía, metalización al vacío de metales evaporados o por el método screen. Cualquiera que se le facilite más.Para mejores resultados utilice óxido de estaño-indio. Elabore un arreglo para obtener un voltaje deseado y móntelas en un material encapsulante, como sugerencia puede usar etilen-vinil acetato. y solde sus terminales. Deje conductor suficiente para permitir la dilatación y contracción. Para mejores resultados coloque un sustrato de resina epóxica y vidrio templado con bajo contenido de hierro. ¡Cuidado no coloque las celdas al revés pues podría perder todo su trabajo y comenzar de nuevo.

Cure su panel solar a aproximadamente 170ºC, preferentemente al vacío. En este punto si no ha considerado comprar mejor un panel solar consiga unos marcos de aluminio anodizado y colóquelos con material sellador dejando sus terminales afuera para su caja de conexiones.

¡Listo ya tiene un hermoso panel solar hecho en casa! Si lo logras hacer por favor mándame fotografías de todo el proceso será muy interesante verlo. Lo sineto pero hoy estaba con ánimo un poco irónico

Los estanques solares

Una aplicación de la energía solar térmica es el estanque solar, estos son básicamente piscinas de agua salada optimizadas para aprovechar el calor del sol. En estos estanques el agua salada se va ordenando en capas de menor a mayor salinidad siendo la de mayor salinidad la capa inferior. Esto ocurre por que la sal es mas densa y se va a depositar en las capas inferiores.

Foto: Herb Hein. Salinity Gradient Solar Pond

En los estanques solares la capa superior es calentada por los rayos del sol pero pierde rápidamente energía por ser la capa que está en contacto con el aire a menor temperatura. En la segunda capa la temperatura aumenta gradualmente hasta un máximo que será también la temperatura de la tercera y última capa que puede conservar la temperatura gracias a las sales disueltas que evitan la convección del calor a las capas superiores como normalmente ocurre con los fluidos. Aquí las diferentes densidades del agua contrarrestan la diferencia de densidad por la temperatura. Para aumentar la eficiencia de los estanque solares, estos tienen generalmente un fondo negro.

Bet Ha-Arava (5MW)

El diferencial de temperatura se usa posteriormente para impulsar turbinas eléctricas que aprovechan el diferencial de temperatura para generar electricidad. La eficiencia es baja pues se estima que es de un 15%, sin embargo es una alternativa para algunos lugares de condiciones particulares. Israel por ejemplo tiene en operación un estanque solar que genera 150 kW. En México el fenómeno que ocurre en los estanques solares se da naturalmente en Texcoco y en Guerrero Negro pero no se ha examinado la factibilidad de estos.

El primer carro solar

El primer automóvil movido por energía solar fue construido por el profesor de la Universidad de Alabama Ed Passerini en 1977.

Este primer carro solar tuvo el nombre de "Bluebird" aunque cabe destacar que no fue el primer carro eléctrico ya que anteriormente se construyeron vehículos eléctricos que dependían de acumuladores para su movimiento.

Carro solar (no es el de Passerini)

La inquietud de Passerini inció en Europa en 1976 donde se dio cuenta de que los vehículos europeos eran más eficientes que los ameriacanos y pensó que tal vez con celdas solares se puediera tomar suficiente energía para mover un vehiculos ligero. Después ese mismo año comenzó junto con sus estudiantes la construcción del primer automóvil movido por energía solar. El equipo de la Universidad de Alabama ganaría posteriormente la primera carrera de vehiculos solares en Estados Unidos. "Fueron mis 15 minutos de fama" dijo Passerini, aun así hoy 21 años después estamos hablando de el en este blog.

Hoy en día hay carreras de autos solares en varias partes del mundo y principalmente en Australia donde recorren miles de kilómetros con la energía solar.

Panel solar y aerogenerador en Cosco

Estos días me enteré que en Cosco vendían un panel solar y un aerogenerador en el Cosco. Por un lado me parecía bien, pero por otro lado me asustaba un poco la idea de que esos gigantes vean al pormayor y a precios irrisorios mi giro de negocio.

Poco tiempo mi preocupación se desvaneción. El panel solar se me hizo caro, es de cir por el precio en el que venden uno de 70 Watss, yo tengo el de 100 watts y con esto viene el primer problema para el que compra el panel. No incluye controlador de carga y descarga, inversor y acumuladores. Lo que equivale según mi punto de vista a que vendieran un automóvil sin ruedas, asientos y carrocería. Además de que no ofrecen ninguna pista sobre como se usan ni que capacidad tienen.

El aerogenerador es un caso peor, si bien es un excelente producto, es solo una parte de la solución. Es una caja que puede sponer en tu carrito de supermercado y salir sonriente con el pero cuando lo destapas y te encuentras que necesitas elevarlo en un poste de acero, que hay que hacer una caja de conexiones, que hay que conseguir un amperímetro, interruptores, acumuladores e inversores y aparte conectarlos. Al final no le venden al cliente una solución, a mas de uno le venden un problema.

Creo que es muy bueno la difusión de la energía renovable, pero creo que no es como vender candiles, lo mejor es tener un buen asesor y disculpenme por hecharme flores pero aunque ucha gente le podrá sacar jugo a su compra, no le va a ser tan sencillo como cuando es asesorado por alguien, y por el mismo o menor precio, así que hechenme una llamada a VGSolar.

Es oficial, bajé mi consumo

Aunque no lo hice con la intención de bajar la facturación de CFE, sino con un ánimo en parte comercial, en parte experimental y en otra parte de corazón verde. Cuando electrifiqué con energía solar no sabía hasta que punto habría ahorro sino hasta que llegara el recibo.

El resultado fue que de haber pagado $483.00 el bimestre pasado, este ha llegado por una cantidad más generosa: $218.00. Se consumieron 274 kWh a razón de 4.72 kWh/día. El control de carga me ha dicho que el panel solar produjo 29 kWh. Nada mal para un solo panel.


La baja en la facturación debo reconocer no solo se debe al panel solar sino también a una combinación de bajo consumo en este bimestre (aún respecto al año anterior) sin ninguna causa aparente, es decir no hay ningún aparato eléctrico nuevo, desechado o en sustitución. No se hizo especial incapie en el ahorro de energía, es decir se siguieron las costumbres de gasto eléctrico.

La próxima tirada será agregar otro panel para usar 24 VCD más el generador eólico que de momento no estoy usando.

Cambiando a energía solar II

Ya la fase de prueba ha pasado, ahora estoy ya utilizando la energía solar al punto de balacear tanto consumo como producción. Esta es la lista de aparatos que alimenta la eneríagia solar.

• Computadora laptop
• Cargadores varios (celular, Pilas Ni-Cd y NiMH)
• Modem speedstram (24 Hrs)
  
• Router (24 Hrs)
• Modulador de video de 1 canal (24 Hrs)
• Amplificador de señal para modulador de video (24 Hrs)
  

He eliminado la red inalámbrica prendida siempre pues como se los dije antes cuando un produce su electricidad, es más conciente de cada consumo que uno realiza. Finalmente el arreglo actual consiste en:

• Un panel solar 110 Watts, 12 VCD Suntech
• Un controlador de carga TriStar TS-45 de Morningstar
• 2 Acumuladores de 196 Ah LTH de ciclo profundo
• 1 Inversor 175W Samlex

Todo por supuesto está listo para crecer, esa es por lo general mi linea de proceder, no descartar el crecimiento a futuro. Todavía no tengo los datos para saber cuanto repercute económicamente en el recibo de la luz pero se los estarè comentando.

Cambiando a energía solar I

Pronto este blog cambiará, la diferencia no será ni en la plantilla ni el tipo de letra ni el autor sino que estaré usando energía solar para alimentar la computadora de donde les escribo.

Tenía antes un generador eólico que en buenas temporadas alcanzaba a cargar un poco las baterías, pero erá sobre todo de "exhibicion" ya que mucha genete interesada en este tipo de energía podía ver más gráficamente su funcionamiento.

Este trabajo será paulatino. En esta primera etapa he cambiado mi sistema de 24 VCD a 12 VCD pues de momento solo tengo un panel para este proyecto. Posteriormente volveré a 24 volts. Estos primeros días estaré cargando las baterías ya que son 2 grandes acumuladores de 206 Ah cada uno, así que le lleva su tiempo cargar esto al panel. Además de ser los días con menor radiación solar del año por la proximidad del solsticio de invierno.

¿De qué están hechos las celdas solares fotoeléctricas?

Han llegado muchas visitas por la búsqueda "panel solar casero", "como fabricar un panel solar", etc. ya lo he mencionado antes y lo reitero, no es posible hacer un módulo fotovoltaico en casa ya que requerimos procesos industriales muy complejos. Pero para seguir aclarnado las dudas de todas estas búsquedas ahondaremos en la fabricación de celdas solares por supuesto a nivel industial.

Los maneriales base de fabricación son lo que clasifica a las celdas solares, estos pueden ser:

• Silicio
• Silicio amorfo
• Silicio monocristalino
• Silicio policristalino
• Diselenuro de indio y cobre
  
• Teluro de cadmio
• Arsenuro de galio

De todos estos materiales sin duda las celdas de silicio son las mas usadas, de las cuales estaremos hablando proximamente.

Alumbrado con energía solar

Una de las aplicaciones de la energía solar es la del alumbrado remoto y que se puede poner casi en cualquier lugar, sin embargo hay que hacer unas consideraciones para su uso. En primer lugar el tipo de lámpara podrá determinar la cantidad de iluminación que porporcionará y por supuesto que mientras más luz, más energía requiere.

En seguida las baterías que pueden tener la capacidad de entre 80 y 200 Amperes-hora y que pueden montarse sobre el poste. El control de carga y descarga se conoce como tempocontrolador y funciona encendiendo la salida de corriente cuando ya no se detecta voltaje proveniente del panel solar.

Lámpara suburbana solar en Jala, Nay

Por último el panel solar que oscilará en capacidades entre 80 y 180 Watts según el consumo del aparato. Al final los factores que hay que considerar son:

• Cantidad de luz requerida
• Tiempo de iluminación deseada
• Presupuesto
  

Estación sismológica alimentada por energía solar

Uno de los usos más frecuentes en energía solar es la de alimentación remota de dispositivos electrónicos como en este caso una estación sismológica del Instituto de Ingeniería de la UNAM.


El panel solar está montado sobre una torre de antena para alcanzar más facilmete el sol. El gabinete inferior contiene tanto las baterías, controlador como el equipo en cuestión a alimentar.

Esta estación sismológica se encuentra en El Parque Ecológico Las Peñas en Zapotlán el Grande y es parte de la red que monitorea tanto los sismos como la actividad del Volcán de Colima.