Celdas fotovoltaicas como nueva opción al cambio de celdas fotoconductivas

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∆G = – n . F . E

Siendo:

∆G = Energía libre de Gibbs

n = número de electrones

F = Faraday, la carga de un mol de electrones, 96500 C

E = Potencial redox de la reacción

Por lo que se deduce analíticamente que la reacción es espontánea.

A las zonas semiconductoras laterales se le debe añadir una disolución saturada de NaCl, CuSO4 y virutas de acero con lo que podemos deducir que en estas zonas tenemos una combinación entre iones y metales:

Proceso redox

Pot. reduc

Pot oxidac.

Aniones:

Cl–

2Cl−(aq) → Cl2(g) + 2e−

– 1,36

Cationes:

Fe+3

Fe2+(aq) + 2e− → Fe(s)

+ 0,77

Cu+2

Cu2+(aq) + 2e− → Cu(s)

+ 0,34

Na+

Na+(aq) + e− → Na(s)

– 2,71

Metales:

Al

Al(s) → Al3+(aq) + 3e−

+ 1,68

Por el contrario, en las zonas laterales se instaló una resistencia formada con un hilo de cobre monopolar sobre una superficie esmaltada. Luego se roció con una disolución de zumo de limón, ácido cítrico, y pasta dentífrica, fluoruro de sodio. La combinación de iones y metales se muestra en la siguiente tabla:

Proceso redox

Pot. reduc

Pot oxidac.

Anión:

F–

2F−(aq) → F2(g) + 2e−

– 2,87

Catión:

Na+

Na+(aq) + e− → Na(s)

– 2,71

Metal:

Cu

Cu(s) → Cu2+(aq) + 2e−

– 0,34

Las mezclas de los productos químicos son sencillas llevando las mezclas hasta el punto de saturación, Agua con sulfato de cobre (II) y agua con cloruro sódico. Es importante ir diluyendo progresivamente la disolución de sulfato de cobre (II) para impedir que esta degrade por completo el papel de aluminio en la cual se encuentran las siguientes concentraciones optimas:

- En 250 ml de jugo de limón, disolver una medida de crema dental (lo que echamos en el cepillo de dientes, 1,5 g de media)

- En 250 ml de agua añadimos 3 g de cloruro de sodio y 0,8 g de sulfato de cobre (II).

Otras precauciones a tener en cuenta en el montaje son:

Asegurarse que la celda son su respectiva resistencia se mantenga aislada del resto.

- Verificar que todo esté en orden y que el sol refleje directamente sobre la superficie de la placa

El conjunto una vez formado se expone a Sol lo que activa los procesos redox y se activa el funcionamiento.

Una vez acabada la construcción de la base del panel se ha procedido a la instalar la resistencia de cobre en a modo de zigzag en la zona frontal, encima esmaltada. Se procede a establecer las conexione: un polo conectado a la resistencia de cobre y la otra al papel de aluminio que recubre la base.

Sobre las zonas semiconductoras laterales se aplica son un pincel la disolución NaCl y la de CuSO4. Posteriormente se esparcen virutas de acero por encima.

Por el contrario sobre la semiconductora intermedia se aplica zumo de limón y una disolución con fluoruro de sodio, pasta dentífrica.

Después de esperar entre 2 y 4 horas para que todos los procesos electroquímicos se estabilicen se exponen los paneles al sol y mediante un polímetro se procede a registrar la intensidad u el voltaje de la corriente generada.