Estudio comparativo de las propiedades eléctricas de celdas solares comerciales modificadas con grafeno sintetizado con ajo añejado

Abstract

El presente trabajo de investigación tuvo como objetivo comparar los parámetros eléctricos de las celdas solares modificadas con grafeno sintetizado con ajo añejado con respecto a las celdas de silicio de un panel comercial. La investigación inicia con la obtención de grafito para la síntesis lo cual se realizó mediante la recolección de pilas, luego se realizó el método Hummer para la síntesis inicial, para la reducción se empleó extracto de ajo con 19 meses de reposo, una vez que se obtuvo el óxido de grafeno reducido rGO se pasó a registrar una película delgada en 6 láminas de vidrio, se realizaron 6 pruebas de 60, 120 y 180 minutos, y se hicieron 3 repeticiones, los valores arrojados del panel con 1, 2, 3, 4, 5 y 6 láminas que se insertaron como contra electrodo en hasta 6 celdas de las 36 que poseía el panel. La investigación fue aplicada y de diseño experimental. La población fue compuesta por las 36 celdas que conforman un panel solar comercial y 6 el número de muestras que se aplicaron en ellas. Los instrumentos usados fueron la ficha de análisis para caracterizar el óxido de grafeno, ficha de registro de elaboración de láminas de vidrio y ficha de registro de prototipos en celdas solares. Los valores obtenidos según el objetivo se describen, para voltaje variaron con un rango de 23 V la mínima a 25 V la máxima , las resistencias con un rango de 2.61 Ω y 3.06 Ω, el amperaje entre 8.5 A y 8.8 A, la potencia entre 195.5 W y 228 W,y la eficiencia energética que estuvo entre 72.79 % y 85.19%, las diferencias al hacer la comparación con los datos de la prueba en blanco, dieron valores mínimos, estos son: 3.22V para voltaje, 0.17A para intensidad de corriente, 0.28 Ω para resistencia, 33.31W para potencia y 12.4% para potencia. Finalmente se concluyó que las celdas modificadas con láminas con rGO arrojaron valores en los parámetros eléctricos similares a los de las celdas de silicio y que además las eficiencias fueron próximas, lo cual indica que para fines de obtención de energía fue aplicable. La mejora en la eficiencia de las energías renovables es un punto que se debe llevar más en investigaciones, más aún cuando se emplean métodos ecológicos y económicos.