Este documento describe dos prácticas experimentales para producir fuentes de energía alternativas: la pila Daniell y la celda fotovoltaica. Explica los materiales y procesos involucrados en cada una, incluyendo cómo la pila Daniell usa electrodos de zinc y cobre separados por electrolitos, y cómo la celda solar convierte la energía solar en electricidad usando materiales como sal de Rochelle, sulfato de cobre y una placa de zinc. También muestra gráficas del comportamiento del voltaje de cada celda sobre el tiempo.

1. El Museo de los Metales
presenta:
PROYECTO ESCOLAR DE CIENCIA : LUZ Y
ENERGÍA

2. Prácticas experimentales para producir fuentes
de energía alternativas:
• Pila Daniell
• Celda fotovoltaica

3. Pila Daniell.
*Inventada en 1836, por John Frederic Daniell.
*Esta pila supuso una gran mejora sobre la pila
voltaica que fue la primera celda galvánica
desarrollada.
*Consiste de un ánodo de zinc metálico central
en una vasija que contiene una disolución de
sulfato de zinc. La vasija contiene una disolución
de sulfato de cobre que actúa como cátodo de
la celda.
Agua natural Agua con limón

4. Propiedades de los materiales en la pila Daniell
DOS ELECTRODOS. Participan en las reacciones de ox –red.
 Placa de Zinc (ánodo) Los átomos de zinc se oxidan, pierden electrones
pasando a la disolución como iones positivos.
 Placa de Cobre (cátodo) ocurre la reducción ya que tienen la capacidad de
recibir a los electrones .
ELECTROLITO.
 Sulfato de cobre en solución acuosa, los iones positivos de cobre que se
encuentran en esta disolución se reducen ganando los electrones y se
depositan como átomos de cobre sobre el cátodo.
CABLE CONDUCTOR.
 Se realiza la transferencia de electrones. (corriente eléctrica)
Electrolito
Electrodos
Cable conductor

5. Comportamiento de voltaje en relación al tiempo
El voltaje alcanza su nivel máximo en la celda con agua-jugo de limón
a los 5 minutos y en la de vinagre a los 10 minutos.

6. El Sol, fuente de energía.
El sol produce energía radiante como resultado de reacciones nucleares
de fusión . Llega a la Tierra a través del espacio en cuantos (paquetes) de
energía llamados fotones, que interactúan con la atmósfera y la superficie
terrestres.

7. Celda solar o fotovoltaica
Dispositivo que convierte energía solar en electricidad aprovechar
los fotones de energía solar convirtiéndolos en energía eléctrica.
Materiales:
• Caja de Petri
• Fibra de vidrio
• Resina poliéster
• Catalizador
• Placa de zinc
• Alambre de cobre
• Tartrato de potasio y sodio (Sal Rochelle)
• Sulfato de cobre
• Bisulfito de amonio
• Resina epóxica A y B

8. 1. Fibra de vidrio con resina:
• Aislante del calor a la caja de Petri.
• Hace “tierra” entrelazando en ella una parte del cable de cobre.
2. Sal de Rochelle:
• Produce una descarga eléctrica, polariza sus cristales.
• Adquiriendo propiedades piezoeléctricas.
3. Placa de Zinc:
• Favorece la conducción de electricidad y calor,
• Posee una conductividad eléctrica de 16.6x106 S/m.
4. Cable de Cobre:
• Hace “tierra” y embobina a la placa de zinc para
crear un campo eléctrico.
5. Sulfato de cobre (CuSO4):
• Conductor, componente del campo eléctrico.
• Apoya a la alineación de los cristales de la sal de Rochelle.
6. Bisulfito de amonio:
• Disolvente de la sal de Rochelle y Sulfato de cobre.
• propicia una buena conducción eléctrica.
7. Resina de acrílico A y B:
• Encapsula y protege de la intemperie.
• No afecta la calidad de conducción y almacenamiento de
energía.
Propiedades de los materiales en la celda fotovoltaica

9. Procedimiento de ensamble de la celda solar.
1. Colocar fibra de vidrio y placa de
zinc con 15 cm de cable enredado
en caja Petri.
2. Agregar resina poliéster 6 ml
3. Rociar una gota de catalizador.
4. Agregar 8grs. de sal de Rochelle
remojada con 4 ml de bisulfito de
amonio.
5. Poner 8 gr de sulfato de cobre
pentahidratado remojado con 4 ml
de bisulfito de amonio.
6. Recubrir con 6 gr de resina
epóxica A y B.

10. Comportamiento de la fotocelda al exterior
0
200
400
600
6 a 8 8 a 10 10 a 1212 a 1414 a 16 16 a 18 18 a 20
Eficiencia tiempo - voltaje
sulfato de cobre
Hora
0
500
1000
1500
2000
6 a 8 8 a 10 10 a 12 12 a 14 14 a 16 16 a 18 18 a 20
Nitrato de plata
nitrato de plata
Hora
mV