El documento propone sustituir el silicio por boro recubierto con láminas de zinc en los paneles fotovoltaicos para reducir costos y mejorar la absorción de energía solar. El proyecto busca innovar el diseño de los paneles fotovoltaicos comunes reemplazando el semiconductor de silicio por boro laminado con zinc para reemplazarlo.

1. PLANTEAMIENTO DE UN DISEÑO INNOVADOR DE PANELES
FOTOVOLTAICOS, REEMPLEZANDO EL MATERIAL SEMICONDUCTOR DEL
PANEL COMUN POR BORO RECUBIERTO DE LAMINAS DE ZINC, QUE
SUSTITUYA EL SILICIO.
VANESSA MANCO CARVAJAL
JENNIFER PANIAGUA VALLEJO
JACQUELINE LONDOÑO MEDINA
ANA MARIA SUAREZ ALZATE
CARLOS ALBERTO BETANCUR SILVERA
COLEGIO LOYOLA PARA LA CIENCIA Y LA INNOVACIÓN
MEDELLIN – ANTIOQUIA
2011

2. PLANTEAMIENTO DE UN DISEÑO INNOVADOR DE PANELES
FOTOVOLTAICOS, REEMPLEZANDO EL MATERIAL SEMICONDUCTOR DEL
PANEL COMUN POR BORO RECUBIERTO DE LAMINAS DE ZINC, QUE
SUSTITUYA EL SILICIO.
VANESSA MANCO CARVAJAL
JENNIFER PANIAGUA VALLEJO
JACQUELINE LONDOÑO MEDINA
ANA MARIA SUAREZ ALZATE
CARLOS ALBERTO BETANCUR SILVERA
Anteproyecto
Asesores:
WILLIAM PEREZ OCAMPO
HERNAN DARIO VILLEGAS
CLEMENTENTINA BUITRAGO
NORA ELENA OREGO
LUZ MARINA SIERRA
ULLENID JIMENEZ
EDGAR DANIEL SANCHEZ
JOEL MURIEL
COLEGIO LOYOLA PARA LA CIENCIA Y LA INNOVACIÓN
MEDELLIN – ANTIOQUIA
2011

3. PLANTEAMIENTO DE UN DISEÑO INNOVADOR DE PANELES
FOTOVOLTAICOS, REEMPLEZANDO EL MATERIAL SEMICONDUCTOR DEL
PANEL COMUN POR BORO RECUBIERTO DE LAMINAS DE ZINC, QUE
SUSTITUYA EL SILICIO.
INVESTIGADOR PRINCIPAL:
NOMBRE: Carlos Alberto Betancur silvera
GRADO: 9
INSTITUCION: Colegio Loyola Para La Ciencia Y La Innovación
TEL: 4 41-83-96
EMAIL: carlos.970107@gmail.com
INTEGRANTES:
NOMBRE: Vanessa Manco Carvajal
GRADO: 9
INSTITUCION: Colegio Loyola Para La Ciencia Y La Innovación
TEL: 2 59- 21-14
EMAIL: sweetvane2012@gmail.com
NOMBRE: Jacqueline Londoño Medina
GRADO: 9
INSTITUCION: Colegio Loyola Para La Ciencia Y La Innovación
TEL: 4 27-32-64
EMAIL: jacquelm07@gmail.com
NOMBRE: Jennifer Paniagua Vallejo
GRADO: 9
INSTITUCION: Colegio Loyola Para La Ciencia Y La Innovación
TEL: 2 14-72-95
EMAIL: jennivp.18@gmail.com
NOMBRE: Ana Maria Suarez Alzate
GRADO: 9
INSTITUCION: Colegio Loyola Para La Ciencia Y La Innovación
TEL: 2 73-81-48
EMAIL: anita.sual@gmail.com

4. PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN
¿En que influye la sustitución del silicio por Boro con un recubrimiento de una
lamina de zinc, en los costos de producción y absorción de energía solar en un
panel fotoeléctrico?
PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN
En el mundo se ha presentado una problemática referente a la contaminación y de
economía. Este problema seguirá debido a un aumento en la población, lo que
conllevara a un aumento del costo y la necesidad de la energía y el consumo de
más recursos, dado a que el 80% de la energía proviene de la combustión de los
recursos fósiles, lo que obliga a una innovación pronta con respecto a esta
situación.
El problema de consumo se nota en el esfuerzo por la creación de mecanismos
que ayuden o desaparezcan esta situación, a esto se le suma la lucha por una
estabilidad económica, la cual se hará más dificil de conseguir dado a que los
recursos fósiles no son renovables y él en el transcurso de su consumo
aumentaran de costo, afectando a las grandes ciudades, y se suma la situación de
la contaminación dada a mecanismos productores de energía utilizados por el
hombre para cubrir su consumismo, los cuales son grandes contribuyentes a las
emisiones de CO2 hacia la atmosfera.
El hombre ha despertado con respecto a la situación de la contaminación
producida por el consumismo, con la generación de mecanismos de energías
alternas.
Así que presentamos una solución mediante la implementación innovadora en los
paneles fotovoltaicos y además promoviendo una implementación en la vivienda.
OBJETIVOS
General:
Realizar un mecanismo con innovación de paneles fotovoltaicos, por medio del
remplazo del Silicio por Boro recubierto con láminas de Zinc, para brindar
beneficios a la sociedad y al medio ambiente.
Específicos:

5. Realizar una investigación sobre los paneles solares y los elementos que
van a innovar, utilizando varios medios de consulta como libros y la internet,
con el fin de obtener información y la ayuda a realizar un prototipo.
Realizar un diseño del mecanismo, por medio del diseño de planos, para la
realización futura de un prototipo.
Introducir la innovación propuesta en un panel fotovoltaico, por medio de los
diseños realizados, para obtener una conclusión sobre la producción y
costo que esto traería.
Realizar un prototipo del mecanismo, realizado con base a los planos y
diseños, para la muestra del proyecto.
JUSTIFICACIÓN
El fin de este proyecto es de generar una proyeccion para la realización de casas
innovadoras, que utilicen mecanismos con innovación de producción de energía
solar, para ello hemos implementado la elaboración de investigaciones respecto al
tema y diseño de plano, para que en un futuro probablemente se pueda realizar
estas ideas.
En caso de que este proyecto se ponga en práctica le traería muchos beneficios a
la sociedad, con respecto a la economía, el proyecto va encaminado a impulsar a
efectuar en la vivienda energías alternas, obtenidas con mejores mecanismos,
esto aportaría para el mantenimiento del medio ambiente y su aprovechamiento.
HIPOTESIS
El deterioro del ecosistema, por causa del consumismo mundial, se subsana con
la innovación en paneles fotovoltaicos instalados en la producción de energía de
la vivienda.
El cambio del Silicio por el Boro en los panales fotovoltaicos, conlleva a un ahorro
en el costo y la producción de energía de este.
MARCO TEORICO
Un aspectos de análisis para nuestro problema es el alto porcentaje de
contaminación que en los últimos años se ha venido presentando en todo el
mundo y en parte está ligada a un consumismo de los recursos de los cuales uno
de los primordiales es la energía, cada vez mas importante y necesaria, esto es
debido al incremento de la población, La población mundial aumenta en más de 81

6. millones de personas por año. Cada 10 años, alrededor de mil millones de
habitantes se añaden a la población mundial.
Esta contaminación es generada en gran parte por las emisiones de CO 2
producidas por los mecanismos de producción de energías de combustión de
recursos fósiles, que representan el 80% de la energía mundial.
Así que se implementaron las energías alternas, como otros medios de producción
de energía, las cuales no son contaminantes y son inagotables, pero no son una
fuente que sustente la gran necesidad mundial de este recurso, dado a que la
producción es menor a los mecanismos de combustión fósil.
Una de este tipo de fuente es la solar, que se obtiene de dos maneras, térmica y
lumínica y es obtenida atraves de los paneles. Y otro aspecto a mejorar de este
mecanismo es el costo de este.
El funcionamiento de los paneles se basa en el efecto fotovoltaico. Este efecto se
produce cuando materiales semiconductores convenientemente tratados incide la
radiación solar produciendo electricidad, los paneles convierten la energía solar en
energía eléctrica.
Dada a la continua producción de este mecanismo, se nota que su costo se
compensara en un futuro de utilidad, por eso una buena opción es implementar en
los hogares paneles fotovoltaicos, para el ahorro de la energía y restablecimiento
del planeta y por medio de esto beneficiando económicamente las personas.
¿Pero el costo puede ser menor?, eso posiblemente se podría dar con la
innovación de alguno de sus materiales que influyen en la producción, el cual sería
el silicio un elemento eficiente en el mecanismo, pero con la falencia del precio. El
cual se remplazaría con el boro un elemento casi con unas mismas
caracterizaciones, pero con un problema, su conductividad, pero este se puede
solucionar sumiendo a altas temperaturas, las cuales se conseguirán con el
recubrimiento del Boro con un material metálico que reaccione a la condiciones de
temperatura (el zinc es el más recomendado, introducido de forma de laminas que
recubran el Boro).
Una solución sería la realización de viviendas que utilicen mecanismos innovados
de producción de paneles fotovoltaicos, que le serviría a la vivienda como fuente
de producción de energía. Para mejorar la calidad de vida de las personas que los
utilicen.

7. MATERIALES:
- Boro, en la cantidad que se utiliza el Silicio en un panel común
- Laminas de zinc, con cantidad directamente proporcional a la cantidad de
Boro.
- Panel común.
METODOS:
- Se toman los datos de producción del panel solar.
- Se pasa al remplazó del silicio en la estructura del panel, por el boro, como
el boro es mal conductor a tempera tura ambiente, pero reacciona en alta
temperatura se introduce las laminas de zinc recubriendo el boro y a
cumplir el papel de recalentarían. (esto solo se trabajara en las capas del
panel donde se trabaja con el silicio lo demás no se le hará cambio).
- Se organiza el cableado y los demás elementos común y corriente.
- Se toman los datos de producción con las modificaciones.
- Se realiza la respectiva comparación.
- Se realiza las conclusiones.
CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
ACTIVIDAD TIEMPO DE INICIO TIEMPO DE CULMINACIÓN
Investigación 5 de Julio 29 de Agosto
Anteproyecto 5 de Julio 31 de Octubre
Planos 5 de Julio 10 de Noviembre
Prototipo 10 de Agosto 24 de Noviembre
WEBGRAFIA
http://www.lenntech.es/periodica/elementos/b.htm
http://www.lenntech.es/periodica/elementos/zn.htm
http://www.biocab.org/sobrepoblacion.html#anchor_1006
http://catedrabpenergia.uji.es/observatorio/energia-en-el-mundo/
http://www.sitiosolar.com/paneles%20fotovoltaicas.htm
http://www.miliarium.com/bibliografia/monografias/Energia/EnergiasRenovables/EnergiaSolarFotovoltaica.asp
http://aktuaya.org/index.php?option=com_content&view=article&id=319
http://news.soliclima.com/noticias/energia-solar/como-funciona-un-modulo-fotovoltaico
http://fisica.ciens.ucv.ve/riraldi/energ1.htm