UNIDAD 1: ESTUDIO DE LOS MATERIALES.

UNIVERSIDAD ABIERTA Y A DISTANCIA DE MEXICO

CARRERA:

INGENIERIA EN ENERGIAS RENOVABLES

ASIGNATURA:

MATERIALES Y NANOTECNOLOGIA

ACTIVIDIDAD:

ACTIVIDAD 2: MATERIALES EN SU SISTEMA ENERGETICO

FECHA: 03 DE AGOSTO DEL 2015

CATEDRATICO:

ING. JOSE INES ANDRADE GANDARILLA

ALUMNO:

JHONI MANUEL ROSADO CUELLAR

UNIDAD 1: ESTUDIO DE LOS MATERIALES.

ACTIVIDAD 2

1. Instrucciones.

o Revisa el material de la unidad 1. Elabora un mapa conceptual del tema 1.1 Clasificación y

generalidades de los materiales que muestre: tipos de materiales,

sus características y propiedades. Para tal propósito usa la herramienta CMAPTOOLS.

Comparte el vínculo a tu mapa en este espacio.

Elige un sistema energético con fuente de energía renovable

o Identifica los tipos de materiales que componen algunos de los componentes del sistema.

o Describe las características física de los materiales que lo componen.

o Menciona tus referencias.

No olvides compartir tus fuentes y compartir tu experiencia diaria y avances en tu blog,

socializa en twitter.

UNIDAD 1: ESTUDIO DE LOS MATERIALES.

VIDRIOS CEMENTO ROCAS PORCELANA

PROPIEDADES DE LOS

MATERIALES

OBTENIDOS DE LA

NATURALEZA

SI EXPLOTAR

POR SU ORIGEN

VEGETAL

ANIMAL

MINERAL

LIQUIDO O

GASEOSOPOR SU

DISPONIBILDAD

RENOVABLE

NO

RENOVABLE

LINO

PIELES

ORO

AGUA

LUZ SOLAR

PETROLEO

PROCESOS DE

TRANSFORMACION

PARA SER

UTILIZADA EN

OTRAS FUNCIONES

PARA EL SER

HUMANO

MATERIALES

PÉTREOS Y CERAMICOS

AGLOMERANTES NO AGLOMERANTES CERAMICOS

TIPOS

OTROS

ORGANICOS

VEGETALES ANIMALES

ESPARTO CUERO

METALICOS

SIDERURGIAOTROS

PROCESOS

ACERO ALUMINIO

SINTETICOS

TEXTILES

NYLON

COMPUESTOS

VARIOS

MATERIALES

FIBRA DE

VIDRIO

ELECION DEL

MATERIAL

POR SUS

CARACTERISTICAS

TECNICAS

POR USO EN EL

TRABAJO

PARA REALIZAR

UNA OPERACIÓN

EN LA INDUSTRIA

MALEABLE DUCTIBILIDAD FORJABLE MAQUINABLE

IMPACTO

AMBIENTAL

PROPIEDADES

COMPORTAMIENTO EN

FENOMENOS FISICOS Y

QUIMICOS

CONDUCTIVIDAD

TERMICACONDUCTIVIDAD

ELECTRICADUREZA RESISTENCIA

PROPIEDADES

OPTICAS

COMPORTAMIENTO

FRENTE A LA LUZ

TRANSPARENTES TRASLUCIDOS OPACOS

POR SU

DEFORMACION

ELASTICOS PLASTICOS RIGIDOS

UNIDAD 1: ESTUDIO DE LOS MATERIALES.

COMPONENTE RENOVABLE

PROCESO BÁSICO DE FABRICACIÓN:

1- En una lámina de material semiconductor puro se introducen elementos químicos

llamados dopantes que hacen que esta tenga un exceso de electrones y aunque no

exista en realidad desequilibrio eléctrico (existirá el mismo número de electrones

que de neutrones en el total de la plancha del semiconductor) convencionalmente se

entiende que esta plancha tiene una carga negativa y se la denomina N.

2- Por otro lado en otra lámina de material semiconductor se hace el mismo proceso

pero en esta ocasión con otra sustancia dopante que provoca que haya una falta de

electrones. Por esta razón se entiende convencionalmente que la plancha tiene una

carga positiva y se le denomina P.

3- Es en este punto donde se procede a realizar la unión P-N en la cual el exceso de

electrones de N pasa al otro cristal y ocupa los espacios libres en P. Con este

proceso la zona inmediata a la unión queda cargada positivamente en N y

negativamente en P creándose un campo eléctrico cuya barrera de potencial impide

que continúe el proceso de trasvase de electrones de una plancha a la otra.

TIPOS DE PANELES SOLARES

Tipos de paneles en función de los materiales

Existen diferentes tipos de paneles solares en función de los materiales semiconductores y

los métodos de fabricación que se empleen. Los tipos de paneles solares que se pueden

encontrar en el mercado son:

– Silicio Puro monocristalino– Basados en secciones de una barra de silicio perfectamente

cristalizado en una sola pieza . En laboratorio se han alcanzado rendimientos máximos del

24,7% para éste tipo de paneles siendo en los comercializados del 16%.

UNIDAD 1: ESTUDIO DE LOS MATERIALES.

Panel solar monocristalino

– Silicio puro policristalino– Los materiales son semejantes a los del tipo anterior aunque

en este caso el proceso de cristalización del silicio es diferente. Los paneles policristalinos

se basan en secciones de una barra de silicio que se ha estructurado desordenadamente en

forma de pequeños cristales. Son visualmente muy reconocibles por presentar su superficie

un aspecto granulado. Se obtiene con ellos un rendimiento inferior que con los

monocristalinos (en laboratorio del 19.8% y en los módulos comerciales del 14%) siendo

su precio también más bajo.

UNIDAD 1: ESTUDIO DE LOS MATERIALES.

Panel solar policristalino

Por las características físicas del silicio cristalizado, los paneles fabricados siguiendo esta

tecnología presentan un grosor considerable. Mediante el empleo del silicio con otra

estructura o de otros materiales semiconductores es posible conseguir paneles más finos y

versátiles que permiten incluso en algún caso su adaptación a superficies irregulares. Son

los denominados paneles de lámina delgada

Así pues, los tipos de paneles de lámina delgada son:

– Silicio amorfo- (TFS) Basados también en el silicio, pero a diferencia de los dos

anteriores, este material no sigue aquí estructura cristalina alguna. Paneles de este tipo son

habitualmente empleados para pequeños dispositivos electrónicos ( Calculadoras, relojes) y

en pequeños paneles portátiles. Su rendimiento máximo alcanzado en laboratorio ha sido

del 13% siendo el de los módulos comerciales del 8%.

– Teluro de cadmio– Rendimiento en laboratorio 16% y en módulos comerciales 8%.

– Arseniuro de Galio– Uno de los materiales más eficientes. presenta unos rendimientos

en laboratorio del 25.7% siendo los comerciales del 20%

UNIDAD 1: ESTUDIO DE LOS MATERIALES.

BIBLIOGRAFIA

"Introducción a la Ciencia e Ingeniería de los Materiales" (I, II) W.D. CALLISTER, Jr.,

Editorial Reverté, S.A., (2003). 620 CAL int.

“Ciencia e Ingeniería de los Materiales” D. R. ASKELAND, Editorial Paraninfo-

Thomson Learning, (2001). 620 ASK cie.

"Ciencia e Ingeniería de los Materiales." W. F. SMITH, Editorial: McGraw-Hill, (2007).

"Ciencia e Ingeniería de los Materiales: estructura y propiedades” J. A. Pero- Sanz Elorz,

Editorial: Dossat 2000, (2000).

“Ciencia de Materiales: selección y diseño”, P. L. Mangonon. Ed. Pearson Educación,

(2001)“Introducción a la Ciencia de Materiales Para Ingenieros”, J.F. Shackelford,

Prentice Hall, 1998.

“Steels: heat treatment and processing principles”, G. Krauss, ASM International, 1990.

1.J.D. Verhoeven, Fundamentos de Metalurgia Física, Limusa, Mexico, 1987.