Browsing by Author "Ruiz Rebolledo, Cristobal Ignacio"
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Thesis Estudio de la fuerza de adhesión de partículas de Soiling con microscopía de fuerza atómica(Universidad Técnica Federico Santa María, 2023-04) Ruiz Rebolledo, Cristobal Ignacio; Corrales Iturriaga, Tomas Patricio; Haberle Tapia, Patricio; Departamento de Física; Del Campo Sfeir, Valeria IsabelLa obtención de energía de forma más amigable con el medio ambiente es un tema que ha tomado fuerza en los últimos años, pues el desarrollo de nuevo conocimiento y nuevas tecnologías ha permitido abrir las puertas a nuevas opciones y mejoras en el campo. Una de las tecnologías más prometedoras y con mayor interés tanto, a nivel científico como de aplicación, es la energía solar fotovoltaica. La energía generada con paneles fotovoltaicos consiste en utilizar la radiación proveniente del sol para la generación de electricidad, lo que es de gran interés por la alta disponibilidad de radiación solar que llega a la superficie en áreas como planicies y desiertos. La tecnología utilizada en la industria fotovoltaica lleva años siendo desarrollada y perfeccionada, sin embargo, aún no está cerca de alcanzar su máximo potencial. Las mejoras a los paneles fotovoltaicos pueden ser implementadas en todos los ámbitos; desde su instalación hasta sus componentes. Es en este último punto donde centraremos la investigación, en específico en la capa protectora transparente de vidrio. Esta capa es la que se debe limpiar y cuidar constantemente en las instalaciones, pues al ensuciarse o dañarse generan un gran cambio en la eficiencia del módulo fotovoltaico. El ensuciamiento de los módulos por material particulado se conoce como soiling. En este trabajo mediremos la fuerza de adhesión de las partículas de soiling sobre vidrio con microscopía de fuerza atómica (AFM). Para medir la fuerza de interacción primero debemos fabricar una sonda coloidal con un cantilever sin punta y una partícula del soiling recolectado directamente de paneles solares instalados en el Desierto de Atacama. El método para fabricar esta sonda consiste en utilizar un micromanipulador para acercar la esquina de la viga del cantilever sin punta a una muestra con un grano de arena previamente visualizado y escogido con un microscopio óptico. Luego buscamos fijar este grano a la punta de la viga para obtener la sonda que nos servirá para medir la fuerza de adhesión entre el grano de arena y diversas superficies por medio de microscopía de fuerza atómica. Una vez fabricada la sonda, medimos la fuerza entre el grano de arena y una oblea de silicio, un vidrio recién sacado de la caja y un vidrio limpiado con isopropanol. Con esto, pudimos verificar que el método de fabricación de sonda coloidal es efectivo y que existe una diferencia entre las fuerzas del grano de arena sobre las distintas superficies a pesar de ser el mismo grano de arena para todas. Además, cambia la fuerza si el sustrato no se encuentra limpio, como es el caso del vidrio recién sacado de la caja en comparación con el mismo vidrio limpiado.
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