Päikesepaneel on päikesepatareide kogum ja kui saate ise paneelide koos rakkudega ehitada ostate veebis, on lahedam ja õpetlikum ehitada leitud lahtritest välja oma lahtrid materjalid. Kui vilgub veidi rohkem kui vasklehte ja veidi soolast vett, saate päikesevalgusest tekitada mõõdetava elektrivoolu. Iseenesest ei tooda seda tüüpi rakud palju elektrit, kuid kui peaksite neist palju ehitama ja järjestikku juhtmeid tooma, võiksite aku laadimiseks või pirni valgustamiseks välja töötada piisavalt voolu.
Teooria vaseraku taga
Kui Heinrich Hertz fotoelektrilise efekti avastas, polnud tal ligipääsu legeeritud ränikiipidele, küll aga metallplaate. Üks plaatidest võis olla vask, mis oli atmosfääri mõjul oksüdeerunud, kuna vaskoksiid oli üks esimesi materjale, mida seda nähtust täheldati. Vaskoksiidikihi ladestamine vasklehele on üsna lihtne. Piisab vaid soojuse lisamisest.
Vaskoksiid on pooljuht ja kui kastate plaadi soolasesse vette ja lasete päikesevalguse kätte, voolavad elektronid plaadilt soolavette. Pange vette puhas vaskplaat, mis toimiks anoodina, ja elektronid voolavad selleni. Kui ühendate kaks plaati arvesti abil, voolavad elektronid arvesti kaudu tagasi algsele plaadile ja arvesti registreerib elektrivoolu.
Vaskplaadi ettevalmistamine
Selle projekti jaoks peate vilkuma umbes pool ruutjalga vaske, mille leiate enamikust riistvara poodidest. Lõigake see kaheks võrdseks tükiks, kasutades tinaribasid. Peske vasest tükid seebi ja veega, et rasva eemaldada, ja asetage seejärel üks leht elektripliidi põletile. Tükk peaks olema põleti katmiseks piisavalt suur.
Lülitage kuumus kõige kõrgemale ja vaadake. Vasktüki värvid intensiivistuvad ja hakkavad siis vaskoksiidi kattega tumenema. Oodake, kuni vask muutub mustaks, ja laske siis veel 30 minutit küpseda. Lülitage tule välja ja laske vask põletil jahtuda.
Plaadi jahtumisel kahanevad vask ja vaskoksiid erineval kiirusel ning must kate hakkab helbestuma. Kui plaat on täielikult jahtunud, eemaldage plaat ja pintseldage õrnalt kogu ketendav materjal. Selle all on punane vaskoksiidi kiht. Ärge seda maha hõõruge - see on pooljuhtne kiht, mida vajate.
Päikesepatarei pudelis
Läbipaistvast plastikust üheliitrisest pudelist saab teie päikesepatareile sobiva mahuti. Lõigake pudel keskelt ja eemaldage ülaosa, nii et teil oleks avatud anum. Painutage kuumutatud vaskplaat poolringiks ja asetage see pudeli sisse nii, et see toetuks külje vastu. Põletil ülespoole suunatud külg peaks olema suunatud pudeli välisküljele. Painutage vaskplaati, mida te ei kuumutanud, sarnaseks kujuks ja asetage see pudeli vastasküljele. Plaadid ei tohiks puudutada.
Segage kaks supilusikatäit lauasoola klaasi, mis sisaldab umbes 2 tassi sooja vett, ja segage, kuni sool lahustub. Valage soolane vesi plastpudelisse, täites selle umbes 3/4 ulatuses. Metallplaatide tipud peaksid olema vee kohal, et saaksite alligaatori klambreid kinnitada. Teie raku on nüüd valmis elektrit tootma.
Võtke rakk väljapoole ja asetage see lauale nii, et oksüdeerunud plaat oleks päikese poole suunatud. Ühendage mõõtur alligaatorklambritega plaatidega ja seadke arvesti voolu mikrolampide registreerimiseks. Kui kamber on täis päikest, peaks arvesti registreeruma vahemikus 33 kuni 50 mikroampi. Lülitage arvesti volti mõõtmiseks ja peaksite märkama umbes 0,25 volti pinget. Elemendi maksimaalse võimsuse (P) arvutamiseks korrutage maksimaalne vool (I) pingega (V), et saada 0,00005 amprit x, 25 volti = 0,0000125 vatti või 12,5 mikrovatti. Seda suhet väljendav valem on P = V x I.
Juhtme rakud koos võimsuse suurendamiseks
Päikesepaneel on lihtsalt järjestikku ühendatud juhtmestik. Ehkki kaubanduslike paneelide lahtrid on lamedad, on võimalik luua paneeli tüüp, mis koosneb lahtritest pudelis. Alustage kahest pudelirakust. Ühendage ühe anood, mis on puhas vaskplaat, teise katoodiga, mis on vaskoksiidi ladestusega plaat, kasutades alligaatorklambritega traati. Ühendage arvesti kahe ühendamata plaadiga. Kuna kahekordistate pinge, ühendades kaks lahtrit järjestikku, olete kahekordistanud oma massiivi võimsust valemi P = 2V x I abil. Saate ühendada neid lahtreid järjestikku nii palju kui soovite. Iga uus lahter suurendab pinget 0,25 volti võrra.