Solárny panel je skupina solárnych článkov, a zatiaľ čo vy si môžete sami zostaviť panel z článkov nakupujete online, je oveľa chladnejšie a poučnejšie vytvárať svoje vlastné bunky nenájdené materiálov. Ak bliká niečo viac ako medený plech a trochu slanej vody, môžete zo slnečného žiarenia vytvoriť merateľný elektrický prúd. Tento typ článku sám o sebe negeneruje veľa elektriny, ale ak by ste ich chceli zostrojiť a zapojiť do série, mohli by ste vyvinúť dostatočný prúd na nabitie batérie alebo žiarovky.
Teória za medenou bunkou
Keď Heinrich Hertz objavil fotoelektrický jav, nemal prístup k dotovaným kremíkovým čipom, mal však kovové plechy. Jednou z platní mohla byť meď, ktorá oxidovala vystavením atmosfére, pretože oxid meďný bol jedným z prvých materiálov, u ktorých sa pozorovalo, že vykazovali tento jav. Je pomerne ľahké uložiť vrstvu oxidu meďného na medený plech. Musíte len pridať teplo.
Oxid meďný je polovodič, a ak platňu ponoríte do slanej vody a vystavíte ju slnečnému žiareniu, elektróny prúdia z platne do slanej vody. Vložte čistú medenú platňu do vody, aby fungovala ako anóda, a elektróny k nej prúdia. Ak spojíte dve platne s meračom, elektróny prúdia cez merač späť do pôvodnej platne a merač registruje elektrický prúd.
Príprava medenej platne
Pre tento projekt budete potrebovať približne pol štvorcového stôp štvorcových metrov medi, ktoré nájdete vo väčšine železiarstiev. Nakrájajte ho na dva rovnaké kúsky pomocou plechových štipcov. Medené kúsky umyte mydlom a vodou, aby ste odstránili mastnotu, a potom jednu vrstvu položte na horák elektrického sporáka. Kus by mal byť dostatočne veľký na zakrytie horáka.
Zapnite teplo na najvyššie nastavenie a sledujte. Farby na medenom kúsku sa zosilnia a potom začnú tmavnúť povlakom oxidu meďnatého. Počkajte, kým meď sčernie, a potom ju nechajte variť ďalších 30 minút. Vypnite oheň a meď nechajte na horáku vychladnúť.
Keď sa doska ochladzuje, meď a oxid meďnatý sa zmenšujú rôznymi rýchlosťami a čierny povlak sa začína odlupovať. Keď je doska úplne vychladnutá, vyberte ju a jemne odstráňte všetok odlupujúci sa materiál. Pod ním je červená vrstva oxidu meďného. Neodstraňujte to - toto je polovodivá vrstva, ktorú potrebujete.
Solárny článok vo fľaši
Číra plastová jednolitrová fľaša je vhodnou nádobou pre váš solárny článok. Fľašu rozrežte okolo stredu a odstráňte vrchnú časť, aby ste mali otvorenú nádobu. Ohnite medenú platňu, ktorú ste ohriali, do polkruhu a vložte ju do fľaše tak, aby spočívala na boku. Strana, ktorá smerovala hore na horák, by mala smerovať k vonkajšej strane fľaše. Ohnite medený plech, ktorý ste neohriali, do podobného tvaru a položte ho na opačnú stranu fľaše. Dosky by sa nemali dotýkať.
Zmiešajte dve polievkové lyžice kuchynskej soli do pohára obsahujúceho asi 2 šálky teplej vody a miešajte, kým sa soľ nerozpustí. Nalejte slanú vodu do plastovej fľaše a naplňte ju asi do 3/4. Vrchy kovových dosiek by mali byť nad vodou, aby ste mohli pripevniť krokosvorkové spony. Váš článok je teraz pripravený na výrobu elektriny.
Vezmite celu von a položte ju na stôl tak, aby oxidovaná platňa smerovala k slnku. Pripojte merač k doskám pomocou krokosvoriek a nastavte merač tak, aby registroval mikroampy prúdu. Keď je bunka na plnom slnku, glukomer by mal registrovať medzi 33 a 50 mikroampérmi. Prepnite merač na meranie voltov a mali by ste zaznamenať napätie asi 0,25 voltu. Ak chcete vypočítať maximálny výkon (P), ktorý bunka dodáva, vynásobte maximálny prúd (I) napätím (V) a získate 0,00005 ampéra x 0,25 voltu = 0,0000125 wattu alebo 12,5 mikrowattu. Vzorec vyjadrujúci tento vzťah je P = V x I.
Drôtené články spájajte a zvyšujte tak výkon
Solárny panel je jednoducho pole solárnych článkov zapojených do série. Aj keď sú bunky na komerčných paneloch ploché, je možné vytvoriť typ panelov, ktoré pozostávajú z buniek vo fľaši. Začnite dvoma bunkami z fľaše. Pripojte anódu na jednom z nich, čo je čistá medená platňa, ku katóde druhého, ktorým je platňa s usadeninou oxidu meďného, pomocou drôtu s krokosvorkami. Pripojte glukomer k dvom doskám, ktoré nie sú spojené. Pretože zdvojnásobíte napätie zapojením dvoch článkov do série, zdvojnásobili ste výkon svojho poľa pomocou vzorca P = 2V x I. Môžete spojiť toľko týchto buniek do série, koľko chcete. Každý nový článok zvyšuje napätie o 0,25 voltu.