Панель сонячних батарей - це масив сонячних батарей, і хоча ви можете побудувати панель самостійно з елементами Ви купуєте в Інтернеті, це набагато крутіше та корисніше будувати власні клітини поза знайденим матеріалів. Маючи трохи більше, ніж лист міді, що блимає, і трохи солоної води, ви можете виробляти вимірюваний електричний струм від сонячного світла. Сам по собі цей тип комірок не виробляє багато електроенергії, але якщо вам потрібно було побудувати багато з них і підключити їх послідовно, ви могли б розвинути стільки струму, щоб зарядити акумулятор або запалити лампочку.
Теорія за мідною клітиною
Коли Генріх Герц виявив фотоелектричний ефект, він не мав доступу до легованих кремнієвих чіпів, але у нього були металеві пластини. Однією з пластин могла бути мідь, яка окислювалася під впливом атмосфери, оскільки оксид купруму був одним із перших матеріалів, який спостерігав це явище. Нанести шар оксиду купруму на мідний лист досить просто. Все, що вам потрібно зробити - це додати тепло.
Оксид купруму є напівпровідником, і якщо занурити пластину в солону воду і піддавати її сонячному світлу, електрони стікають з пластини в солону воду. Встановіть у воді чисту мідну пластину, яка буде виконувати роль анода, і електрони спрямовуються до неї. Якщо ви з'єднаєте дві пластини з лічильником, електрони повернуться назад до вихідної пластини через лічильник, і лічильник реєструє електричний струм.
Підготовка мідної пластини
Для цього проекту вам знадобиться близько половини квадратного фута мідної прошивки, яку ви можете знайти в більшості будівельних магазинів. Розріжте його на дві рівні шматки, використовуючи олов'яні фрагменти. Вимийте шматки міді водою з милом, щоб видалити жир, а потім покладіть один аркуш на пальник електричної плити. Шматок повинен бути достатньо великим, щоб закрити пальник.
Увімкніть нагрівання до найвищого значення і дивіться. Кольори на шматку міді посилюються, а потім починають темніти покриттям оксиду міді. Зачекайте, поки казан почорніє, і дайте йому варитися ще 30 хвилин. Вимкніть вогонь і дайте міді охолонути на конфорці.
У міру охолодження пластини мідь та оксид міді стискаються з різною швидкістю, і чорне покриття починає відшаровуватися. Коли пластина повністю охолоне, вийміть пластину і обережно почистіть весь відшаровується матеріал. Під ним знаходиться червоний шар оксиду купруму. Не стирайте це - це напівпровідний шар, який вам потрібен.
Сонячна батарея в пляшці
Прозора пластикова однолітрова пляшка робить відповідну ємність для сонячної батареї. Розріжте пляшку навколо середини і зніміть верхню, щоб у вас була відкрита ємність. Зігніть нагріту мідну пластину півколом і вставте її всередину пляшки так, щоб вона опиралася на бік. Сторона, яка була звернена на пальник, повинна бути звернена до зовнішньої сторони пляшки. Зігніть мідну пластину, яку ви не нагрівали, подібної форми і встановіть її на протилежній стороні пляшки. Пластини не повинні торкатися.
Змішайте дві столові ложки кухонної солі в склянці, що містить приблизно 2 склянки теплої води, і перемішуйте, поки сіль не розчиниться. Налийте солону воду в пластикову пляшку, наповнивши її приблизно на 3/4. Верхівки металевих пластин повинні знаходитися над водою, щоб ви могли прикріпити кліпси-крокодили. Тепер ваша клітина готова до виробництва електроенергії.
Винесіть камеру на вулицю і поставте її на стіл так, щоб окислена пластинка була звернена до сонця. Підключіть лічильник до пластин за допомогою затискачів-алігаторів і встановіть лічильник для реєстрації мікроампер струму. Коли клітина знаходиться на повному сонці, лічильник повинен реєструвати від 33 до 50 мікроампер. Увімкніть глюкометр, щоб виміряти вольт, і ви повинні помітити напругу близько 0,25 вольт. Щоб розрахувати максимальну потужність (P), яку подає клітина, помножте максимальний струм (I) на напругу (V), щоб отримати 0,00005 ампер х .25 вольт = 0,0000125 ват, або 12,5 мікроватт. Формула, що виражає цю залежність, є P = V x I.
Дротові клітини разом для збільшення потужності
Панель сонячних батарей - це просто масив сонячних елементів, підключених послідовно. Хоча комірки на комерційних панелях є плоскими, можна створити такий тип панелі, який складається з комірок у пляшці. Почніть з двох комірок для пляшок. З'єднайте анод на одному з них, який є чистою мідною пластиною, з катодом другого, який є пластиною з осадом оксиду купруму, за допомогою дроту з затискачами-алігаторами. Підключіть лічильник до двох непідключених пластин. Оскільки ви подвоюєте напругу, підключаючи дві комірки послідовно, ви подвоїли потужність вашого масиву, використовуючи формулу P = 2V x I. Ви можете підключити стільки комірок послідовно, скільки завгодно. Кожна нова комірка збільшує напругу на 0,25 вольт.