GüNEŞ PILI

Send

Güneş pili güneş enerjisini elektriğe dönüştüren bir cihazdır. Radio Shack ve diğer mağazalardan satın alabileceğiniz yüksek performanslı güneş panelleri, özel işlem görmüş silikondan yapılmıştır ve büyük fabrikalar, yüksek sıcaklıklar, özel temizlik ve çok para gerektirir.

Mutfakta kendi güneş panellerimizi bir hırdavatçıdaki malzemelerden yapma kabiliyetimizin verimliliğini feda etmek istiyorsak, yaklaşık bir saat içinde çalışan bir güneş paneli gösterebiliriz.

Güneş panelimiz silikon yerine bakır oksitten yapılmıştır. Bakır oksit, bilim adamlarının ışığın malzemede elektriğin akmasına neden olduğu fotoelektrik etkisini keşfettiği ilk malzemelerden biridir.

Fotoelektrik etkinin nasıl açıklanacağı üzerine düşünceler Albert Einstein'ı fizikte Nobel Ödülü'ne ve görelilik teorisine yönlendiren şeydir.

Malzemeler.

1. Bir hırdavatçıdan bir bakır levha. Genellikle yaklaşık 150 ruble. 0.9 metrekare için yaklaşık 45 metrekare cm gerekir.

2. İki timsah klibi.

3. 10 ila 50 mikroamp arasındaki boşlukları ölçebilen hassas bir mikroammetre. Radio Shack, küçük multimetreleri LCD monitörlerle satıyor, ancak normal olanı kullanabilirsiniz.

4. Elektrikli fırın. Mutfak ocağım gaz, bu yüzden yaklaşık 750 ruble için bir spiral ile küçük bir elektrikli soba aldım.Küçük 700-watt brülörleri muhtemelen işe yaramaz - brülör kırmızıya dönmesi için en az 1100 watt gerekir.

5. Kesik boyunlu plastik şişe. 2 litrelik bir şişe maden suyu kullandım.

6. Sofra tuzu. Birkaç yemek kaşığına ihtiyacımız olacak.

7. Musluktan su.

8. Böyle bir meme ile zımpara kağıdı veya matkap (aşındırıcı)

9. Sac levha.

İmalat.

İşte brülör.

Öncelikle, bir elektrikli fırının ebadı olacak şekilde bir bakır parçasını kesmeniz gerekir. Yağlı veya diğer lekeleri önlemek için ellerinizi yıkayınız. Ayrıca, gres veya diğer lekeleri temizlemek için bakır tabakayı deterjanla yıkayın.Sülfürü veya diğer hafif korozyonları gidermek için bakır tabakayı tamamen çıkarmak için zımpara kağıdı veya aşındırıcı bir fırça kullanın.

Ardından karoya (elektrikli) temiz bir bakır levha yerleştirin ve maksimuma getirin.

Bakır ısınmaya ve oksitlenmeye başlar, yüzeyinde güzel kırmızı-turuncu lekeler görürsünüz.

Bakır daha da ısındığında, çok renkli lekeler siyah bakır oksit ile değiştirilecektir.

Spiral zaten kırmızı olduğunda tüm renkler kaybolur.

Brülör yandığında, bakır levha siyah bakır oksit ile kaplanacaktır. Yarım saat daha pişmesine izin verin, böylece siyah kaplama kalınlaşacaktır. Bu önemlidir, çünkü kalın bir kaplama kolayca soyulurken, ince bir kaplama bakıra yapışmaya devam eder.

Yarım saatlik bir pişirme işleminden sonra brülörü kapatın. Brülörün üzerinde sıcak bakırın yavaşça soğumasını bekleyin. Çok hızlı soğutursanız, siyah oksit filmi bakırın üzerine yapışır.

Bakır soğudukça büzülür. Siyah bakır oksit de büzülür. Ancak, siyah bakır oksidin dökülmesine neden olan farklı hızlarda sıkıştırılırlar.

Yakında büyük parçalar düşecek, izlemek eğlenceli olacak))

Bakır oda sıcaklığına soğuduğunda (bu yaklaşık 20 dakika sürer), siyah oksit filminin çoğu kaybolur. Akan suyun altında ellerinizle kolay temizlik, küçük parçaların çoğunu temizler. İnatçı lekeleri soymak için ÇIKMAYIN ve levhayı bükmeyin - ince bir bakır oksit tabakasına zarar verebilirsiniz, ancak buna ihtiyacımız var

Montajın geri kalanı çok hızlı ve kolaydır.

İkinci bakır levhayı birinci boyutuna (ısıtılmış) kesin, her iki parçayı da birbirine değmeden plastik şişeye sığacak şekilde dikkatlice bükün.

Timsahları her iki plakaya da takın. Kabloyu saf bakırdan artıya ve plakadan çıkan teli oksit ile eksi'ye bağlayın.

Şimdi bir miktar sıcak musluk suyunda birkaç yemek kaşığı tuz karıştırın. Tüm tuz eriyene kadar karıştırın. Karışımı yavaşça şişeye (plakaların olduğu yer) dökün, plakaların kenarlarından yaklaşık 2,5 cm uzakta bırakın.

Yukarıdaki fotoğrafta, bitmiş güneş pili GÖSTERGE, ampermetre yaklaşık 6 miliamper gösteriyor. Fakat karanlıkta bile, bu pil birkaç miliamper verecek))

Bu fotoğraf ışıktaki bataryayı gösterir ve ampermetre 34 miliamper gösterir, bazen batarya 50 miliamper ve hatta daha fazlasını verebilir.

Nasıl çalışır?

Bakır oksit bir yarı iletkendir. Elektriğin serbestçe akabileceği bir ara iletken ve elektronların atomlarına kuvvetlice bağlandığı ve serbestçe akmadığı bir yalıtkandır.

Yarı iletkende, atomla kuvvetli bir şekilde bağlanan elektronlar ve serbestçe hareket edebilen ve elektriği iletebilen atomlardan uzaktaki elektronlar arasında bant aralığı adı verilen bir boşluk vardır.

Elektronlar yasak bölgede kalamaz. Bir elektron sadece biraz enerji verebilir ve atomun çekirdeğinden bant boşluğuna doğru hareket edebilir. Elektron çekirdeğinden uzaklaşmak için yasak bölge dışına yetecek kadar enerji almalıdır.

Benzer şekilde, bant aralığı dışındaki bir elektron biraz enerji kaybedemez ve çekirdeğe biraz daha yakın düşemez. Bu, yasak bölgeden elektronların girebileceği bölgeye düşecek kadar enerjiyi kaybetmelidir.

Güneş ışığı bakır okside elektronlara ulaştığında, elektronların bir kısmı güneş ışığından yasak bölgeden atlamak ve elektrik iletmek için özgür olmak için yeterli enerji alır.

Serbest elektronlar tuzlu suya, daha sonra temiz bir bakır plakaya, bir kabloya, bir ampermetreye ve tekrar oksitlenmiş plakaya giderler.

Elektronlar ampermetrede ilerlerken, işi (amper) görürüz. Gölge güneş piline düştüğünde elektronlar yavaşlar ve miliamper küçülür.

Enerji hakkında bir not.

Akü 0.25 voltta 50 miliamper üretir.

Bu 0.0000125 watt'tır (12.5 mikrodalga).

Ampulü yakmaya çalışmayın))) evi yakmak için dönümlük akülere ihtiyaç duyarsınız Modelimiz deneyseldir ve ışık sensörü olarak kullanılabilir.

0,01 metrekarelik bir pil için 0,0000125 watt (12,5 mikrodalga) veya metrekare başına 1,25 miliwatt. 100 watt'lık bir ampulü aydınlatmak için, güneşli taraf için 80.000 metrekarelik bakır oksit ve karanlık elektrot için 80.000 metrekarelik bakır gerekir. 1.000 watt'lık bir fırını kontrol etmek için, 800.000 metrekare bakır oksite ve 800.000 metrekare düz bakır ya da toplamda 1.600.000 metrekareye ihtiyacınız olacak. Evin çatısına sabitlenecek olsaydı, her evin 282 metre uzunluğunda ve 282 metre genişliğinde olurdu, elektriğe ihtiyaç duydukları her şeyi kabul ederdi, bir soba vardı.

1.600.000 metrekarede 17.222.256 metre kare vardır. Bakır kaplamanın metrekare başına maliyeti 5 dolar ise, bakır yalnızca 86,110,283,50 $ 'dır. Bu kalınlığın onda birini yaparak onu 8,611,028,35 dolara düşürebilirsiniz. Toplu olarak satın aldığınızdan beri, bunun yarısı için alabilirsiniz veya yaklaşık 4.300.000,00 dolar.

Watt başına 4 dolara mal olan silikon güneş panelleri kullanıyorsanız, aynı fırını 4.000.00 dolara çalıştırabilirsiniz. Ancak gruplar sadece yaklaşık 10 metrekare olacaktı.

Veya bir dolar için, alüminyum folyo ve kartondan bir güneş fırını inşa edebilirsiniz. Yaklaşık 20 $ için çok güzel bir cilalı alüminyum parabolik güneş ocağı inşa edebilirsiniz.

Düz güneş pili

Güneş panelinin daha taşınabilir bir versiyonunu düz bir şekilde yaptım. Parçaları birleştirmek ve birbirlerinden ayırmak için CD kapağının şeffaf plastik kapağını pencere ve silikon tutkal olarak kullandım (normal sızdırmazlık maddesi kullanabilirsiniz).

İlk olarak, ilk kısımdaki gibi, bakır oksidi yapıyoruz, okside plakasının köşesine yalıtımlı bir bakır tel lehimliyoruz, bu bir eksi (negatif kutup) olacaktır.

Pozitif plaka, ebattaki oksitten biraz daha büyük U şeklinde kesilmiş saf bakırdır (aşağıdaki resimlerde nasıl olduğunu anlayacaksınız)), bu sefer köşesine bir tel lehimliyoruz.

İlk önce, bakır levhayı U plastik pencereye yapıştırın. Çok fazla silikon yapıştırıcı kullanın, böylece tuzlu su sızmaz. Lehim eklemi fotoğrafta gösterildiği gibi tamamen tutkalla kaplı veya U tutkalı dışında olduğundan emin olun (tamamen tutkalla kaplanmış daha iyi).

Aşağıdaki fotoğraf güneş panelinin arka tarafını göstermektedir (güneşe bakan taraf).

Aşağıdaki fotoğraf güneş panelinin önünü (güneşe bakan taraf) göstermektedir. Silikon tutkalı tamamen bakır kaplamadığından, bakırın bir kısmının tuzlu suyla temas halinde olması gerektiğine dikkat edin.

Saf bakır bir tabak yapıştırıcı ile yapıştırıyoruz. Bu katman, saf bakır plaka ve oksit plaka arasında bir yalıtkan görevi görecek ve tuzlu su için küçük bir alan bırakacak kadar kalın olmalıdır. Yine, tüm bakır kaplanmamıştır, bu yüzden suyla temasta çok fazla bakır olacaktır.

Oksit plakasını yavaşça bu tabakaya yapıştırın. Tutkalın boşlukları çevrelediğinden emin olmak için yeterince bastırmanız gerekir, ancak iki plakanın temas edeceği kadar değil.

Aşağıdaki fotoğraf güneş panelinin arka tarafını göstermektedir (güneşe bakan taraf).

Aşağıdaki fotoğraf güneş panelinin önünü (güneşe bakan taraf) göstermektedir. Üstüne bir boru oluşturmak için fazladan bir yapıştırıcı eklediğimi ve böylece tuzlu su döktüğümü unutmayın.

Fotoğraf çevreye fazladan yapışıyor, bu yüzden su hiç sızmıyor, ama yapmalısınız. Bir sonraki adıma geçmeden önce tutkalın kurumasını bekleyin.

Ardından, tuzlu su eklemek için büyük bir damlalık kullanın. Pili neredeyse bakır plakanın üstüne kadar doldurun; böylece su neredeyse dökülür. Sonra deliği bir damla tutkalla kapatın ve tutkalın en az yarım saat kurumasını bekleyin.

Yukarıdaki fotoğrafta parlak güneş ışığında hareket halindeki düz bir güneş panelini görebilirsiniz. Yaklaşık 36 mikroamper verir. Ayrıca plakaların kenarlarında ekstra bir tutkal damlası ve borunun üstünün dolumunu görebilirsiniz.