Соларна батерија је уређај за претварање сунчеве енергије у електричну енергију. Соларни панели високих перформанси које можете купити у Радио Схацк-у и другим продаваоницама направљени су од посебно третираног силицијума и захтевају огромне фабрике, високе температуре, посебно чишћење и пуно новца.
Ако желимо да жртвујемо ефикасност за могућност израде сопствених соларних панела у кухињи од материјала из продавнице хардвера, можемо демонстрирати радни соларни панел за око сат времена.
Наш соларни панел израђен је од бакар-оксида уместо силицијума. Бакров оксид један је од првих материјала у којем су научници открили фотоелектрични ефекат, у којем светлост доводи до струје струје у материјалу.
Мисли о томе како објаснити фотоелектрични ефекат су оно што је довело Алберта Ајнштајна до Нобелове награде за физику и теорију релативности.
Материјали
1. Лист бакра из продавнице хардвера. Обично кошта око 150 рубаља. за 0,9 квадратних метара, треба нам око 45 квадратних цм.
2. Два копча за крокодиле.
3. Осетљив микроамметар који може да мери разлике између 10 и 50 микроампера. Радио Схацк продаје мале мултиметре са ЛЦД мониторима, али можете користити уобичајени.
4. Електрична пећница. Мој кухињски штедњак је плин, па сам купио мали електрични шпорет са једном спиралом за око 750 рубаља. Мали горионици од 700 вати вјероватно неће радити - потребно вам је најмање 1100 вати да се пламеник поцрвени.
5. Пластична боца са исеченим вратом. Користио сам боцу 2 литре минералне воде.
6. Столна со. Требаће нам неколико кашика.
7. Вода из славине.
8. Папир или бушилица с таквом млазницом (абразивно)
9. Лист лима.
Производња.
Ево горионика.
Прво морате одрезати комад бакра тако да буде величине електричне пећи. Оперите руке како бисте избегли масне или друге флеке. Такође, оперите бакарни лим детерџентом за прање масноће или других мрља. Употријебите брусни папир или брусну четку за потпуно уклањање заштитног премаза бакра тако да се уклони сумпор или друга корозија.
Затим ставите чист бакарни лим на плочицу (електрични) и укључите га на максимум.
Бакар ће почети да се загрева и оксидује, на његовој површини ћете видети прелепе црвено-наранџасте флеке.
Када се бакар загреје још више, разнобојне флеке ће заменити црни бакар-оксид.
Све боје нестају када је спирала већ црвена.
Када горионик гори, бакарни лим ће бити премазан црним бакреним оксидом. Оставите да кува још пола сата, како би црни премаз био густ. Ово је важно јер ће се густи премаз лако огулити, док ће танки премаз остати прилепљен на бакар.
Након пола сата кувања, искључите горионик. Оставите врући бакар на горионику да се полако охлади. Ако га превише брзо охладите, филм црног оксида ће се залепити на бакар.
Док се бакар хлади, он се скупља. Црни бакар-оксид се такође смањује. Али компримовани су различитим брзинама, због чега црни бакарни оксид ексфолира.
Ускоро ће велики комади отпасти, забавно их је гледати))
Када се бакар охлади на собну температуру (ово траје око 20 минута), већина филма црног оксида ће нестати. Једноставно чишћење рукама под текућом водом уклониће већину ситних комада.НЕМОЈТЕ да покушавате љуштити тврдокорне мрље и не савијати лим - можете оштетити танки слој бакровог оксида, али управо нам је потребан
Остатак монтаже је врло брз и једноставан.
Други лист бакра исеците на величину првог (загрејаног) Пажљиво савијте оба дела тако да се уклапају у пластичну боцу, а да се међусобно не дотичу.
Причврстите крокодиле на обе плоче. Повежите жицу од чистог бакра на плус, а жицу са плоче са оксидом на минус.
Сада помешајте пар кашика соли у мало топле воде из славине. Мешајте док се сва сол не растопи. Нежно сипајте смешу у боцу (где су тањири), остављајући око 2,5 цм од ивица тањира.
На горњој фотографији, готова соларна батерија У СХАДОВ-у, амперметар показује око 6 миљампама. Али чак и у мраку, ова батерија ће дати неколико милиампера))
Ова фотографија приказује батерију на светлу, а амперметар приказује 34 милиампера, понекад батерија може дати 50 милиампера или чак и више.
Како то функционише?
Бакров оксид је полуводич. То је средњи проводник, на коме струја може слободно да тече, и изолатор, где су електрони снажно везани за своје атоме и не теку слободно.
У полуводичу постоји јаз између назива електрона који су снажно везани за атом и електрона који су удаљенији од атома, који се могу слободно кретати и проводити струју.
Електрони не могу остати у забрањеној зони. Електрони могу да дају само мало енергије и крећу се од нуклеуса атома до јазине опсега. Електрони морају добити довољно енергије да се крећу даље од језгра, ван забрањене зоне.
Слично томе, електрон изван јазбине у опсегу не може изгубити мало енергије и пасти се само мало ближе језгру. Ово би требало да изгуби довољно енергије да падне поред забрањене зоне у област у којој електрони могу.
Када сунчева светлост погоди електроне у бакар-оксиду, неки електрони добијају довољно енергије од сунчеве светлости да би прошли поред забрањене зоне и постали слободни да спроводе електричну енергију.
Слободни електрони се крећу у слану воду, затим у чисту бакарну плочу, у жицу, амперметар и назад на оксидовану плочу.
Док се електрони крећу кроз амперметар, видимо дело (ампере). Када сјена падне на соларну батерију, електрони се крећу спорије, а милиампер је мањи.
Напомена о енергији.
Батерија производи 50 милиампера на 0,25 волта.
То је 0,0000125 вата (12,5 микроталаса).
Не покушавајте да палите сијалицу))) За осветљење куће потребни би вам хектари батерија. Наш модел је експериментални и може се користити као сензор светлости.
0,0000125 вата (12,5 микрота) за батерију од 0,01 квадратног метра или 1,25 миливата по квадратном метру. Да би се осветлила сијалица од 100 вати, било би потребно 80.000 квадратних метара оксида бакра за осунчану сунце, а 80.000 квадратних метара бакра за тамну електроду. За контролу пећи од 1000 вати, требаће вам 800.000 квадратних метара бакровог оксида и још 800.000 квадратних метара обичног бакра, односно 1.600.000 квадратних метара. Ако би се поставили на кров куће, свака кућа била би дуга 282 и ширина 282 метра, прихватајући све за шта им треба струја, постојала је једна пећ.
На 1.600.000 квадратних метара налази се 17.222.256,7 квадратних метара. Ако бакрена облога кошта 5 долара по квадратном метру, сама бакар кошта 86,110,283,50 долара. Тиме се једна десетина дебљине може спустити на 8.611.028,35 УСД. Пошто купујете на велико, можете је добити за половину тога, или око 4.300.000,00 УСД.
Ако бисте користили силиконске соларне панеле који коштају 4 долара по вату, могли бисте покренути исту пећ за 4.000,00 долара. Али групе би биле само око 10 квадратних метара.
Или за око један долар можете направити соларну пећ од алуминијумске фолије и картона. За око 20 долара можете направити веома леп полирани алуминијски параболични шпорет.
Равна соларна батерија
Направио сам преноснију верзију соларног панела у равном облику.Прозирни пластични поклопац поклопца ЦД-а користио сам као прозор и силиконско љепило (можете користити редовну заптивку) да спојим дијелове заједно и изолирам их један од другог.
Прво правимо оксид бакра, као у првом делу. Залепите изоловану бакарну жицу до угла оксидне плоче, то ће бити минус (негативни пол).
Позитивна плоча је резани комад у облику слова У, нешто већег од оксида (даље ћете на сликама разумети како))) лемимо жицу за његов угао, овај пут плус.
Прво залепите бакарну плочу У на пластични прозор. Користите пуно силиконског лепила како слана вода неће исцурити. Проверите да ли је спој за лемљење или потпуно прекривен лепком, или изван У лепка, као што је приказано на фотографији (у потпуности премазан лепком је бољи).
На фотографији испод приказана је задња страна соларног панела (страна која није окренута сунцу).
Фотографија испод приказује предњу страну соларног панела (страну која ће бити окренута сунцу). Имајте на уму да силиконски лепак не покрива потпуно бакар, јер део бакра мора у коначници бити у контакту са сланом водом.
Лепимо плочу од чистог бакра. Овај слој ће деловати као изолатор између чисте бакарне плоче и оксидне плоче и требало би да буде довољно густ да остави мали простор за слану воду. Опет, није сав бакар премазан, тако да ће бити пуно бакра у контакту са водом.
Лако залепите оксидну плочу на овај слој. Морате да притиснете довољно да бисте били сигурни да лепак окружује празнине, али не толико да се две плоче додирују.
На фотографији испод приказана је задња страна соларног панела (страна која није окренута сунцу).
Фотографија испод приказује предњу страну соларног панела (страну која ће бити окренута сунцу). Имајте на уму да сам додао додатни лепак да формирам цев одозго тако да личи на изливање слане воде.
На фотографији се не види додатно лепљење по ободу, тако да вода уопште не би могла да процури, али то морате учинити. Пустите да се лепак осуши пре него што пређете на следећи корак.
Затим додајте велику капаљку да бисте додали слану воду. Напуните батерију готово до врха бакрене плоче, тако да вода скоро излива. Затим рупу залијепите капљицом љепила и оставите да се љепило осуши најмање пола сата.
На горњој фотографији можете видети равни соларни панел у акцији по јаком сунцу. Даје око 36 микроампера. Такође можете видети додатну куглу лепка око ивица плоча и пуњење врха цеви.
Коначно, на другој фотографији, ауторова сенка. Имајте на уму да амперметар сада приказује отприлике 4 микроампера јер на њега не пада сунчана светлост.
Извор: самоделка.уцоз.ру
