NộI Dung
- Lý thuyết đằng sau tế bào đồng
- Chuẩn bị đĩa đồng
- Pin mặt trời trong chai
- Các tế bào dây với nhau để tăng sức mạnh
Một bảng điều khiển năng lượng mặt trời là một loạt các pin mặt trời, và trong khi bạn có thể tự mình xây dựng một bảng điều khiển với các tế bào bạn mua trực tuyến, thì nó mát hơn và mang tính hướng dẫn hơn để xây dựng các tế bào của riêng bạn từ các vật liệu tìm thấy. Với ít hơn một tấm đồng nhấp nháy và một ít nước muối, bạn có thể tạo ra một dòng điện có thể đo được từ ánh sáng mặt trời. Chính nó, loại tế bào này không tạo ra nhiều điện, nhưng nếu bạn chế tạo nhiều trong số chúng và nối dây chúng, bạn có thể phát triển đủ dòng điện để sạc pin hoặc thắp sáng bóng đèn.
Lý thuyết đằng sau tế bào đồng
Khi Heinrich Hertz phát hiện ra hiệu ứng quang điện, anh ta không có quyền truy cập vào các chip silicon pha tạp, nhưng anh ta có các tấm kim loại. Một trong những tấm có thể là đồng đã bị oxy hóa khi tiếp xúc với không khí vì oxit dạng bọt là một trong những vật liệu đầu tiên được quan sát thấy có hiện tượng này. Nó khá dễ dàng để gửi một lớp oxit cuppy trên một tấm đồng. Tất cả bạn phải làm là thêm nhiệt.
Oxit dạng viên là một chất bán dẫn, và nếu bạn ngâm tấm vào nước mặn và tiếp xúc với ánh sáng mặt trời, các electron sẽ chảy từ tấm vào nước mặn. Đặt một tấm đồng sạch trong nước để hoạt động như một cực dương, và các electron chảy đến đó. Nếu bạn kết nối hai bản với một đồng hồ, các electron sẽ quay trở lại bản gốc thông qua đồng hồ và đồng hồ đăng ký dòng điện.
Chuẩn bị đĩa đồng
Bạn sẽ cần khoảng nửa feet vuông nhấp nháy đồng cho dự án này, mà bạn có thể tìm thấy ở hầu hết các cửa hàng phần cứng. Cắt nó thành hai mảnh bằng nhau, sử dụng snips thiếc. Rửa các miếng đồng bằng xà phòng và nước để loại bỏ dầu mỡ, sau đó đặt một tấm lên đầu đốt của bếp điện. Các mảnh nên đủ lớn để che đầu đốt.
Bật nhiệt lên mức cao nhất và xem. Các màu trên mảnh đồng tăng cường, và sau đó bắt đầu tối hơn với một lớp phủ oxit cupric. Đợi đồng chuyển sang màu đen, sau đó để nó nấu thêm 30 phút nữa. Tắt lửa và để đồng nguội trên đầu đốt.
Khi tấm nguội đi, đồng và oxit cupric co lại với tốc độ khác nhau, và lớp phủ màu đen bắt đầu bong ra. Khi tấm nguội hoàn toàn, lấy tấm ra và nhẹ nhàng quét sạch tất cả các vật liệu bong. Bên dưới nó là một lớp ôxít màu đỏ. Đừng chà nó ra - đây là lớp bán dẫn bạn cần.
Pin mặt trời trong chai
Một chai nhựa một lít trong suốt làm cho một thùng chứa phù hợp cho pin mặt trời của bạn. Cắt chai xung quanh giữa và loại bỏ phần trên cùng để bạn có một thùng chứa mở. Bẻ cong tấm đồng bạn nung nóng thành hình bán nguyệt và đặt nó bên trong chai để nó tựa vào bên cạnh. Mặt hướng lên trên đầu đốt phải hướng ra bên ngoài chai. Bẻ cong tấm đồng mà bạn không nung thành hình tương tự và đặt nó ở phía đối diện của chai. Các tấm không nên chạm vào.
Trộn hai muỗng canh muối ăn vào ly chứa khoảng 2 cốc nước ấm và khuấy cho đến khi muối tan. Đổ nước muối vào chai nhựa, đổ đầy khoảng 3/4. Phần trên của các tấm kim loại phải ở trên mặt nước để bạn có thể gắn các clip cá sấu. Di động của bạn đã sẵn sàng để tạo ra điện.
Lấy tế bào ra bên ngoài và đặt nó lên bàn sao cho tấm oxy hóa hướng ra mặt trời. Kết nối một mét với các tấm với clip cá sấu và đặt đồng hồ để đăng ký microamp của dòng điện. Khi tế bào ở trong ánh mặt trời đầy đủ, đồng hồ nên đăng ký từ 33 đến 50 microamp. Chuyển đổi đồng hồ để đo vôn và bạn sẽ nhận thấy điện áp khoảng 0,25 volt. Để tính công suất tối đa (P) mà tế bào cung cấp, nhân dòng điện tối đa (I) với điện áp (V) để có được 0,00005 amps x 0,25 volt = 0,0000125 watt, hoặc 12,5 microwatts. Công thức biểu thị mối quan hệ này là P = V x I.
Các tế bào dây với nhau để tăng sức mạnh
Một bảng điều khiển năng lượng mặt trời chỉ đơn giản là một loạt các pin mặt trời có dây nối tiếp. Mặc dù các ô trên các bảng thương mại là phẳng, nhưng có thể tạo ra một loại bảng bao gồm các ô trong một chai. Bắt đầu với hai tế bào chai. Kết nối cực dương trên một trong số chúng, đó là tấm đồng sạch, với cực âm của cái kia, là tấm có cặn oxit dạng bọt, sử dụng dây có kẹp cá sấu. Kết nối đồng hồ với hai tấm không được kết nối. Vì bạn tăng gấp đôi điện áp bằng cách nối hai ô theo chuỗi, bạn đã tăng gấp đôi công suất của mảng bằng công thức P = 2V x I. Bạn có thể kết nối bao nhiêu trong số các ô này theo chuỗi bạn muốn. Mỗi tế bào mới tăng điện áp thêm 0,25 volt.