СЛЪНЧЕВА БАТЕРИЯ

Send

Слънчевата батерия е устройство за преобразуване на енергията на слънцето в електричество. Високопроизводителните соларни панели, които можете да закупите в Radio Shack и други магазини, са изработени от специално обработен силиций и изискват огромни фабрики, високи температури, специално почистване и много пари.

Ако искаме да пожертваме ефективността за възможността да направим собствените си слънчеви панели в кухнята от материали от хардуер, можем да демонстрираме работещ соларен панел за около час.

Нашият слънчев панел е изработен от меден оксид вместо силиций. Медният оксид е един от първите материали, в които учените откриват фотоелектричния ефект, при който светлината предизвиква потока на електричество в материала.

Мисли за това как да се обясни фотоелектрическият ефект е това, което доведе Алберт Айнщайн до Нобеловата награда по физика и към теорията на относителността.

Материали.

1. Лист мед от магазин за хардуер. Обикновено струва около 150 рубли. за 0,9 кв. м. Нуждаем се от около 45 кв.м.

2. Две клипчета за крокодил.

3. Чувствителен микроамперметър, който може да измерва пролуките между 10 и 50 микроампер. Radio Shack продава малки мултиметри с LCD монитори, но можете да използвате обичайния.

4. Електрическа фурна. Кухненската ми печка е газова, така че купих малка електрическа печка с една спирала за около 750 рубли. Малките горелки за 700 вата вероятно няма да работят - трябва ви поне 1100 вата, за да гори червата.

5. Пластмасова бутилка с отрязана шийка. Използвах 2 литра бутилка минерална вода.

6. Трапезна сол. Нуждаем се от няколко супени лъжици.

7. Вода от чешмата.

8. Шкурка или тренировка с такава дюза (абразивна)

9. ламарина.

Производство.

Ето горялката.

Първо трябва да отрежете парче мед, така че да е с размерите на електрическа печка. Измийте ръцете си, за да избегнете мазни или други петна. Освен това измийте медната ламарина с почистващия препарат, за да отмиете мазнини или други петна. Използвайте шкурка или абразивна четка, за да премахнете напълно медната ламарина, така че да се отстрани всякаква сулфидна или друга лека корозия.

След това поставете чист меден лист върху плочката (електрически) и го включете максимално.

Медта ще започне да се нагрява и окислява, на повърхността й ще видите красиви червено-оранжеви петна.

Когато медта се загрее още повече, многоцветните петна ще бъдат заменени с черен меден оксид.

Всички цветове изчезват, когато спиралата вече е червена.

Когато горелката изгори, медната ламарина ще бъде покрита с черен меден оксид. Оставете го да се готви още половин час, така че черното покритие ще бъде гъсто. Това е важно, тъй като гъстото покритие ще се отлепи лесно, докато тънкото покритие ще остане залепено за мед.

След половин час готвене изключете горелката. Оставете гореща мед на горелката да се охлади бавно. Ако го охладите твърде бързо, черният оксиден филм ще се залепи за медта.

Докато медът се охлажда, той се свива. Черният меден оксид също се свива. Но те се компресират с различна скорост, което причинява ексфолирането на черния меден оксид.

Скоро големи парчета ще отпаднат, забавно е да се гледа))

Когато медта се охлади до стайна температура (това отнема около 20 минути), по-голямата част от черния оксиден филм ще изчезне. Лесното почистване с ръце под течаща вода ще премахне повечето от малките парчета. НЕ ВНИМАНИЕ, за да отлепите упорити петна и не огънете листа - можете да повредите тънък слой меден оксид, но просто ни трябва

Останалата част от монтажа е много бърза и лесна.

Нарежете втория лист мед до размера на първия (нагрял). Внимателно огънете и двете части, така че да се поберат в пластмасовата бутилка, без да се допират една до друга.

Прикрепете крокодилите към двете плочи. Свържете жицата от чиста мед към плюса, а жицата от плочата с оксид до минуса.

Сега смесете няколко супени лъжици сол в малко гореща чешмяна вода. Бъркайте, докато цялата сол се разтвори. Внимателно изсипете сместа в бутилката (където са чиниите), оставяйки на около 2,5 см от краищата на чиниите.

На снимката по-горе, завършената слънчева батерия IN SHADOW, амперметърът показва около 6 милиампера. Но дори и на тъмно, тази батерия ще даде няколко милиампера))

Тази снимка показва батерията на светлината, а амперметърът показва 34 милиампера, понякога батерията може да даде 50 милиампера или дори повече.

Как работи?

Медният оксид е полупроводник. Това е междинен проводник, където електричеството може да тече свободно, и изолатор, където електроните са силно свързани към своите атоми и не текат свободно.

В полупроводника има празнина, наречена базова пропаст между електроните, които са силно свързани с атома, и електроните, които са по-далеч от атома, които могат да се движат свободно и да провеждат електричество.

Електроните не могат да останат в забранената зона. Един електрон може да даде само малко енергия и да се движи от ядрото на атома до лентата на лентата. Електронът трябва да получи достатъчно енергия, за да се придвижи по-далеч от ядрото, извън забранената зона.

По подобен начин, електрон извън пролуката на лентата не може да загуби малко енергия и да падне само малко по-близо до ядрото. Това трябва да загуби достатъчно енергия, за да падне покрай забранената зона в района, където електроните могат.

Когато слънчевата светлина удари електрони в меден оксид, някои от електроните получават достатъчно енергия от слънчевата светлина, за да прескочат забранената зона и да станат свободни да провеждат електричество.

Свободните електрони се преместват в солена вода, след това в чиста медна плоча, в жица, чрез амперметър и обратно към окислената плоча.

Докато електроните се движат през амперметъра, ние виждаме работата (ампери). Когато сянката падне върху слънчевата батерия, електроните се движат по-бавно и милиамперът е по-малък.

Бележка за енергията.

Батерията произвежда 50 милиампера при 0,25 волта.

Това е 0,0000125 вата (12,5 микровт).

Не се опитвайте да запалите крушката))) ще ви трябват декари батерии, за да осветите къщата. Моделът ни е експериментален и може да се използва като сензор за светлина.

0,0000125 вата (12,5 миквата) за батерия 0,01 квадратни метра, или 1,25 миливата на квадратен метър. За да освети 100-ватова крушка, ще са необходими 80 000 квадратни метра меден оксид за слънчевата страна и 80 000 квадратни метра мед за тъмния електрод. За да контролирате пещ от 1000 вата, ще ви трябват 800 000 квадратни метра меден оксид и още 800 000 квадратни метра обикновена мед, или 1 600 000 квадратни метра всички заедно. Ако трябваше да се фиксира на покрива на къщата, всяка къща щеше да бъде дълга 282 метра и широка 282 метра, приемайки всичко, за което им трябваше електричество, имаше една печка.

На 1 600 000 квадратни метра има 17 222 256,7 квадратни метра. Ако медното покритие струва $ 5 на квадратен фут, самото мед би струвало $ 86,110,283.50. По този начин една десета от дебелината може да я понижи до $ 8 611,028.35. Тъй като купувате на едро, можете да го получите за половината от това, или около $ 4,300,000.00.

Ако сте използвали силициеви слънчеви панели, които струват $ 4 на ват, можете да пуснете същата пещ за $ 4000. Но групите ще са само около 10 квадратни метра.

Или за около един долар можете да изградите слънчева пещ от алуминиево фолио и картон. За около 20 долара можете да изградите много хубава полирана алуминиева параболична слънчева печка.

Плоска слънчева батерия

Направих по-преносима версия на слънчевия панел в плоска форма. Използвах прозрачния пластмасов капак на капака на CD като прозорец и силиконово лепило (можете да използвате обикновен уплътнител), за да прикрепя частите заедно и да ги изолирам една от друга.

Първо, правим оксида на медта, както в първата част. Припояваме изолирана медна жица към ъгъла на оксидната плоча, това ще бъде минус (отрицателен полюс).

Положителната плоча е U-образно нарязано парче от чиста мед, малко по-голямо от оксид по размер (ще разберете как на снимките по-долу))) спояваме жица до ъгъла си, този път плюс.

Първо залепете медната плоча U към пластмасовия прозорец. Използвайте много силиконово лепило, така че солената вода няма да изтече. Уверете се, че съединението за запояване е или изцяло покрито с лепило, или извън U лепило, както е показано на снимката (напълно покритото с лепило е по-добре).

Снимката по-долу показва задната страна на слънчевия панел (страната, която не е обърната към слънцето).

Снимката по-долу показва предната част на слънчевия панел (страната, която ще бъде обърната към слънцето). Обърнете внимание, че силиконовото лепило не покрива напълно медта, тъй като част от медта в крайна сметка трябва да е в контакт със солена вода.

Лепим чиния от чиста мед с лепило. Този слой ще действа като изолатор между чистата медна плоча и оксидната плоча и трябва да бъде достатъчно дебел, за да остави малко пространство за солена вода. Отново, не цялата мед е покрита, така че ще има много мед в контакт с вода.

Леко залепете оксидната плоча върху този слой. Трябва да натиснете достатъчно силно, за да сте сигурни, че лепилото заобикаля пропуски, но не толкова, че двете плочи да се докоснат.

Снимката по-долу показва задната страна на слънчевия панел (страната, която не е обърната към слънцето).

Снимката по-долу показва предната част на слънчевия панел (страната, която ще бъде обърната към слънцето). Обърнете внимание, че добавих допълнително лепило, за да образувам тръба отгоре, така че да е като изливане на солена вода.

Снимката не показва допълнително залепване по периметъра, така че водата изобщо да не може да изтече, но трябва да го направите. Оставете лепилото да изсъхне, преди да преминете към следващата стъпка.

След това използвайте голяма капкомер, за да добавите солена вода. Напълнете батерията почти до върха на медната плоча, така че водата почти да се разлее. След това запечатайте дупката с капка лепило и оставете лепилото да изсъхне поне половин час.

На снимката по-горе можете да видите плосък слънчев панел в действие при ярко слънце. Дава около 36 микроампер. Можете също така да видите допълнително топче лепило около краищата на плочите и пълнежа на горната част на тръбата.

И накрая, в друга снимка, сянката на автора. Обърнете внимание, че амперметърът показва приблизително 4 микроампера, тъй като върху него не пада слънчева светлина.

Източник: samodelka.ucoz.ru

Send