Sisältö
- Teoria kuparikennon takana
- Kuparilevyn valmistelu
- Aurinkokenno pullossa
- Lankakennot yhdessä tehon lisäämiseksi
Aurinkopaneeli on joukko aurinkokennoja, ja vaikka voit rakentaa paneelin itse verkossa ostamiesi solujen kanssa, se on viileämpää ja ohjeellisempaa rakentaa omat solut löydetyistä materiaaleista. Vain vähän kuin arkki kuparia vilkkuva ja vähän suolavettä voit tuottaa mitattavissa olevan sähkövirran auringonvalosta. Tämäntyyppiset solut eivät sinänsä tuottaa paljon sähköä, mutta jos rakentaisi monia niistä ja johdottaisit sarjaan, voisit kehittää tarpeeksi virtaa akun lataamiseksi tai lampun sytyttämiseksi.
Teoria kuparikennon takana
Kun Heinrich Hertz löysi valosähkön, hänellä ei ollut pääsyä seostettuihin piisiruihin, mutta hänellä oli metallilevyjä. Yksi levyistä on saattanut olla kuparia, joka oli hapettunut altistamalla ilmakehälle, koska kuparioksidi oli yksi ensimmäisistä materiaaleista, jonka havaittiin osoittavan tämän ilmiön. Se on melko helppo kerros kuparioksidikerrosta kuparilevylle. Ainoa mitä sinun täytyy tehdä, on lisätä lämpöä.
Kuparioksidi on puolijohde, ja jos upotat levyn suolaveteen ja altistat sen auringonvalolle, elektronit virtaavat levystä suolaveteen. Aseta veteen puhdas kuparilevy toimimaan anodina, ja elektronit virtaavat siihen. Jos liität kaksi levyä mittarilla, elektronit virtaavat takaisin alkuperäiseen levyyn mittarin kautta, ja mittari rekisteröi sähkövirran.
Kuparilevyn valmistelu
Tarvitset noin puoli neliöjalkaa kuparia vilkuttavaa tätä hanketta varten, jonka löydät korkeimmasta rautakaupasta. Leikkaa se kahteen yhtä suureen osaan tinaleikkeillä. Pese kuparipalat saippualla ja vedellä rasvan poistamiseksi ja aseta sitten yksi arkki sähkökiuan polttimeen. Pala on oltava riittävän suuri peittämään polttimen.
Kytke lämpö päälle korkeimpaan asetukseen ja katso. Kuparipalan värit kiristyvät ja alkavat sitten tummua kuparioksidipäällysteellä. Odota, että kupari muuttuu mustaksi, ja anna sen kypsennä vielä 30 minuuttia. Sammuta lämpö ja anna kuparin jäähtyä polttimessa.
Levyn jäähtyessä kupari- ja kuparioksidi kutistuu eri nopeudella ja musta päällyste alkaa hiutaleita. Kun levy on täysin viileä, poista levy ja harjaa varovasti kaikki hilseilevä materiaali. Sen alla on punainen kuparioksidikerros. Älä hiero tätä - tämä on puolijohtava kerros, jota tarvitset.
Aurinkokenno pullossa
Kirkas muovinen yhden litran pullo tekee sopivasta astiasta aurinkokennollesi. Leikkaa pullo keskeltä ja poista yläosa, niin että sinulla on avoin astia. Taivuta lämmitetty kuparilevy puolipyörään ja aseta se pullon sisään niin, että se lepää sivua vasten. Polttimen ylöspäin osoittaman sivun tulisi olla pullon ulkopuolella. Taivuta kuparilevy, jota et kuumennut, samanlaiseen muotoon ja aseta se pullon vastakkaiselle puolelle. Levyjen ei pitäisi koskea.
Sekoita kaksi ruokalusikallista ruokasuolaa lasiin, joka sisältää noin 2 kupillista lämmintä vettä, ja sekoita, kunnes suola liukenee. Kaada suolainen vesi muovipulloon ja täytä se noin 3/4. Metallilevyjen yläosien tulee olla veden yläpuolella, jotta voit kiinnittää alligaattoripidikkeet. Solusi on nyt valmis tuottamaan sähköä.
Ota solu ulos ja aseta se pöydälle niin, että hapettunut levy on aurinkoa kohti. Liitä mittari levyihin alligaattoripidikkeillä ja aseta mittari rekisteröimään virran mikroampeja. Kun kenno on täydessä auringossa, mittarin tulisi rekisteröidä välillä 33-50 mikroamppia. Kytke mittari volttien mittaamiseen ja sinun tulee huomata noin 0,25 voltin jännite. Solun tuottaman maksimitehon (P) laskemiseksi kerrotaan maksimivirta (I) jännitteellä (V) saadaksesi 0,00005 ampeeria x 0,25 volttia = 0,0000125 wattia tai 12,5 mikrosekuntia. Tätä suhdetta kuvaava kaava on P = V x I.
Lankakennot yhdessä tehon lisäämiseksi
Aurinkopaneeli on yksinkertaisesti sarja johdotettuja aurinkokennoja. Vaikka kaupallisissa paneeleissa olevat solut ovat tasaiset, on mahdollista luoda tyyppinen paneeli, joka koostuu soluista pullossa. Aloita kahdesta pullosolusta. Yhdistä toisen anodi, joka on puhdasta kuparilevyä, toisen katodiin, joka on kuparioksidisäilön omaava levy, käyttämällä kaapelia, jolla on alligaattoripidikkeet. Kytke mittari kahteen levyyn, joita ei ole kytketty. Koska kaksinkertaistat jännitteen kytkemällä kaksi solua sarjaan, olet kaksinkertaistanut ryhmäsi tehon kaavalla P = 2V x I. Voit kytkeä niin monta näistä soluista sarjassa kuin haluat. Jokainen uusi solu lisää jännitettä 0,25 voltilla.