NAPELEM

Send

Napelem - eszköz, amely a nap energiáját villamos energiává alakítja. A Radio Shackban és más üzletekben megvásárolható nagy teljesítményű napelemek speciálisan kezelt szilíciumból készülnek, és óriási gyárakat, magas hőmérsékletet, speciális tisztítást és sok pénzt igényelnek.

Ha fel akarjuk áldozni a hatékonyságot annak érdekében, hogy a konyhában saját napelemeinket gyárthassunk egy hardverüzlet anyagából, akkor kb. Egy órán belül be tudjuk mutatni egy működő napelemet.

Napelemünk szilícium helyett réz-oxidból készül. A réz-oxid az egyik első anyag, amelyben a tudósok felfedezték a fotoelektromos hatást, amelyben a fény az elektromosság áramlását okozza az anyagban.

A fotoelektromos hatás magyarázatával kapcsolatos gondolatok vezetik Albert Einsteint a fizikai Nobel-díjhoz és a relativitáselmélet elméletéhez.

Anyagokat.

1. Egy rézlap a hardverüzletből. Általában kb. 150 rubelt fizet. 0,9 négyzetméterenként kb. 45 négyzetméterre van szükség.

2. Két krokodilkapocs.

3. Érzékeny mikromérő, amely képes mérni a réseket 10-50 mikroamper között. A Radio Shack kis multimétereket árusít LCD monitorokkal, de használhatja a szokásosat is.

4. Elektromos sütő. A konyhai tűzhelyem gáz, tehát kb. 750 rubelt vásároltam egy spirálos kicsi elektromos tűzhelyet.A kicsi 700 wattos égők valószínűleg nem működnek - legalább 1100 watt szükséges ahhoz, hogy az égő pirossá váljon.

5. Vágott nyakú műanyag palack. 2 liter üveg ásványvizet használtam.

6. Asztali só. Szükségünk lesz néhány evőkanálra.

7. Víz a csapból.

8. Csiszolópapír vagy fúró ilyen fúvókával (csiszoló)

9. Lemez.

Gyártás.

Itt az égő.

Először vágjon le egy darab rézet, hogy az elektromos tűzhely méretű legyen. Mosson kezet, hogy elkerülje a zsíros vagy egyéb foltokat. A rézlemezt mosogatószerrel is le kell mosni, hogy lemossa a zsírt vagy más foltokat. A rézlemez teljes eltávolításához csiszolópapírral vagy csiszolókefével távolítsa el a szulfidot vagy más könnyű korróziót.

Ezután helyezzen egy tiszta rézlemezt a csempére (elektromos), és kapcsolja be a maximumot.

A réz felmelegedni kezd és oxidálódni fog, gyönyörű vörös-narancs foltok láthatók a felületén.

Amikor a réz még tovább melegszik, a többszínű foltokat fekete réz-oxid váltja fel.

Az összes szín eltűnik, ha a spirál már vörös.

Amikor az égő ég, a rézlemezt fekete réz-oxiddal kell bevonni. Hagyja főzni további fél órán keresztül, így a fekete bevonat vastag lesz. Ez fontos, mivel egy vastag bevonat könnyen levál, míg egy vékony bevonat továbbra is tapad a rézhez.

Félórás főzés után kapcsolja ki az égőt. Hagyja a forró rézrészt az égőn lassan lehűlni. Ha túl gyorsan lehűti, a fekete oxid film tapad a rézhez.

Amint a réz lehűl, összehúzódik. A fekete réz-oxid szintén zsugorodik. De különböző sebességgel vannak összenyomva, ami a fekete réz-oxid kihullását okozza.

Hamarosan nagy darabok esnek le, szórakoztató nézni))

Amikor a réz szobahőmérsékletre lehűlt (ez kb. 20 percig tart), a fekete oxid film nagy része eltűnik. Könnyű tisztítás kézzel, folyó víz alatt, eltávolítja a legtöbb apró darabot. NE MEGJEGYZNI, hogy letakarja a makacs foltokat, és ne hajlítsa meg a lemezt - megrongálhatja egy vékony réteg réz-oxidot, csak szükségünk van rá

Az összeszerelés többi része nagyon gyors és egyszerű.

Vágjuk le a második rézlemezt az első méretére (fűtött). Óvatosan hajlítsuk meg mindkét alkatrészt úgy, hogy beilleszkedjenek a műanyag palackba anélkül, hogy egymással érintkeznének.

Csatlakoztassa a krokodilokat mindkét lemezhez. Csatlakoztassa a vezetéket a tiszta rézből a pluszhoz, és a vezetéket a lemezből oxiddal a mínuszig.

Most keverjen össze néhány evőkanál sót egy kevés forró csapvízbe. Keverjük addig, amíg az összes só fel nem oldódik. Finoman öntsük a keveréket a palackba (ahol a tányérok vannak), kb. 2,5 cm-re hagyva a tányérok széleit.

A fenti képen a kész napenergia elem SHADOW-ban az ampermérő kb. 6 milliamprát mutat, de még sötétben is ez az akkumulátor több milliampot eredményez))

Ez a fotó az akkumulátort fénnyel látja el, az ampermérő pedig 34 millimétert mutat, néha az akkumulátor 50 milliamper vagy annál többet adhat meg.

Hogyan működik?

A réz-oxid félvezető. Ez egy közbenső vezető, ahol az áram szabadon áramolhat, és egy szigetelő, ahol az elektronok erősen kötődnek atomjukhoz és nem áramolnak szabadon.

A félvezetőben van egy olyan rés, amelyet sávrésnek hívnak, az atomhoz erősen kötődő elektronok és az atomtól távolabb lévő elektronok között, amelyek szabadon mozoghatnak és áramot vezethetnek.

Az elektronok nem tartózkodhatnak a tiltott zónában. Egy elektron csak kevés energiát tud adni, és az atommagjából a sávrésbe mozoghat. Az elektronnak elegendő energiát kell kapnia ahhoz, hogy távolabb kerüljen a magból, a tiltott zónán kívül.

Hasonlóképpen, egy sávrésen kívüli elektron nem veszíthet el egy kis energiát, és csak egy kicsit közelebb eshet a maghoz. Ennek elegendő energiát kell veszítenie ahhoz, hogy a tiltott zónán túlhaladjon azon a régióban, ahol az elektronok képesek lehetnek.

Amikor a napfény réz-oxidban levő elektronokra jut, az elektronok egy része elegendő energiát kap a napfényből ahhoz, hogy átugorja a tiltott zónát, és szabadon bocsásson áramot.

A szabad elektronok sós vízbe, majd egy tiszta rézlemezbe, huzalba, egy ampermérőn keresztül, és vissza az oxidált lemezre mozognak.

Amint az elektronok áthaladnak az ampermérőn, látjuk a munkát (amper). Amikor az árnyék esik a napelemre, az elektronok lassabban mozognak, és a milliamper kisebb.

Megjegyzés az energiáról.

Az akkumulátor 50 milliamper 0,25 V feszültséggel rendelkezik.

Ez 0.0000125 watt (12,5 microwatt).

Ne próbáljon meggyújtani az izzót.))) Ha akkumulátorokra lenne szüksége, hogy megvilágítsa a házat. A modellünk kísérleti jellegű és fényérzékelőként használható.

0,0000125 watt (12,5 microwatt) egy 0,01 négyzetméteres akkumulátor esetében, vagy 1,25 milliwatt négyzetméterenként. Egy 100 wattos izzó megvilágításához 80 000 négyzetméter réz-oxidra lenne szükség a napfényes oldalra, és 80 000 négyzetméter rézre a sötét elektródra. Az 1000 wattos kemence vezérléséhez 800 000 négyzetméter réz-oxidra és további 800 000 négyzetméter egyszerű rézre, vagyis összesen 1 600 000 négyzetméterre van szüksége. Ha azt a ház tetejére rögzítik, akkor minden ház 282 méter hosszú és 282 méter széles lenne, és mindent elfogadna, amelyre szükségük volt az elektromosság, egy kályha volt.

1 600 000 négyzetméterenként 17 222 256,7 négyzetláb van. Ha a réz bevonása négy dolláronként 5 dollárba kerülne, akkor a réz önmagában 86 110 283,50 dollárba kerülne. Ha ezt megteszi, akkor a vastagság egytizedével csökkentheti azt 8 611 028,35 dollárra. Mivel ömlesztve vásárol, ennek felét, vagyis körülbelül 4 300 000,00 dollárt kaphat.

Ha szilikon napelemeket használt, amelyek ára wattonként 4 dollár, akkor ugyanazt a kemencet 4000,00 dollárért üzemeltetheti. De a csoportok csak körülbelül 10 négyzetméter lennének.

Vagy körülbelül egy dollárért napelemes kemencét építhet alumínium fóliából és kartonból. Körülbelül 20 dollárért építhet egy nagyon szép polírozott alumínium parabolikus napsütőt.

Lapos napelem

Készítettem a napelemek hordozhatóbb változatát lapos formában. Ablakként a CD borító átlátszó műanyag borítását és szilikon ragasztót (használhatunk normál tömítőanyagot) használtam az alkatrészek összeillesztésére és egymástól való elszigetelésére.

Először réz-oxidot állítunk elő, mint az első részben, és szigetelt rézhuzalot forrasztunk az oxidlemez sarkához, ez mínusz lesz (negatív pólus).

A pozitív lemez U alakú, vágott darab tiszta réz, kissé nagyobb, mint az oxid (megérteni fogja, hogy az alábbi képeken))) forrasztunk egy huzalt a sarkába, ezúttal plusz.

Először ragasszuk a rézlemezt U a műanyag ablakra. Használjon sok szilikon ragasztót, így a sós víz nem szivároghat ki. Győződjön meg arról, hogy a forrasztási csatlakozás teljesen vagy teljesen ragasztóval van borítva, vagy az U ragasztón kívül van, ahogy az a képen látható (jobb a ragasztóval teljesen bevonva).

Az alábbi fotó a napelem hátoldalát mutatja (az a oldal, amely nem néz a nap felé).

Az alábbi fotó a napelem elülső oldalát mutatja (az a oldal, amely a nap felé néz). Vegye figyelembe, hogy a szilikon ragasztó nem fedezi teljesen a rézet, mivel a réz egy részének végül érintkeznie kell a sós vízzel.

Egy tiszta rézlemezt ragasztunk ragasztóval. Ez a réteg szigetelőként működik a tiszta rézlemez és az oxidlemez között, és elég vastagnak kell lennie ahhoz, hogy kis hely maradjon a sós víz számára. Ismét nem minden réz van bevonva, tehát sok réz lesz a vízzel érintkezve.

Finoman ragasszuk az oxidlemezt erre a rétegre. Meg kell elég erősen nyomja meg, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a ragasztó körülveszi-e a réseket, de nem annyira, hogy a két lemez érintkezzen.

Az alábbi fotó a napelem hátoldalát mutatja (az a oldal, amely nem néz a nap felé).

Az alábbi fotó a napelem elülső oldalát mutatja (az a oldal, amely a nap felé néz). Vegye figyelembe, hogy további ragasztót adtam hozzá, hogy egy csövet képezzen a tetejére, hogy olyan, mintha sós vizet öntne.

A fotó nem mutat további ragasztást a kerület körül, így a víz egyáltalán nem szivároghatott be, de ezt meg kell tennie. Haladja meg a ragasztót, mielőtt folytatja a következő lépést.

Ezután használjon nagy cseppet sós víz hozzáadásához. Töltse fel az akkumulátort majdnem a rézlemez tetejére úgy, hogy a víz majdnem kifolyjon. Ezután zárja le a lyukat egy csepp ragasztóval, és hagyja, hogy a ragasztó legalább fél órán át megszáradjon.

A fenti képen egy sík napelemet láthat, amelyek ragyogó napsütésben működnek. Körülbelül 36 mikroamperget ad. Láthat egy extra ragasztógyöngyöt is a lemezek szélein és a cső tetejének kitöltését.