איך מכינים פאנל סולארי קטן?

לבסוף, הגדר את הפאנל הסולארי שלך על ידי חיבור חוטי הפאנל הסולארי לבקר הטעינה.

פאנלים סולאריים משתמשים בסיליקון או בתאי זכוכית מצופים כדי ללכוד את אור השמש וליצור חשמל. אם אתה רוצה ליצור תא סולארי בסיסי, כל מה שאתה צריך זה כמה חפצי בית, טיטניום דו חמצני וזכוכית מוליכה. תוך שעות ספורות תוכלו ליצור תא סולארי קטן ובסיסי המייצר זרם צנוע! אמנם ייצור תא סולארי פשוט של טיטניום דו חמצני הוא נהדר עבור פרויקטים בכיתה או מדע הוגן, אבל זה לא המכשיר הפונקציונלי ביותר. אם אתה רוצה פאנל סולארי עובד, הכי טוב שלך הוא לבנות כזה באמצעות תאים שנקנו בחנות.

שיטה 1 מתוך 2: הכנת תא סולארי טיטניום דו-חמצני DIY

1
מערבבים אבקת טיטניום דו-חמצני עם אלכוהול וסבון כלים ליצירת משחה. שלבו 0,5 גרם אבקת ננו עם מספיק אלכוהול ליצירת תערובת עבה בערך כמו משחת שיניים. השתמש ברוח עמידה גבוהה, כמו וודקה עם 40 הוכחות ומעלה או אלכוהול דגנים. ואז מערבבים טיפה של סבון כלים שקוף, שיעזור להדבקה להיצמד לזכוכית המוליכה שלך.
- יש צורך באלכוהול בעל הוכחה גבוהה כדי לגבש את דו תחמוצת הטיטניום כדי שיוכל לספוג אנרגיית שמש. אור השמש מלהיב אלקטרונים בטיטניום המגובש, המייצר חשמל.
- ניתן לרכוש ננו-אבקת טיטניום דו-חמצני באופן מקוון; מספיק 0,5 גרם ליצירת כמה תאים סולאריים.
וריאציה: השתמשו ב- 10 עד 12 מיני או 6 סופגניות לבנות בגודל מלא להכנת דו תחמוצת טיטניום משלכם. מגרדים את האבקה, מערבבים אותה לכוס מים חמים ואז שופכים את המים דרך פילטר קפה. מעבירים את השאריות שנותרו במסנן לתבנית חסינת תנור, ואז מטהרים אותה בתנור של 260 מעלות צלזיוס (260 מעלות צלזיוס) למשך שעתיים.
2
מרחו שכבה אחידה של משחת טיטניום על ריבוע זכוכית מוליכה. החל סרט שקוף, כגון סרט אריזה, על היקף זכוכית מוליכה בגודל 10 על 10 ס"מ (3,9 על 3,9 אינץ '). הקלטת צריכה לנוע כ -3 מ"מ מהקצה בכל צד. החל את משחת הטיטניום בעזרת טפטפת עיניים, ואז השתמש במגלשת מיקרוסקופ או בסכין קהה כדי להפיץ אותה לשכבה דקה ואחידה. השכבה הדקה צריכה להיות שטוחה בערך עם הקלטת.
- הקלטת שומרת על הזכוכית דוממת ועוזרת לך לשלוט בכמות משחת הטיטניום שאתה מורח על פני השטח.
- נדרשת זכוכית מוליכה מכיוון שהיא מוליכה חשמל. מצא באינטרנט ריבועי זכוכית מוליכים, כגון זכוכית תחמוצת פח. הקפידו למרוח את משחת הטיטניום על הצד המוליך של הריבוע.
- אם אינך בטוח איזה צד מוליך, מדוד את ההתנגדות של כל צד במולטימטר. לצד המוליך צריכה להיות קריאה של 20 עד 30 אוהם.
3
מחממים את הכוס על צלחת חמה למשך 10 עד 20 דקות. הסר את הסרט בזהירות לאחר ציפוי הזכוכית. הניחו את הריבוע על פלטה חמה שהוגדרה לגובה, ובשלו אותה עד שהציפוי חום ואז הופך שוב לבן, או למשך 10 עד 20 דקות. כשהוא שוב לבן, כבה את המבער והניח לריבוע להתקרר לפחות 20 עד 30 דקות.
- צפו בציפוי כשהוא מתבשל, מכיוון שהוא ייראה בערך אותו דבר בתחילת ובסוף תהליך הבישול. שלב ההשחמה שורף את האלכוהול וסבון הכלים ומשאיר אחריו שכבה טהורה ויבשה של דו תחמוצת טיטניום.
- אם אין לך פלטה חמה, אתה יכול גם לחמם את הריבוע על מבער הכיריים החשמליות.
4
השרו את הכוס המקוררת בתה היביסקוס חזק למשך שעתיים עד 3 שעות. לאחר שהריבוע קריר למגע, טבלו אותו בהיביסקוס חזק או בתה פטל כדי לצבוע אותו. כדי להכין תה חזק, תלול 2 שקיות תה בכוס אחת (240 מ"ל) של מים חמים. לאחר שעתיים עד 3 שעות, ציפוי הטיטניום דו חמצני צריך להיות סגול עמוק.
- ניתן גם להשרות את הריבוע בפטל קפוא מופשר, מעורבב למשך שעתיים עד 3 שעות. לאחר צביעת הציפוי יש לשטוף את מוצקי הפטל עם אלכוהול או מים מזוקקים.
- צביעת הציפוי מאפשרת לו לספוג אור גלוי. אם תשאיר אותו לבן, הוא יספוג רק אור אולטרה סגול (UV) ולא יפיק זרם.
בניית תא סולארי קטן ועשה זאת בעצמך היא דרך נהדרת לשפר את הבנתך כיצד פועלת טכנולוגיה סולארית.
5
צבע את מרכז ריבוע הזכוכית השני בעפרון גרפיט. כדי ליצור אלקטרודה נגדית, יש לכסות את הצד המוליך של ריבוע זכוכית שני בגודל 10 על 10 ס"מ (3,9 על 3,9 אינץ ') עם גרפיט. עיפרון רגיל יעשה את העבודה. צבע את מרכז הריבוע והשאיר היקף של 2 עד 3 מ"מ (0,079 עד 0,118 אינץ ').
- אתה יכול גם להחזיק את מרכז הצד המוליך של הכיכר מעל נר עד להיווצרות פיח. העבירו אותו שוב ושוב מעל הלהבה, ואז נגבו כל פיח בקצוות בעזרת צמר גפן נקי ויבש.
- התא לא יפיק זרם ללא האלקטרודה הנגדית של הגרפיט או הפיח.
6
מכסים את דפנות ריבוע הטיטניום בסרט. הדביקו כ -3 מ"מ (0,12 אינץ ') סביב שולי הריבוע בציפוי הטיטניום. השתמש בקלטת שקופה וודא שאין קמטים.
- הקלטת תשמש כמרווח בין 2 ריבועי הזכוכית. קפל את הסרט סביב שולי הריבוע במקום להדביק אותו על משטח העבודה שלך.
7
הוסף טיפה של תמיסת אלקטרוליטים למרכז ריבוע הטיטניום. מערבבים חלק אחד של אלכוהול בעל הוכחה גבוהה עם 3 חלקים של הפיתרון של לוגול. אתה רק צריך כמות זעירה של פתרון לכל תא, כך שאתה לא צריך לערבב כל כך הרבה. השתמש בטפטפת כדי להחיל 1 עד 2 טיפות של התמיסה על צלע הריבוע עם ציפוי הטיטניום.
- חפש את הפיתרון של לוגול באופן מקוון, בחנויות בריאות וספקי אקווריום.
- האלכוהול והפתרון של לוגול יוצרים אלקטרוליט הנושא ומעביר את המטען החשמלי הנוצר על ידי דו תחמוצת הטיטניום.
8
סנדוויץ 'את 2 ריבועי הזכוכית ואבטח אותם בעזרת קליפסים לקלסר. לאחר החלת תמיסת האלקטרוליטים, הניחו במהירות את הגרפיט השני המרובע כלפי מטה מעל זה עם הציפוי. לחץ אותם יחד, ואז אבטח אותם עם שני קליפסים לקלסר.
- אם עודף תמיסת אלקטרוליטים מחלחלת דרך הדפנות, נגב אותה במטלית נקייה. הפתרון יכול לאכול חיישנים של מולטימטר.
9
הצב את התא באור השמש ובדוק את מטענתו בעזרת מולטימטר. אתה אמור לקבל תא סולארי מתפקד! הגדר את התא לאור השמש, ואז השתמש בקליפי תנין כדי לחבר חיישני מולטימטר לשני הצדדים השטוחים והמרובעים (מלפנים ומאחור) של התא. אתה אמור למצוא שהתא שלך מייצר זרם חשמלי צנוע.
- בניית תא סולארי קטן ועשה זאת בעצמך היא דרך נהדרת לשפר את הבנתך כיצד פועלת טכנולוגיה סולארית. עם זאת, אם אתה רוצה פאנל סולארי פונקציונלי, האפשרות הטובה ביותר שלך היא ליצור כזה באמצעות תאים סולאריים שנקנו בחנות.

שיטה 2 מתוך 2: הרכבת תאי מיקרו שנקנו בחנות

1
לרכוש תאים סולאריים חוטים מיקרו-קריסטלים עבור האפשרות הקלה ביותר. ניתן לרכוש תאי מיקרו סולאריים קוויים ולא קווית דרך שווקים מקוונים גדולים וספקי מעבדה. אם תשקיע בתאים קווית, יהיה לך פחות הלחמה והפרויקט יהיה קל יותר. החיסרון הוא שהם יכולים להיות יקרים לפחות פי 50 מתאים לא קוויים.
- לדוגמה, תאי מיקרו קווית 60 מ"מ × 60 מ"מ (2,4 אינץ '2,4 אינץ') עולים בדרך כלל סביב 3,70 אירו (ארה"ב) לתא, בעוד שתוכל למצוא תאים לא קוויים באותו גודל במחיר של 25 עד 50 סנט..
- אם אתה רוצה אפשרות פחות יקרה ולא אכפת לך להלחין חוטים על התאים בעצמך, עבור עם תאי מיקרו לא קוויים.
עם זאת, אם אתה רוצה פאנל סולארי פונקציונלי, האפשרות הטובה ביותר שלך היא ליצור כזה באמצעות תאים סולאריים שנקנו בחנות.
2
גזור גיבוי לתאים בודדים מתוך לוח פלסטיק דק. מדוד בזהירות ריבוע בלוח פלסטיק בעובי 2 עד 3 מ"מ (0,079 עד 0,118 אינץ ') שגובהו ורוחבו כ -1 מ"מ (0,039 אינץ') גדול יותר מתאי השמש שלך. ואז חתוך את הגב בעזרת סכין מלאכה חזקה.
- תוכל למצוא יריעות פלסטיק של 2 עד 3 מ"מ (0,079 עד 0,118 אינץ ') ובחנויות לשיפור הבית ולמלאכת יד.
- גזור כמה ריבועי פלסטיק כמספר התאים שבהם תשתמש, תלוי בכוח שאתה רוצה לייצר. להכנת מטען סולארי פשוט, למשל, תזדקק לתא 6 וולט 110 מ"מ × 80 מ"מ (4,3 אינץ '× 3,1 אינץ') או זוג 3 וולט 60 מ"מ × 60 מ"מ (2,4 ב × 2,4 אינץ ') תאי מיקרו.
3
משמנים ותאי הלחמה יחד כדי ליצור מעגל. אם אתה משתמש בתאים לא קוויים, תחילה משמן את השטחים סביב מגעי המתכת בעזרת עט שטף. ואז ממיסים טיפת הלחמה זעירה על אחד ממגעי המתכת של התא, מחממים את קצה חוט התיל, ומצמידים את החוט למגע.
- אם אתה חיווט מספר תאים לא קווית או קווית מראש, קשר אותם יחד עם שני חוטי לשוניות. למשל, שני חוטים מחברים את אנשי הקשר של התא הראשון לתא השני, ואז זוג חוטים נוסף מקשר את התא השני לשלישי.
וריאציה: אם אתה רק משתמש בתא סולארי אחד, חוט חשמל מבודד הלחמה למגעי המתכת. אז אתה יכול להפעיל את החוטים ישירות לבקר טעינה.
4
צרף את התא לגזרת הפלסטיק בעזרת דבק סופר על בסיס סיליקון. מרחו טיפת דבק סופר קטנה על 2 פינות מנוגדות בגב התא. לאחר מכן לחץ אותו על גבי פלסטיק, לחץ אותו בעדינות, וודא שהמשטחים סומקים ללא מרווח ביניהם.
- אפשר לדבק העל להירפא במשך 24 שעות, או על פי הוראות המוצר שלך.
5
צבע את התא באופן שווה עם אפוקסי דו חלקי, ואז תן לו להתרפא למשך 24 שעות. הקפידו להשתמש באפוקסי שנרפא תוך 24 שעות במקום במוצר ייבוש מהיר. מערבבים את האפוקסי בן 2 החלקים במיכל קטן ונקי בהתאם להוראות המוצר. ואז השתמש בדיבל או במברשת נקייה כדי למרוח שכבה אחידה של 1 מ"מ (0,039 אינץ ') על התא הסולארי ועל גיבוי הפלסטיק.
- אם חיברת מספר תאים, צייר את התאים בנפרד אם ברצונך ליצור פאנל סולארי נייד ומתקפל. אחרת, אתה יכול להניח את התאים על גבי פלסטיק או זכוכית ולצבוע את כל המכלול השטוח באפוקסי.
6
חבר את הפאנל לבקר טעינה ולסוללה נטענת. לאחר שנתן לריפוי האפוקסי במשך 24 שעות, הפאנל הסולארי מוכן לשימוש. ראשית, מהדק את חוטי הפלט החיוביים והשליליים של בקר הטעינה למסופים המתאימים בסוללה נטענת של 12 וולט. לאחר מכן חבר את החוט החיובי המוביל מהתא הסולארי ליציאה השלילית בבקר הטעינה, ואז חבר את החוט השלילי מהתא ליציאה החיובית של בקר הטעינה.
- בתאים סולאריים בחנות יש חוטים או אנשי קשר חיוביים ושליליים. בדוק בתווית המוצר שלך כדי לקבוע איזה מגע או חוט הוא איזה, או השתמש במולטימטר כדי לקבוע את טעינת המסוף.
- בדרך כלל, תכניס את החוטים מהלוח הסולארי ליציאות גליליות בבקר הטעינה, ואז תדק אותם באמצעות מברג.
- באשר לחיבור לסוללה, בחלק מחוטי הפלט של בקרי הטעינה יש מהדקים מובנים שמתחברים למסופי הסוללה. עבור אחרים, קצות החוטים מפותלים סביב עמודי המסוף או שיש להם מחברי טבעת שמתאימים מעל העמודים.
- בקר הטעינה מנהל את הזרם לסוללה ומונע חשמל לחזור לפאנל הסולרי כאשר הסוללה אינה נטענת.

אם חיברת מספר תאים, צייר את התאים בנפרד אם ברצונך ליצור פאנל סולארי נייד ומתקפל.

טיפים

פאנלים סולאריים קטנים נהדרים לפרויקטים בכיתות או למדעים ויכולים לתפקד כמטענים קטנים.
זכור כי תאים סולאריים ופאנלים DIY אינם חזקים מספיק בכדי לספק מקורות חשמל עיקריים. בנוסף, עדיף להתייעץ עם איש מקצוע אם ברצונך לבנות מערכת אנרגיה סולארית משמעותית.

אזהרות

היזהר בעת עבודה עם להבי מלאכה, הלחמות וכלים מסוכנים אחרים.
אם אינך מנוסה בבניית מעגלים חשמליים, עדיף להימנע מהפעלת טלפונים ומכשירים אלקטרוניים עם טכנולוגיית סולארית DIY. חיווט פגום עלול להוות סכנת שריפה או לפגוע במכשיר שלך.

דברים שתזדקק להם

תא סולארי טיטניום דו-חמצני DIY

0.5 גרם ננו-אבקת טיטניום דו-חמצני (או אבקת סופגניות)
וודקה או אלכוהול דגנים עמיד
סבון כלים צלול
זכוכית מוליכה
סרט שקוף
מפיל עיניים
שקף מיקרוסקופ או סכין קהה
פלטה חמה (או אלמנט תנור חשמלי)
עפרון גרפיט
הפיתרון של לוגול
מהדק נייר
מולטימטר

הרכבת תאי מיקרו שנקנו בחנות

תא מיקרו סולארי פולי-גבישי
לוח פלסטיק בעובי 2 עד 3 מ"מ (0,079 עד 0,118 אינץ ')
סכין שירות
סרגל
מלחם (אופציונלי)
גריז
תיל או חוט מבודד
דבק מגע
אפוקסי דו חלקי
בקר טעינה
סוללה נטענת

קרא גם: איך מודדים עובי נייר?