Päikesepaneelid kasutavad päikesevalguse püüdmiseks ja elektri tootmiseks silikooni või kaetud klaaselemente. Kui soovite teha lihtsat päikesepatarei, on teil vaja vaid mõnda majapidamistarbeid, titaandioksiidi ja juhtivat klaasi. Vaid mõne tunniga saate luua väikese lihtsa päikesepatarei, mis genereerib tagasihoidlikku voolu! Kuigi lihtsa titaandioksiidist päikesepatarei valmistamine sobib suurepäraselt klassiruumi või teadusmessi projektideks, pole see kõige funktsionaalsem seade. Kui soovite töötavat päikesepaneeli, on kõige parem ehitada see, kasutades poest ostetud elemente.
1
Pasta moodustamiseks segage titaandioksiidi pulber alkoholi ja nõudepesuvahendiga. Kombineerige 0,5 grammi nanopulbrit piisava koguse alkoholiga, et luua segu, mis on umbes sama paks kui hambapasta. Kasutage kõrge vastupidavusega piiritust, näiteks 40-kindlat või kõrgemat viina või teraviljapiiritust. Seejärel segage sisse tilk läbipaistvat nõudepesuseepi, mis aitab pastal teie juhtiva klaasi külge kleepuda. Titaandioksiidi kristalliseerimiseks on vaja ülikindlat alkoholi, et see saaks päikeseenergiat absorbeerida. Päikesevalgus ergastab kristalliseerunud titaanis olevaid elektrone, mis toodab elektrit. Titaandioksiidi nanopulbrit saate osta Internetist; 0,5 grammist piisab mitme päikesepatarei loomiseks.
2
Kandke juhtiva klaasi ruudule ühtlane kiht titaanpastat. Kandke läbipaistev teip, näiteks pakketeip, 10 x 10 cm (3,9 x 3,9 tolli) elektrit juhtiva klaasi ruudu ümbermõõdule. Lint peaks kulgema mõlemal küljel umbes 3 mm (0,12 tolli) servast. Kandke titaanpasta tilgutiga, seejärel kasutage mikroskoobi slaidi või nüri nuga, et see hajutada õhukeseks ühtlaseks kihiks. Õhuke kiht peaks olema teibiga ligikaudu ühetasane.Teip hoiab klaasi paigal ja aitab teil kontrollida pinnale laotatava titaanpasta kogust. Juhtivat klaasi on vaja, kuna see juhib elektrit. Otsige Internetist juhtivaid klaasruutusid, näiteks tinaoksiidklaasi. Kandke titaanpasta kindlasti ruudu juhtivale küljele. Kui te pole kindel, kumb pool on juhtiv, mõõtke mõlema külje takistust multimeetriga. Juhtiva poole näit peaks olema 20 kuni 30 oomi.
3
Kuumuta klaasi pliidiplaadil 10–20 minutit. Pärast klaasi katmist eemaldage teip ettevaatlikult. Asetage ruut kõrgele seatud pliidiplaadile ja küpseta seda 10–20 minutit, kuni kate muutub pruuniks ja seejärel uuesti valgeks. Kui see on jälle valge, lülitage põleti välja ja laske ruudul vähemalt 20–30 minutit jahtuda. Jälgige, kuidas kate küpseb, kuna see näeb küpsetusprotsessi alguses ja lõpus välja umbes sama. Pruunistamisetapis põletatakse ära alkohol ja nõudepesuvahend, jättes maha puhta ja kuiva titaandioksiidi kihi. Pliidiplaadi puudumisel võiks ruutu soojendada ka elektripliidi põleti peal.
4
Leota jahtunud klaasi kanges hibiskitees 2–3 tundi. Kui ruut on katsudes jahe, kastke see värvimiseks kangesse hibiski- või vaarikateesse. Tugeva tee valmistamiseks leotage 2 teepakki 1 tassis (240 ml) kuumas vees. 2–3 tunni pärast peaks titaandioksiidi kate olema sügavlilla. Samuti võite ruutu 2–3 tundi leotada sulatatud, segatud külmutatud vaarikates. Pärast katte värvimist loputage vaarika kuivaine alkoholi või destilleeritud veega maha. Katte värvimine võimaldab neelata nähtavat valgust. Kui jätate selle valgeks, neelab see ainult ultraviolettvalgust (UV) ega tekita voolu.
5
Värvige teise klaasruudu keskosa grafiitpliiatsiga. Vastuelektroodi loomiseks katke teise 10 × 10 × 10 cm (3,9 × 3,9 tolli) klaasruudu juhtiv külg grafiidiga. Tavaline pliiats ajab asja ära. Värvige ruudu keskosa ja jätke servade ümber 2–3 mm (0,079–0,118 tolli) ümbermõõt. Samuti võite hoida ruudu juhtiva külje keskpunkti küünla kohal, kuni tahm tekib. Viige see korduvalt üle leegi, seejärel pühkige puhta ja kuiva vatitupsuga ära kogu servade ümber olev tahm. Ilma grafiidi või tahma vastuelektroodita ei tekita element voolu.
6
Katke titaanruudu küljed teibiga. Kinnitage titaankattega ruudu servad umbes 3 mm (0,12 tolli) lindiga. Kasutage läbipaistvat teipi ja veenduge, et sellel poleks kortse. Teip toimib kahe klaasruudu vahel vahetükina. Voldi lint ümber ruudu servade, selle asemel, et see tööpinnale kleepida.
7
Titaanruudu keskele lisage tilk elektrolüüdi lahust. Segage 1 osa kõrgkindlat alkoholi 3 osa Lugoli lahusega. Ühe raku kohta vajate vaid väikest kogust lahust, nii et te ei pea nii palju segama. Kasutage tilgutit, et kanda 1–2 tilka lahust titaankattega väljaku küljele. Otsige Lugoli lahust veebist, tervisepoodidest ja akvaariumimüüjatest. Alkohol ja Lugoli lahus loovad elektrolüüdi, mis kannab ja kannab edasi. titaandioksiidi tekitatud elektrilaeng.
8
Kinnitage 2 klaasruutu ja kinnitage need sideklambritega. Pärast elektrolüüdilahuse pealekandmist asetage kiiresti teine ruudukujuline grafiitpool allapoole kattekihi peale. Vajutage need kokku, seejärel kinnitage need 2 sideklambriga. Kui liigne elektrolüüdi lahus imbub läbi külgede, pühkige see puhta lapiga ära. Lahendus võib korrodeerida multimeetri andureid.
9
Asetage element päikesevalguse kätte ja kontrollige selle laetust multimeetriga. Nüüd peaks teil olema toimiv päikesepatarei! Seadke kamber päikesevalgusesse, seejärel kasutage alligaatoriklambreid, et ühendada multimeetri andurid raku mõlema lameda, ruudukujulise küljega (ees ja taga). Peaksite leidma, et teie element genereerib tagasihoidlikku elektrivoolu. Väikese isetehtud päikesepatarei ehitamine on suurepärane viis päikesetehnoloogia toimimisest arusaamise parandamiseks. Kui aga soovite funktsionaalset päikesepaneeli, on teie parim valik luua see poest ostetud päikesepatareide abil.
10
Lihtsaima valiku jaoks ostke juhtmega mikropolükristallilised päikesepatareid. Suuremate veebiturgude ja laboritarnijate kaudu saate osta nii juhtmega kui ka juhtmeta mikropäikesepatareid. Kui investeerite juhtmega elementidesse, on teil vähem jootmist ja projekt on lihtsam. Negatiivne külg on see, et need võivad olla vähemalt 50 korda kallimad kui juhtmeta elemendid. Näiteks juhtmega 60–60 mm (2,4–2,4 tolli) mikroelemendid maksavad tavaliselt umbes 5 dollarit (USA) raku kohta, samas võite leida sama suurusega juhtmeta elemente hinnaga 25–50 senti. Kui soovite odavamat varianti ega viitsi ise juhtmeid elementide külge jootma, kasutage juhtmeta mikroelemente.
11
Lõika õhukesest plastplaadist üksikute lahtrite tugi. Mõõtke hoolikalt ruut 2–3 mm (0,079–0,118 tolli) paksuses plasttahvlis, mille kõrgus ja laius on teie päikesepatareidest umbes 1 mm (0,039 tolli) suurem. Seejärel lõigake tugi välja tugeva käsitöönoaga. 2–3 mm (0,079–0,118 tolli) plastlehti leiate veebist ning kodu- ja käsitööpoodidest. Lõika välja nii palju plastikust ruute, kui palju lahtreid vajate. kasutada, mis sõltub võimsusest, mida soovite toota. Näiteks lihtsa päikeselaadija valmistamiseks vajate 6-voldist 110-80 mm (4,3-tolli-3,1 tolli) elementi või paari 3-voldist 60-60 mm. mm (2,4-tolli-2,4-tolli) mikroelemendid.
12
Määrige ja jootke rakke kokku, et luua vooluring. Kui kasutate juhtmeta elemente, määrige esmalt metallkontaktide ümber olevad alad räbustipliiatsiga. Seejärel sulatage väike tilk joodet ühele elemendi metallkontaktidest, soojendage traadi otsa ja ühendage traat kontaktiga. Kui ühendate mitu juhtmeta või eeljuhtmega elementi, ühendage need 2 sakilist traati. Näiteks ühendavad 2 juhtmest esimese elemendi kontaktid teise elemendiga, seejärel ühendab teine juhtmepaar teise elemendi kolmandaga.
13
Kinnitage rakk plastikust väljalõike külge silikoonpõhise superliimiga. Kandke väike tilk superliimi lahtri tagakülje kahte vastasnurka. Seejärel suruge see plastalusele, pigistage need õrnalt kokku ja veenduge, et pinnad oleksid tasapinnalised ja nende vahel ei oleks ruumi. Laske superliimil kõveneda 24 tundi või vastavalt toote juhistele.
14
Värvige rakk ühtlaselt 2-osalise epoksiidiga, seejärel laske sellel 24 tundi taheneda. Kiiresti kuivava toote asemel kasutage kindlasti 24 tunniga kivistuvat epoksiidi. Segage 2-osaline epoksiid väikeses puhtas anumas vastavalt toote juhistele. Seejärel kasutage tüüblit või puhast pintslit, et kanda päikesepatareile ja plastalusele ühtlane 1 mm (0,039 tolli) kiht. Kui olete ühendanud mitu elementi, värvige elemendid eraldi, kui soovite teha kaasaskantava kokkupandava päikesepatarei. paneel. Vastasel juhul võite asetada rakud plastikust või klaasist alusele ja värvida kogu tasapinnalise sõlme epoksiidiga.
15
Ühendage paneel laadimiskontrolleri ja laetava akuga. Pärast epoksiidil 24-tunnist kõvenemist on päikesepaneel kasutusvalmis. Kõigepealt kinnitage laadimiskontrolleri positiivsed ja negatiivsed väljundjuhtmed 12-voldise laetava aku vastavate klemmide külge. Järgmisena ühendage päikesepatareist tulev positiivne juhe laengukontrolleri negatiivse porti, seejärel ühendage elemendi negatiivne juhe laadimiskontrolleri positiivsesse porti. Poest ostetud päikesepatareidel on positiivsed ja negatiivsed juhtmed või kontaktid. Kontrollige oma toote etiketti, et teha kindlaks, milline kontakt või juhe on milline, või kasutage terminali laetuse määramiseks multimeetrit. Tavaliselt sisestate päikesepaneeli juhtmed laadimiskontrolleri silindrilistesse portidesse, seejärel pingutage need kruvikeerajaga. Mis puutub akuga ühendamisse, siis mõne laadimiskontrolleri väljundjuhtmetel on sisseehitatud klambrid, mis kinnituvad aku klemmide külge. Teiste jaoks on juhtmete otsad keeratud ümber klemmipostide või rõngaskonnektoritega, mis sobivad postide kohale. Laadimiskontroller juhib aku voolu ja takistab elektrivoolu tagasivoolu päikesepaneelile, kui aku ei lae. .