باطری خورشیدی وسیله ای برای تبدیل انرژی خورشیدی به الکتریکی می باشد. این ابزار از سیلیکون فراوری شده ساخته می شود. می توان با لوازم ساده در منزل نیز این وسیله را تهیه کرد. در این مطلب با روش ساخت باطری خورشیدی در منزل آشنا می شوید.
۳ روش ساخت باطری خورشیدی
باطری خورشیدی ابزاری است که انرژی خورشیدی را به انرژی الکتریکی تبدیل کرده و این وسیله پر بازده که از فروشگاه های لوازم برقی خریداری می کنید از سیلیکون فراوری شده درست می شود. برای ساخت باطری خورشیدی کارخانه بزرگ، دمای زیاد، ابزارهای خلا و هزینه بسیاری نیاز است.
اگر نسبت به بازده باطری حساسیت زیادی ندارید می توانید با وسایل ساده و برخی ابزار اختصاصی یک باطری خورشیدی درست کنید. در ادامه با ۳ روش انجام این کار آشنا می شوید. همچنین قابل ذکر است اندیشه در مورد ماهیت پدیده فتوالکتریک سبب شد آلبرت انیشتین موفق به دریافت جایزه نوبل فیزیک گردد.
به کمک ترانزیستور قابلمه ای
برای شروع ابتدا باید نکات ایمنی را رعایت کنید و از ابزار مخصوصی که در ادامه اشاره می شود را تهیه تا مشکلی ایجاد نشود.
- یک عدد انبر بزرگ
- یک عدد ترانزیستور قابلمه ای ۳۰۵۵
- یک عدد مولتی متر ساده
بعد از تهیه این ابزار ترانزیستور قابلمه ای را مطابق شکل زیر باید نگه داشته و روکش روی آن که به صورت قابله بوده و در شکل زیر با فلش نمایش داده شده را به کمک انبر بردارید.
به این ترتیب باطری خورشیدی شما آماده بوده و کافی است آن را در مقابل نور قرار داده و با ولتی متر ولتاژ میان بدنه و یکی از پایه های ترانزیستور یا ولتاژ هر دو پایه ترانزیستور را اندازه بگیرید.
ولتاژ این باطری خورشیدی حدود ۰.۵ ولت و جریانی حدود ۱۰۰ میکرو آمپر را ارائه می دهد. این باطری هم توان کمی داشته و برای مصرف کننده های قوی مناسب نیست و بیشتر جنبه آموزشی دارد. به عبارتی می توان از آن به عنوان سنسور سنجش نور یا برای راه اندازی یک ماشین حساب کوچک یا یک ساعت مچی کوچک مورد استفاده قرار داد. برای این کار نیز بایستی چند عدد از این باطری خورشیدی را با توجه به نیاز خود با هم سری و موازی کنید.
از طریق دیود
در این روش برای ساخت باطری خورشیدی به ابزار زیر نیاز است:
- دیود یکسوساز۱n4001و اگر دیود از نوع ۶ آمپر باشد مناسب تر است.
- انبر یا سیم چین
- ولت متر و آمپرمتر
دیودها را به دقت به صورت افقی از وسط به کمک انبر دست یا سیم چین دو نیم کرده به نحوی که هسته آن آسیب پیدا نکند، حال با قرار دادن طرف باز دیود رو به آفتاب مستقیم و اتصال ولت متر به دو سر دیود ولتاژی در حدود ۳۰۰ میلی ولت (۰.۳ ولت) و جریانی حدود ۲۵ میکرو آمپر ایجاد می شود.
البته جریان ۲۵ میکرو آمپر برای دیودهای کوچک بوده و اگر از دیود ۶ آمپر استفاده نمایید در نور مستقیم آفتاب تا ۱۰۰ میکرو آمپر هم ایجاد می شود. در ضمن به نکات زیر نیز دقت کنید.
برای دریافت ولتاژ بیشتر بایستی چند دیود را با رعایت قطب ها با یکدیگر سری کنید.
برای دریافت جریان بیشتر بایستی دیودها را مطابق شکل زیر با یکدیگر موازی کنید.
قابل ذکر است از این باطری خورشیدی هنگامی می توان استفاده کرد که به جریان بالا نیاز نداشته باشید. مانند یک ماشین حساب که با ۱میلی آمپر هم کار می کند. با این وجود باز هم برای دست یابی به این جریان به حداقل ۴۰ – ۷۰ دیود کوچک یا ۷ دیود بزرگ ۶ آمپر نیاز است تا ولتاژ ۱.۵ ولت و جریان ۱میلی آمپر را ایجاد کند. باید دانست این باطری خورشیدی بیشتر جنبه آموزشی داشته تا صنعتی.
ضمنا هر اندازه دیود بزرگتر جریان بیشتری هم ایجاد می شود. همچنین دقت داشته باشید ماده موجود در دیود سلیسیم بوده که در صورت نفوذ به بدن بسیار سمی و خطرناک است.
۳. به کمک ورق مسی
روش سوم برای ساخت باطری خورشیدی به کمک ورق مسی می باشد. به عبارتی این باطری خورشیدی به جای سیلیکون از اکسید مس ساخته می شود. اکسید مس یکی از نخستین مواد شناخته شده ای است که پدیده فتوالکتریک را نشان داد. برای ساخت این باطری خورشیدی به وسایل زیر نیاز است:
- ورق مسی به مساحت حدود ۴۰۰ سانتیمتر مربع
- دو عدد سیم سوسماری
- یک میکرو آمپرسنج که قادر به اندازه گیری جریان هایی بین ۱۰ – ۵۰ میکرو آمپر باشد.
- اجاق برقی با توانی حدود ۱۰۰۰ وات (اجاق گازی برای این کار مناسب نیست).
- یک عدد بطری پلاستیکی شفاف
- یک عدد بطری ۲ لیتری (یا بزرگتر)
- نمک آشپزخانه
- آب لوله کشی
- سنباده یا برس سیمی
- قیچی ورق بر برای بریدن ورق مسی
- دستگاه گرمکن
۱. ابتدا ورق مسی را به اندازه ای برش زده که تقریبا هم اندازه گرمکن شود. بعد دست ها را شسته تا چربی یا روغن نداشته باشد.
۲. سپس ورق مسی را با صابون یا شوینده خوب بشویید تا چربی و روغنی روی آن نباشد. در ادامه به کمک سنباده یا برس سیمی ورق مسی را تمیز کرده تا هیچ سولفید یا زنگ زدگی روی آن باقی نماند.
۳. حالا ورق مسی تمیز و خشک را رو گرمکن قرار داده و آن را روشن نمایید. در حین گرم شدن، طرح های اکسید شدن قابل مشاهده بوده و رنگ های نارنجی، ارغوانی و قرمز سطح مس را پوشش می دهد.
۴. هر قدر مس گرم تر می شود، رنگ ها با پوشش تیره تر اکسید مس جایگزین شده و به تدریج، رنگ های قرمز، نارنجی، صورتی و ارغوانی نمایان می شوند که لایه های زیرین اکسید مس را در بر دارند.
۵. زمانی که گرمکن سرخ شد، آخرین نقاط رنگی هم از بین رفته و با کامل سرخ شدن گرمکن، ورق مسی با لایه تیره رنگ اکسید مس پوشیده می شود. نیم ساعتی صبر تا این وضعیت ادامه یافته و پوشش سیاه رنگ ضخیم گردد.
۶. بعد از نیم ساعت، گرمکن را خاموش و اجازه دهید مس داغ به تدریج سرد بشود. اگر آن را سریعا خنک کنید، اکسید سیاه به مس می چسبد.
۷. در حین سرد شدن، ورق مسی کمی چروکیده می شود. اکسید مس هم چروک می خورد. ولی آنها به یک میزان منقبض یا چروک نمی شوند. این سبب می شود اکسید مس پوسته پوسته شده و مقدار کمی از پوسته های سیاه از سطح ورق مسی ممکن است چند سانتیمتری پرتاب گردند.
۸. زمانی که مس سرد شده و به دمای اتاق رسید که حدودا ۲۰ دقیقه طول می کشد، اغلب اکسید سیاه رنگ از بین رفته و با قرار دادن آن زیر آب لوله کشی و مالش دست، اغلب تکه های ریز هم بر طرف می شوند. برای برداشتن کل نقاط سیاه خیلی وسواس نداشته باشید. این کار ممکن است اکسید مس قرمز رنگ را خراب نماید و برای عملکرد درست باطری به آن نیاز است.
۹. حالا دو ورق مسی به ابعاد حدودی ورق قبلی را برش بزنید. هر دو ورق را به نرمی خم کرده تا داخل بطری پلاستیکی بدون تماس با هم قرار گیرند.
۱۰. بعد دو عدد سیم سوسماری را به دو ورق مسی متصل کنید. سیمی که به صفحه مسی تمیز وصل است را به سر مثبت میلی آمپرسنج وصل کنید و سیمی که به صفحه اکسید مس متصل است را به سر منفی میلی آمپرسنج وصل کنید.
۱۱. در ادامه دو قاشق سوپ خوری نمک را در کمی آب گرم حل کرده و آب نمک را هم بزنید تا نمک حل گردد.
۱۲. سپس با احتیاط آب نمک را در ظرف ریخته و دقت کنید آب نمک نبایست تمام سطح ورق مسی را بپوشاند. حدودا ۳ سانتیمتر از ورق داخل آب نمک قرار گیرد.
تصویر زیر باطری خورشیدی را در سایه نشان می دهد. توجه داشته باشید آمپرسنج جریان ۶ میکرو آمپر را نشان می دهد.
همچنین باطری خورشیدی در سایه و تاریکی هم جریان برق تولید می کند و معمولا می تواند جریانی در حدود میکرو آمپر را ایجاد کند. تصویر زیر باطری خورشیدی را در نور خورشید نشان می دهد. این باطری می تواند ۵۰ میکرو آمپر در ولتاژ ۲.۵ ولت ایجاد کند.
به این ترتیب انتظار نداشته باشید که باطری لامپی را روشن کند یا دستگاهی را با آن به کار بیندازید. این وسیله را می توان صرفا جهت آشکار سازی یا اندازه گیری نور استفاده کرد. برای تامین انرژی منزل با آن لازم است ابعاد صفحه مسی در حد چند ده هزار متر مربع باشد.
در این مطلب با سه روش ساخت باطری خورشیدی آشنا شدید. از همراهی شما سپاسگزاریم و امیدواریم نهایت استفاده را برده باشید. همچنین پیشنهاد می شو در صورت تمایل برای آشنایی با روش ساخت کاردستی کره زمین و روش ساخت ژل ضدعفونی کننده روی لینک ها کلیک کنید.
منبع : آرگا
