پایگاه اینترنتی ایران ویج

چگونه باطري خورشيدي بسازيم؟

iconبرچسب ها: , ,

باتري خورشيدي وسيله اي است كه انرژي خورشيدي را به انرژي الكتريكي تبديل مي كند. باتري هاي خورشيدي (پر بازده) كه شما از فروشگاه هاي لوازم الكتريكي مي خريد از سيليكون فرآوري شده ساخته مي شود. براي ساخت آن كارخانه بزرگ، دماي بالا، ابزارهاي خلاء و هزينه زيادي لازم است.


اگر ما نسبت به بازده باتري زياد حساس نباشيم مي توانيم با وسايل آشپزخانه و ابزار فروشي محل، يك باتري خورشيدي ساده بسازيم.

باتري خورشيدي ما (به جاي سيليكون) از اكسيد مس ساخته مي شود. اكسيد مس يكي از اولين مواد شناخته شده اي بود كه پديده فوتوالكتريك را نشان مي داد (پديده فوتوالكتريك: پديده اي كه در آن نور باعث برقراري جريان الكتريكي مي شود).

فكر در مورد ماهيت پديده فوتوالكتريك منجر به اين شد كه آلبرت انيشتين جايزه نوبل فيزيك را در يافت نمايد.

براي ساخت اين پروژه به وسايل زير نياز داريد:

1- ورق مسي به مساحت حدودي 400 سانتيمتر مربع 2- دو سيم سوسماري 3- يك ميكروآمپرسنج كه بتواند جريان هايي بين 10 تا 50 ميكروآمپر اندازه بگيرد. 4- اجاق برقي با توان حدودي 1000 وات. اجاق گازي براي اين كار مناسب نيست. 5- يك بطري پلاستيكي شفاف كه شما بتوانيد سر آن را ببريد. يك بطري 2 ليتري (يا بزرگتر) مناسب است. 6- نمك آشپزخانه . 7- آب شير 8- سنباده يا برس سيمي 9- قيچي ورق بر براي بريدن ورق مسي گرمكني كه ما انتخاب كرده ايم شبيه اين است.

ورقه مسي

حال داريم:

ابتدا ورق مسي را به اندازه اي ببريد كه تقريباً برابر گرمكن شود. دستتان را بشوييد تا چربي يا روغن نداشته باشد. سپس ورق مسي را با صابون يا تميزكننده بشوييد تا از چربي و روغن پاك شود. به كمك سنباده يا برس سيمي ورق مسي را تميز كنيد، تا هيچ سولفيد يا زنگ زدگي بر روي آن باقي نماند.

سپس ورق مسي تميز و خشك را رو گرمكن قرار دهيد و آن را روشن كنيد.

ورقه مسي

در حين گرم شدن، شما طرح هاي اكسيد شدن را (كه در حال شكل گرفتن هستند) مي بينيد . رنگ هاي نارنجي، ارغواني و قرمز سطح مس را مي پوشاند.

ورقه مسي

هرچه مس گرم تر مي شود، رنگ ها با پوشش تيره تر اكسيد مس جايگزين مي شود. زياد عجله نداشته باشيد، اين اكسيدي نيست كه ما مي خواهيم، اما به تدريج، رنگ هاي قرمز، نارنجي، صورتي و ارغواني ظاهر مي شوند كه لايه هاي زيرين اكسيد مس را در بر دارد.

ورقه مسي

هنگامي كه گرمكن سرخ مي شود، آخرين نقطات رنگي نيز از بين مي روند.

ورقه مسي

وقتي گرمكن كاملاً سرخ مي شود، ورق مسي با لايه تيره رنگ اكسيد مس پوشيده مي شود. اجازه دهيد اين وضعيت براي نيم ساعت ادامه يابد، تا پوشش سياه رنگ ضخيم شود. اين موضوع حائز اهميت است.

ورقه مسي

پس از نيم ساعت، گرمكن را خاموش كنيد. اجازه دهيد مس داغ بتدريج سرد شود. اگر آن را سريع سرد كنيد، اكسيد سياه به مس مي چسبد.

در حين سرد شدن، ورق مسي كمي چروك مي خورد. اكسيد مس نيز چروك مي خورد. اما آنها به يك ميزان منقبض (چروك) نمي خورند، اين باعث مي شود اكسيد مس پوسته_ پوسته شود.

ورقه مسي

مقدار كمي از پوسته هاي سياه از سطح ورق مسي (تا چند سانتيمتر) پرتاب مي شوند.

ورقه مسي

وقتي مس سرد شده و به دماي اتاق مي رسد (اين حدود 20 دقيقه طول مي كشد)، اغلب اكسيد سياه رنگ رفته اند. با قرار دادن زير آب جاري و مالش دست، اغلب تكه هاي ريز نيز بر طرف مي شوند. براي برداشتن تمام نقاط سياه زياد وسواس نداشته باشيد. اين ممكن است اكسيد مس قرمز رنگ را خراب كند. ما براي عملكرد درست باتري به آن نياز داريم. باقي كار آسان و سريع خواهد بود.

يك ورق مسي (به ابعاد حدودي ورق اولي) ببريد. هر دو ورق را به نرمي خم كنيد تا داخل بطري پلاستيكي (بدون تماس با يكديگر) قرار گيرند.

دو سيم سوسماري را به دو ورق مسي وصل كنيد. سيمي كه به صفحه مسي تميز وصل است را به سر مثبت ميلي آمپرسنج متصل كنيد. سيمي كه به صفحه اكسيد مس وصل است را به سر منفي ميلي آمپرسنج متصل كنيد.

حال دو قاشق سوپ خوري نمك را در مقداري آب گرم حل نماييد. آب نمك را هم بزنيد تا نمك حل شود. سپس با احتياط آب نمك را در ظرف بريزيد. آب نمك نبايد تمام سطح ورق ها مسي را بپوشاند. حدود سه سانتيمتر از ورق داخل آب نمك قرار گيرد.

باطري خورشيدي

تصوير بالا باتري خورشيدي را در سايه نشان مي دهد. دقت كنيد آمپرسنج جريان 6 ميكروآمپر را نشان مي دهد.

باتري خورشيدي در سايه و تاريكي نيز برق توليد مي كند و معمولاً مي تواند جرياني در حدود ميكروآمپر را برقرار نمايد.

تصوير زير باتري خورشيدي را در نور خورشيد نشان مي دهد.

باطري خورشيدي

نكته اي در مورد توان

اين باتري مي تواند 50 ميكروآمپر در ولتاژ 2.5 ولت ايجاد كند. اين معادل 0.0000125 وات (12.5 ميكرو وات) است. بنابراين انتظار نداشته باشيد كه باتري لامپي را روشن كند يا دستگاهي را با آن به كار اندازيد. اين وسيله را مي توان صرفاً براي آشكار سازي يا اندازه گيري نور استفاده نمود. اگر بخواهيد انرژي خانه تان را با آن تامين كنيد لازم است ابعاد صفحه مسي در حد چند ده هزار متر مربع باشد!

اين دستگاه چگونه كار مي كند؟

اكسيد مس نوعي از ماده است كه به آن نيمه هادي مي گويند. هدايت الكتريكي نيمه هادي بين ماده رسانا و ماده نارسانا مي باشد.

در نيمه رسانا، بين الكترون هايي كه مقيد به هسته هستند و الكترو نهايي كه دور از اتم قرار دارند (و آزادانه حركت مي كنند و نقش هدايتي دارند) فاصله انرژي وجود دارد كه به آن نوار شكاف مي گويند.

الكترون ها نمي توانند در نوار شكاف قرار داشته باشند. به عبارت ديگر، يك الكترون نمي تواند با دريافت انرژي كمي از قيد هسته اتم جدا شده و به نوار شكاف برود. بنابراين، يك الكترون بايستي به اندازه كافي انرژي بدست بياورد تا بتواند از هسته دور شده و خارج نوار شكاف برود.

به همين نحو، يك الكترون در خارج نوار شكاف نمي تواند مقدار كمي انرژي از دست دهد و بر اثر آن كمي به هسته نزديك گردد. بلكه الكترون بايد به اندازه كافي انرژي از دست دهد تا بتواند از نوار شكاف عبور نموده و به محلي كه الكترون ها اجازه حركت دارند برسد.

وقتي نور خورشيد به الكترون هاي اكسيد مس مي تابد، تعدادي از الكترون هاي به اندازه كافي انرژي (از نور خورشيد) دريافت مي كنند تا از نوار شكاف عبور نموده و تبديل به الكترون آزاد مي شوند.

الكترون آزاد به آب نمك وارد مي شود و سپس از طريق ورق مسي تميز وارد آمپرسنج مي شود و از آنجا مجدداً به ورق اكسيد مس باز مي گردد.

وقتي الكترون از آمپرسنج عبور مي كند بر روي عقربه آن كار انجام مي دهد. وقتي سايه اي بر روي باتري خورشيدي مي افتد، الكترون هاي كمتري از آمپرسنج عبور مي كند و عقربه كمي منحرف مي شود.


  • نویسنده :
  • جمعه, ۱۴ام , آبان , ۱۳۸۹
  • نظرات شما: ۳
  • مطالب مرتبط

  • رویاهای خود را در خانواده به اشتراک بگذارید
  • دینی که مردان را به آرایش تشویق می کند
  • دانستنیهای جالبی درباره آرایش با کرم پودر
  • چگونه به سؤالات جنسی کودک پاسخ دهیم
  • ۶ سوال مهم که زندگیتان را برای همیشه تغییر می‌دهد
  • والدین چگونه می توانند دعوای فرزندان را ختم به خیر کنند ؟
  • شخصیت شناسی از روی گروه خونی
  • اشتباهات انتخاب در ازدواج
  • با چه نوع گروه خونی ازدواج کنیم؟
  • آب ميوه اي ضروري براي آقايان !
  • ۳ نظر

  • یک یا چند مطلب میخواهم برای پروژه الکترونیک-موضوع:آزاد

  • سلام و خسته نباشید…
    من برق مخابرات میخونم ممنون میشم اگه برام مطالب مرتبط با برقو ایمیل کنید…
    متشکرم …

  • سلام و خسته نباشید…
    من برق میخونم ممنون میشم اگه برام مطالب مرتبط با برقو ایمیل کنید…
    متشکرم …

    ثبت نظر

    نام:
    ایمیل:
    وب سایت:
    متن و پیام شما: