ساخت باطری خورشیدی

[رسول]

ساخت باطری خورشیدی

باتری خورشیدی وسیله ای است كه انرژی خورشیدی را به انرژی الكتریكی تبدیل می كند. باتری های خورشیدی (پر بازده) كه شما از فروشگاه های لوازم الكتریكی می خرید از سیلیكون فرآوری شده ساخته می شود. برای ساخت آن كارخانه بزرگ، دمای بالا، ابزارهای خلاء و هزینه زیادی لازم است.

اگر ما نسبت به بازده باتری زیاد حساس نباشیم می توانیم با وسایل آشپزخانه و ابزار فروشی محل، یك باتری خورشیدی ساده بسازیم.

باتری خورشیدی ما (به جای سیلیكون) از اكسید مس ساخته می شود. اكسید مس یكی از اولین مواد شناخته شده ای بود كه پدیده فوتوالكتریك را نشان می داد (پدیده فوتوالكتریك: پدیده ای كه در آن نور باعث برقراری جریان الكتریكی می شود).





فكر در مورد ماهیت پدیده فوتوالكتریك منجر به این شد كه آلبرت انیشتین جایزه نوبل فیزیك را در یافت نماید.

برای ساخت این پروژه به وسایل زیر نیاز دارید
ادامه مطلب را مشاهده کنید:

١- ورق مسی به مساحت حدودی ٤٠٠ سانتیمتر مربع ٢- دو سیم سوسماری ٣- یك میكروآمپرسنج كه بتواند جریان هایی بین ١٠ تا ٥٠ میكروآمپر اندازه بگیرد. ٤- اجاق برقی با توان حدودی ١٠٠٠ وات. اجاق گازی برای این كار مناسب نیست. ٥- یك بطری پلاستیكی شفاف كه شما بتوانید سر آن را ببرید. یك بطری ٢ لیتری (یا بزرگتر) مناسب است. ٦- نمك آشپزخانه . ٧- آب شیر ٨- سنباده یا برس سیمی ٩- قیچی ورق بر برای بریدن ورق مسی گرمكنی كه ما انتخاب كرده ایم شبیه این است.



ابتدا ورق مسی را به اندازه ای ببرید كه تقریباً برابر گرمكن شود. دستتان را بشویید تا چربی یا روغن نداشته باشد. سپس ورق مسی را با صابون یا تمیزكننده بشویید تا از چربی و روغن پاك شود. به كمك سنباده یا برس سیمی ورق مسی را تمیز كنید، تا هیچ سولفید یا زنگ زدگی بر روی آن باقی نماند.

سپس ورق مسی تمیز و خشك را رو گرمكن قرار دهید و آن را روشن كنید.



در حین گرم شدن، شما طرح های اكسید شدن را (كه در حال شكل گرفتن هستند) می بینید . رنگ های نارنجی، ارغوانی و قرمز سطح مس را می پوشاند.



هرچه مس گرم تر می شود، رنگ ها با پوشش تیره تر اكسید مس جایگزین می شود. زیاد عجله نداشته باشید، این اكسیدی نیست كه ما می خواهیم، اما به تدریج، رنگ های قرمز، نارنجی، صورتی و ارغوانی ظاهر می شوند كه لایه های زیرین اكسید مس را در بر دارد.



هنگامی كه گرمكن سرخ می شود، آخرین نقطات رنگی نیز از بین می روند.



وقتی گرمكن كاملاً سرخ می شود، ورق مسی با لایه تیره رنگ اكسید مس پوشیده می شود. اجازه دهید این وضعیت برای نیم ساعت ادامه یابد، تا پوشش سیاه رنگ ضخیم شود. این موضوع حائز اهمیت است.



پس از نیم ساعت، گرمكن را خاموش كنید. اجازه دهید مس داغ بتدریج سرد شود. اگر آن را سریع سرد كنید، اكسید سیاه به مس می چسبد.

در حین سرد شدن، ورق مسی كمی چروك می خورد. اكسید مس نیز چروك می خورد. اما آنها به یك میزان منقبض (چروك) نمی خورند، این باعث می شود اكسید مس پوسته_ پوسته شود.



مقدار كمی از پوسته های سیاه از سطح ورق مسی (تا چند سانتیمتر) پرتاب می شوند.



وقتی مس سرد شده و به دمای اتاق می رسد (این حدود ٢٠ دقیقه طول می كشد)، اغلب اكسید سیاه رنگ رفته اند. با قرار دادن زیر آب جاری و مالش دست، اغلب تكه های ریز نیز بر طرف می شوند. برای برداشتن تمام نقاط سیاه زیاد وسواس نداشته باشید. این ممكن است اكسید مس قرمز رنگ را خراب كند. ما برای عملكرد درست باتری به آن نیاز داریم. باقی كار آسان و سریع خواهد بود.

یك ورق مسی (به ابعاد حدودی ورق اولی) ببرید. هر دو ورق را به نرمی خم كنید تا داخل بطری پلاستیكی (بدون تماس با یكدیگر) قرار گیرند.

دو سیم سوسماری را به دو ورق مسی وصل كنید. سیمی كه به صفحه مسی تمیز وصل است را به سر مثبت میلی آمپرسنج متصل كنید. سیمی كه به صفحه اكسید مس وصل است را به سر منفی میلی آمپرسنج متصل كنید.

حال دو قاشق سوپ خوری نمك را در مقداری آب گرم حل نمایید. آب نمك را هم بزنید تا نمك حل شود. سپس با احتیاط آب نمك را در ظرف بریزید. آب نمك نباید تمام سطح ورق ها مسی را بپوشاند. حدود سه سانتیمتر از ورق داخل آب نمك قرار گیرد.



تصویر بالا باتری خورشیدی را در سایه نشان می دهد. دقت كنید آمپرسنج جریان ٦ میكروآمپر را نشان می دهد.

باتری خورشیدی در سایه و تاریكی نیز برق تولید می كند و معمولاً می تواند جریانی در حدود میكروآمپر را برقرار نماید.

تصویر زیر باتری خورشیدی را در نور خورشید نشان می دهد.



نكته ای در مورد توان

این باتری می تواند ٥٠ میكروآمپر در ولتاژ ٢.٥ ولت ایجاد كند. این معادل ٠.٠٠٠٠١٢٥ وات (١٢.٥ میكرو وات) است. بنابراین انتظار نداشته باشید كه باتری لامپی را روشن كند یا دستگاهی را با آن به كار اندازید. این وسیله را می توان صرفاً برای آشكار سازی یا اندازه گیری نور استفاده نمود. اگر بخواهید انرژی خانه تان را با آن تامین كنید لازم است ابعاد صفحه مسی در حد چند ده هزار متر مربع باشد!



این دستگاه چگونه كار می كند؟

اكسید مس نوعی از ماده است كه به آن نیمه هادی می گویند. هدایت الكتریكی نیمه هادی بین ماده رسانا و ماده نارسانا می باشد.

در نیمه رسانا، بین الكترون هایی كه مقید به هسته هستند و الكترو نهایی كه دور از اتم قرار دارند (و آزادانه حركت می كنند و نقش هدایتی دارند) فاصله انرژی وجود دارد كه به آن نوار شكاف می گویند.

الكترون ها نمی توانند در نوار شكاف قرار داشته باشند. به عبارت دیگر، یك الكترون نمی تواند با دریافت انرژی كمی از قید هسته اتم جدا شده و به نوار شكاف برود. بنابراین، یك الكترون بایستی به اندازه كافی انرژی بدست بیاورد تا بتواند از هسته دور شده و خارج نوار شكاف برود.

به همین نحو، یك الكترون در خارج نوار شكاف نمی تواند مقدار كمی انرژی از دست دهد و بر اثر آن كمی به هسته نزدیك گردد. بلكه الكترون باید به اندازه كافی انرژی از دست دهد تا بتواند از نوار شكاف عبور نموده و به محلی كه الكترون ها اجازه حركت دارند برسد.



وقتی نور خورشید به الكترون های اكسید مس می تابد، تعدادی از الكترون های به اندازه كافی انرژی (از نور خورشید) دریافت می كنند تا از نوار شكاف عبور نموده و تبدیل به الكترون آزاد می شوند.

الكترون آزاد به آب نمك وارد می شود و سپس از طریق ورق مسی تمیز وارد آمپرسنج می شود و از آنجا مجدداً به ورق اكسید مس باز می گردد.

وقتی الكترون از آمپرسنج عبور می كند بر روی عقربه آن كار انجام می دهد. وقتی سایه ای بر روی باتری خورشیدی می افتد، الكترون های كمتری از آمپرسنج عبور می كند و عقربه كمی منحرف می شود.

www.parpar.ir

[joker]

تشکر

روش ساخت اینائی که میبینیم توی بازار هست ( همین سلولهای خورشیدی) چطوریه ؟

[رسول]

لایه های شفاف رسانا برای سلول های خورشیدی تولید شد

در این پژوهش از روش اسپری پایرولیزز استفاده شد که در آن انباشت لایه های اکسید "روی" با هدف آلایش آنها و دستیابی به رسانش نوع p مورد مطالعه قرار گرفت.


محققان دانشگاه گیلان با ارائه روش ساده و ارزان برای تهیه نانولایه های اکسید روی، رساناهای شفافی را تولید کردند که در ساخت دیودها و ترانزیستورهای شفاف و سلول های خورشیدی کاربرد دارد.
دکتر سیامک گلشاهی، مجری طرح با بیان اینکه اکسید "روی" یک نیمه رسانا است، گفت: از این رو در سال های اخیر توجه زیادی به تغییر نوع رسانش در چنین نیمه رساناهایی با گاف نواری پهن و از جمله اکسید روی شده است اما علیرغم پاسخ های مناسبی که برای تهیه لایه های اکسید روی نوع p گزارش شده، مشکل تکرارپذیری و همچنین عدم پایداری رسانش نوع p در مجاورت رطوبت محیط و تبدیل آن به نوع n، همچنان باقی است و زمینه تحقیقاتی را برای یافتن پاسخی برای عرضه این مواد در صنایع فراهم کرده است.
وی هدف از انجام این پژوهش را معرفی آلاینده ای دانست که تحت شرایط مشخص آزمایشگاهی رسانش اکسید "روی" را از N به p تبدیل کند و متعاقب آن امکان تهیه قطعات الکترونیکی را تنها با کمک مواد رسانای شفافی چون اکسید "روی" که بیشتر به عنوان الکترودهای شفاف شناخته می شدند، فراهم آورد.
وی اظهار داشت: در این پژوهش از روش اسپری پایرولیزز استفاده شد که در آن انباشت لایه های اکسید "روی" با هدف آلایش آنها و دستیابی به رسانش نوع p مورد مطالعه قرار گرفت.
گلشاهی با اشاره به جزئیات اجرای این طرح تحقیقاتی، اضافه کرد: در این تحقیق اثر غلظت محلول اولیه بر خواص فیزیکی لایه های نازک اکسید روی آلائیده به نیتروژن بررسی شد و غلظت 4/0 مولار بهترین رسانش الکتریکی را از خود نشان داد که نوع رسانندگی آن نیز p بوده است رسانندگی نوع P به دلیل شفافیت بالای لایه ها در ناحیه مرئی، امکان استفاده آنها را به عنوان بخشی از یک مدار الکترونیکی شفاف فراهم می آورد.
مجری طرح با تاکید بر اینکه با استفاده از این روش، اسپری پایرولیزز در مقیاس با روش های فیزیکی انباشت که نیاز به خلاء بالا دارند، بسیار ارزان تر و ساده تر است، افزود: با این ویژگی هزینه ساخت یک نانولایه با کیفیت، بسیار پایین خواهد آمد.
این محقق به کاربردهای لایه های شفاف رسانا اشاره و اضافه کرد: این نوع رساناها به دلیل شفافیت در طول موج های مرئی و رسانایی هم زمان خود، معمولا به عنوان بهترین الکترود در سلول های خورشیدی و قطعات اپتوالکترونیکی مصارف زیادی دارد این لایه ها عموما از نوع N هستند که سعی می شود با تغییر نوع رسانش آنها به نوع p کاربرد این لایه ها در ساخت ادوات اپتوالکترونیکی چون دیودها و ترانزیستورهای شفاف گسترش داده شود.



http://novinenergy.blogfa.com/

[رسول]

چشم‌هاي مگس براي توليد پيل‌هاي خورشيدي



به گزارش (ايسنا)، اين ايده شگفت انگيز شامل ساخت يك قابل زيستي نمايشي با الهام از چشم‌هاي مگس است.

يك نوع خاص از چشم مگس داراي شكل كاملا مناسبي براي ساخت پيل‌هاي خورشيدي كارآمد و موثر است.

لافتاكيا و گروه تحقيقاتي وي از دانشگاه ايالتي پن در آمريكا يك راه‌حل‌ اميدوار كننده براي اين طرح پيدا كرده‌اند.

محققان ابتدا قرينه چشم مگس‌هاي گوشت را خارج كردند، چون اين نوع معمول از مگس‌ها چشم‌هاي ايده آلي براي كاربردهاي پيل خورشيدي دارند.

آنها سپس اين قرينه‌ها را روي يك زير لايه شيشه‌اي نصب كرده و پليمري را براي حفظ و نگهداري از شكل آن، به اين تركيب افزودند، سپس اين مجموعه 9 چشمي پيچيده در نيكل را درون يك اتاقك خلاء قرار دادند.

حاصل اين طراحي، يك صفحه است كه از خواص مفيد در مقياس نانو برخوردار است.

به گزارش ديسكاوري، در نهايت با وجود اين صفحه مي‌توان اين الگو را دقيقا تكثير كرد.

مرحله بعدي ايجاد صفحه‌اي بزرگتر متشكل از 30 قرينه چشم مگس گوشت است.

اين محققان هم اكنون در جريان بررسي روي پروانه‌ها هستند تا دريابند چگونه مي‌توان بدون استفاده از رنگدانه‌ها، سطوح رنگي ايجاد كرد.

[a.mehran]

داداش یه سوال
این پنل های خورشیدی اگه ازشون استفاده کنیم مثل باتری از عمرشون کاسته میشه ؟

[رسول]

داداش یه سوال
این پنل های خورشیدی اگه ازشون استفاده کنیم مثل باتری از عمرشون کاسته میشه ؟

بله کاسته میشه!!

این عکس ها گواه مطلبه .. اون بالایی ها یکی دو سال پشت بام بودن اون پایینی هم چند ماه .. اون عکس تکی هم که کاملاََ نو هستش

با هم مقایسشون کن .. البته اون لایه های بالایی خیلی بدتر از این بودن که یبار ازشون لایه برداری کردم تا دوباره کار کنن

خورشید رفته رفته اون قسمت روشو خراب میکنه و کدرش میکنه و باعث میشه ولتاژش کمتر بشه!!

حدالامکان بهتره قابشون کنی تا عمرشون بیشتر بشه

علاوه بر قسمت روییشون باید به قسمت لحیم کاری هم خیلی دقت کنی چون اگه کنده بشن دیگه باید بنذازیشون دور

[a.mehran]

قابشون کنم ؟ بزارم تو کارتن یا تو قاب شیشه ای؟

[رسول]

قابشون کنم ؟ بزارم تو کارتن یا تو قاب شیشه ای؟

نه کادو پیچش کن

منظورم قاب شیشه ای بود .. البته باید مماس بشه روش تا شیشه اثر ذرّه بینی نداشته باشه!!

[Ambassador]

سلام
اینا الان سلول خورشیدین یا باتری خورشیدی؟! متوجه نمیشم یعنی خودشون جریان هم ذخیره میکنن یا باید یه باتری هم تومدار باشه؟
http://www.roboeq.ir/products/category/172/
اینکه نوشته 6 ولت 100 میلی آمپر یعنی چی؟

[a.mehran]

سلام
اینا الان سلول خورشیدین یا باتری خورشیدی؟! متوجه نمیشم یعنی خودشون جریان هم ذخیره میکنن یا باید یه باتری هم تومدار باشه؟
http://www.roboeq.ir/products/category/172/
اینکه نوشته 6 ولت 100 میلی آمپر یعنی چی؟

سلام مسلم جان
اینا فقط موقعی که نور باشه برق میدن .باتری ندارن که انرژی ذخیره شه
یعنی میتونه یه دستگاه 100 میلی امپر شش ولتو روشن کنه
اگه بیشتر جریان بکشی ولتاژ میاد پایین