2. Солнечная батарея своими руками

Поняв, на чем основано действие солнечной батареи, я решил провести исследование - можно ли сделать солнечную батарею своими руками [4]?

Изготовить фотоэлемент самому невозможно, но можно найти его в старых радиодеталях, например, в транзисторах [5]. Срезав крышку транзистора, замеряю напряжение и силу тока на фотоэлементе. Сравнив результаты со своей овощной батарейкой (Приложение 2, Таблица 1) делаю выводы напряжение и ток в сети есть, т.е., световая энергия преобразовалась в электрическую; мощность овощной батарейки выше; напряжение и ток, которые вырабатывает фотоэлемент, крайне малы, надо найти способ увеличить эти показатели.

Зависимость напряжения и силы тока от размера фотоэлемента. Измеряю напряжение и ток фотоэлементов различной площади. Полученные результаты (Приложение 3, Таблица 1) позволяют сделать следующий вывод: размер фотоэлемента влияет на величину напряжения и силу тока в моей батарейке. Наилучший результат показал фотоэлемент с максимальной площадью, его мы и будем использовать в следующих опытах.

Зависимость напряжения и силы тока от различных источников света. Измерить напряжение и ток при естественном/искусственном освещении. Проанализировав полученные результаты (Приложение 3, Таблица 2), можно сделать следующий вывод: вид освещения влияет на мощность батарейки. Она выдает максимальные показатели при естественном освещении.

Зависимость напряжения и силы тока от угла падения света. Измерить напряжение и ток меняя угол падения света с шагом 30º. Полученные результаты (Приложение 3, Таблица 3) позволяют сделать следующий вывод: угол падения света, влияет на величину напряжения и силу тока в моей батарейке; прямые лучи дают максимальную величину напряжения и силы тока.

Зависимость напряжения и силы тока от концентрации света. Рассеивая/концентрируя свет на фотоэлементе с помощью лупы измеряю напряжение и ток. Проанализировав полученные результаты (Приложение 3, Таблица 4) делаю вывод: напряжение и сила тока зависят от концентрации света; концентрация света позволяет увеличить мощность батарейки.

Зависимость напряжения и силы тока от рабочей поверхности батареи. Замеряю напряжение и ток фотоэлемента при различных площадях рабочих поверхностях. Проанализировав полученные результаты (Приложение 3, Таблица 5), можно сделать следующий вывод: напряжение и ток зависят от площади рабочей поверхности. Таким образом, надо следить за чистотой батарейки.

Зависимость напряжения и силы тока от температуры среды. Измерить напряжение и ток фотоэлемента при комнатной температуре, при охлаждении фотоэлемента и при его нагревании. Проанализировав полученные результаты (Приложение 3, Таблица 6) делаю вывод: температура окружающей среды влияет на величину напряжения и силу тока в моей батарейке. Максимальные показатели получили при низких температурах.

На последнем этапе исследования я решил выяснить, какое устройство сможет «оживить» моя солнечная батарейка. И что не смогла сделать овощная.

Используя последовательное и параллельное соединения фотоэлементов я собрал солнечную панель (Приложение 3, Таблица 7). Мне удалось запустить часы, заработали калькулятор и светодиодное освещение (Приложение №5).

Проведя исследования, я в очередной раз убедился, насколько интересно почувствовать себя экспериментатором. Как интересно устроена работа таких, казалось бы, привычных для нас, устройств.

В ходе исследовательской работы, на примере использования солнечных и овощных батарей, был рассмотрен вопрос перехода с традиционных источников энергии на альтернативные.

Я выполнил все поставленные перед собой задачи и теперь могу сделать следующиевыводы:

1. Полупроводники действительно преобразуют световую энергию напрямую в электрическую.

2. Солнечные батареи очень зависимы от условий окружающей среды (облачность, осадки, время дня).

3. Гипотеза подтвердилась лишь частично – солнечная батарея гораздо эффективнее овощной батареи такого же размера, однако и они не совершенны.

А самое главное мои батарейки не загрязняют окружающую среду. При их работе нет совершенно никакой грязи: нет дыма и копоти, нет радиоактивных отходов. А если запасать электрическую энергию от солнечных батарей впрок, то можно использовать ее круглосуточно [3]. Фруктовые батарейки, в связи с их огромными размерами и маленьким сроком службы, можно использовать лишь в экстренных ситуациях.

Используя альтернативные источники энергии на ряду с традиционными мы можем сохранить ресурсы нашей планеты и улучшить экологию.

1. LIVEJOURNAL, статья «Альтернативная энергия» Интернет - магазин солнечных батарей и внешних аккумуляторов, статья «Вред батареек и польза аккумуляторов», 2009 [Электронный ресурс]. natali-99.livejournal.com/

2. Солнечные батареи, статья «История фотовольтаики и создания солнечных батареи» [Электронный ресурс]. solarb.ru/;

3. Сrazymama.ru, статья «Как работают солнечные батареи? Вопросы почемучек. Техника и технические науки» [Электронный ресурс]. crazymama.ru/

4. Н. Кузмичева «Солнечная батарея» // Журнал «Юный техник - для умелых рук». -1986. -№08. -С. 2-3

5. Вольт-Индекс, статья «Солнечная батарея из транзисторов» [Электронный ресурс]. volt-index.ru/

6. Википендия, статья «Солнечная батарея» [Электронный ресурс]. URL: ru.wikipedia.org/