Виготовлення сонячної батареї з світлодіодів своїми руками

Всім відомо, що світлодіоди і діоди, використовувані в радіоелектроніці, мають в своєму складі напівпровідники. Вони ж під впливом сонячних променів або навіть яскравого світла ламп здатні виробляти електричний струм. А це означає, що їх можна застосувати для своєї саморобної панелі. У підсумку, саморобна сонячна батарея з діодів стане маленьким додатковим джерелом електричного струму.

Необхідні матеріали та інструменти

Для виготовлення сонячної панелі своїми руками потрібно підготувати:

  1. Світлодіоди або діоди.
  2. Картонку або пластмасову панель. Краще взяти панель від старих пристроїв (стабілізатора, радіо). Це тому, що ці панелі мають в собі багато отворів, в які зручно вставляти контакти діодів. В картонці ці отвори доведеться робити своїми руками.
  3. Діод Шотткі. Необхідний для запобігання зворотного руху електричного струму.
  4. Мідні дроти.
  5. Акумулятор. Цілком підійдуть акумулятори від ліхтариків, випущених в Китаї. Зазвичай, один з них має напругу, рівну 4 В, і ємність, максимум 1 500 мА.
  6. Олово.

Для виготовлення сонячної панелі потрібно буде скористатися такими інструментами, як:

  1. Паяльником.
  2. Ножем.
  3. Молотком.
  4. Плоскогубцями.
  5. Амперметром і вольтметром.

Підготовка кристаликів-напівпровідників

У світлодіодах кристалики є видимими. Вони розміщені під скляним або прозорою пластиковою лінзою. Деякі умільці рекомендують розбивати її молотком, деякі ж радять залишити її, оскільки вона може збирати світло в пучок і направляти його на напівпровідник. Це дозволяє поліпшити продуктивність кришталика. Якщо використовувати світлодіод по головному призначенню, то ця лінза буде розсіювати створений ним світ.

Якщо ж планується зробити сонячну батарею зі старих радянських залізних діодів (найкраще підходять моделі кд2010 і кд203), то доведеться розібрати їх і дістати звідти напівпровідник.

Процес розбору такий:

  1. Розбивають молотком скляний тримач верхнього контакту.
  2. За допомогою плоскогубців відкривають діод. В середині розміщується напівпровідник. Він надійно зафіксований на підставі діода. При цьому до його верху припаяний мідний дріт. Останній з’єднаний з верхнім контактом діода.
  3. Беруть своїми руками нижня частина з кристалом і відправляються до газової плитки. Тримаючи підставу діода плоскогубцями, його підносять до вогню і нагрівають. Зрозуміло, що кристал повинен знаходитися зверху. Підстава нагріється, а разом з ним палаючим стане олово. Через це воно розтопиться. Далі, використовуючи пінцет, виймають напівпровідник.

Якщо будуть використовуватися стеклодіоди, то підготовка не є необхідною. Їх можна відразу розміщувати на пластині.

проведення розрахунків

Саморобна сонячна панель являє собою виріб, який має створювати струм бажаних характеристик. Тому потрібно визначити, скільки напівпровідників варто використовувати.

Для цього необхідно виміряти напругу і силу струму, створеного одним полупроводником. Це роблять за допомогою спеціального інструменту. Всі вимірювання проводять після того, як кристалик виявився під сонячними променями.

Проведені різними людьми вимірювання показали, що напівпровідник з діода кд2010 здатний створити струм з напругою до 0,7 В і силою до 7 мА. Стеклодіоди можуть генерувати струм з напругою до 0,3 В і силою до 0,2 мА.

Що стосується світлодіодів, то кращу продуктивність здатний продемонструвати помаранчевий, зелений і червоний. Оскільки є безліч моделей світлодіодів з кристалами різних розмірів, вимірювання слід провести кожного з придбаних.

Розрахунки проводять так:

  1. Визначають бажані параметри сонячної батареї. Нехай при нормальному (середньому) сонячному світлі вона створить струм з напругою, яка дорівнює 9 В, і потужність, рівну 1 Вт.
  2. Визначають необхідну кількість кристаликів, відштовхуючись від потрібного напруги. Напруга створеного одним полупроводником діода кд2010 досягає 0,7 В. На практиці воно буде менше. Нехай воно буде досягати 0,5 В. Щоб збільшити напругу, потрібно ці кристалики підключити послідовно. При такому підключенні загальну напругу буде дорівнює сумі напруг всіх вузлів. Виходить, що потрібно в одному ряду розмістити 18 кристаликів.
  3. Обчислюють силу струму. В одному ряду послідовно підключених кристаликів вона буде однаковою – 7 мА. Для її нарощування потрібно виконати паралельне підключення. Це означає, що слід зробити кілька рядів. Загальна сила струму дорівнюватиме сумі сил струму всіх рядів. Чим більше рядів, тим більше вона буде. У нашому випадку потрібно забезпечити потужність, рівну 1 Вт. Тобто сила струму повинна становити 1/9 = 0,111 А = 111 мА. Майже таку силу струму можна отримати з 15 рядів. Вона становить 7х15 = 105 мА. Краще зробити 16 рядів.
  4. Визначають необхідну кількість кристаликів (18х16 = 288).

виготовлення

Сонячну батарею з діодів або світлодіодів роблять так:

  1. Беруть своїми руками картонну основу і роблять в ній вирізи. Якщо є пластмасова панель від стабілізатора, то приступають до наступного етапу.
  2. Розміщують на пластині підготовлені напівпровідники. Їх розкладають рядами. Контакти кристаликів повинні проходити через підставу і виходити на другій стороні.
  3. Прикладають зверху картон і перевертають пластину з кристалами. Ставлять на стіл.
  4. Паяють контакти. У кожному ряду контакт «+» одного напівпровідника паяють з контактом «-» іншого. Ряди з’єднують паралельно, тобто окремо споюють контакти «+» і окремо контакти «-».
  5. До вихідного проводу з зарядом «+» підключають діод Шотткі.
  6. Вихідні проведення з’єднують з акумуляторами. Їх загальна напруга повинна бути трохи менше напруги струму, що виходить з панелі. Для підвищення їх загальної напруги батареї з’єднують послідовно.

Після ставлять зроблену своїми руками панель під сонячні промені.

Ссылка на основную публикацию