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सौर बैटरी सूर्य की ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित करने का एक उपकरण है। उच्च प्रदर्शन वाले सौर पैनल जो आप रेडियो झोंपड़ी में खरीद सकते हैं और अन्य स्टोर विशेष रूप से उपचारित सिलिकॉन से बने होते हैं और इसके लिए विशाल कारखानों, उच्च तापमान, विशेष सफाई और बहुत सारे धन की आवश्यकता होती है।
यदि हम हार्डवेयर स्टोर से सामग्री से रसोई में अपने स्वयं के सौर पैनल बनाने की क्षमता के लिए दक्षता का त्याग करना चाहते हैं, तो हम लगभग एक घंटे में काम कर रहे सौर पैनल का प्रदर्शन कर सकते हैं।
हमारा सोलर पैनल सिलिकॉन की जगह कॉपर ऑक्साइड से बना है। कॉपर ऑक्साइड पहली सामग्री में से एक है जिसमें वैज्ञानिकों ने फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव की खोज की, जिसमें प्रकाश सामग्री में बिजली का प्रवाह होता है।
फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव को कैसे समझा जाए इस पर विचार, अल्बर्ट आइंस्टीन को भौतिकी के नोबेल पुरस्कार और सापेक्षता के सिद्धांत की ओर ले जाता है।
सामग्री।
1. हार्डवेयर की दुकान से तांबे की एक शीट। आमतौर पर इसकी लागत लगभग 150 रूबल है। 0.9 वर्ग मीटर के लिए। हमें लगभग 45 वर्ग सेमी की जरूरत है।
2. दो मगरमच्छ क्लिप।
3. एक संवेदनशील माइक्रोमीटर, जो 10 और 50 माइक्रोएम्प के बीच अंतराल को माप सकता है। रेडियो शेक एलसीडी मॉनिटर के साथ छोटे मल्टीमीटर बेचता है, लेकिन आप सामान्य उपयोग कर सकते हैं।
4. इलेक्ट्रिक ओवन। मेरी रसोई का स्टोव गैस है, इसलिए मैंने लगभग 750 रूबल के लिए एक सर्पिल के साथ एक छोटा इलेक्ट्रिक स्टोव खरीदा। छोटे 700-वाट बर्नर शायद काम नहीं करेंगे - आपको बर्नर को लाल करने के लिए कम से कम 1100 वाट की आवश्यकता होगी।
5. कटे हुए गर्दन के साथ प्लास्टिक की बोतल। मैंने मिनरल वाटर की 2 लीटर की बोतल का इस्तेमाल किया।
6. टेबल नमक। हमें बड़े चम्मच की आवश्यकता होगी।
7. नल से पानी।
8. ऐसे नोजल (अपघर्षक) के साथ सैंडपेपर या ड्रिल
9. शीट धातु।
विनिर्माण।
यहाँ बर्नर है।
सबसे पहले आपको तांबे के टुकड़े को काटने की जरूरत है ताकि यह एक इलेक्ट्रिक स्टोव का आकार हो। चिकना या अन्य दाग से बचने के लिए अपने हाथ धोएं। इसके अलावा, तांबे की चादर को ग्रीस या अन्य दागों को धोने के लिए डिटर्जेंट के साथ धोएं। कॉपर शीट को पूरी तरह से हटाने के लिए सैंडपेपर या एक अपघर्षक ब्रश का उपयोग करें ताकि किसी भी सल्फाइड या अन्य हल्के जंग को हटा दिया जाए।
फिर टाइल (इलेक्ट्रिक) पर एक साफ तांबे की शीट रखो और इसे अधिकतम पर चालू करें।
कॉपर गर्म होना शुरू हो जाएगा और ऑक्सीकरण हो जाएगा, आपको इसकी सतह पर सुंदर लाल-नारंगी धब्बे दिखाई देंगे।
जब तांबा और भी अधिक गर्म हो जाता है, तो काले तांबे के ऑक्साइड द्वारा बहु-रंगीन स्पॉट को बदल दिया जाएगा।
सर्पिल पहले से ही लाल होने पर सभी रंग गायब हो जाते हैं।
जब बर्नर जलता है, तो तांबे की शीट को काले तांबा ऑक्साइड के साथ लेपित किया जाएगा। इसे आधे घंटे के लिए पकने दें, ताकि काली परत मोटी हो जाए। यह महत्वपूर्ण है, क्योंकि एक मोटी कोटिंग आसानी से छील जाएगी, जबकि एक पतली कोटिंग तांबे का पालन करेगी।
खाना पकाने के आधे घंटे के बाद, बर्नर को बंद कर दें। बर्नर पर गर्म तांबे को धीरे से ठंडा करने के लिए छोड़ दें। यदि आप इसे बहुत जल्दी ठंडा करते हैं, तो काली ऑक्साइड फिल्म तांबे से चिपक जाएगी।
जैसे ही तांबा ठंडा होता है, वह सिकुड़ जाता है। काला तांबा ऑक्साइड भी सिकुड़ता है। लेकिन वे अलग-अलग गति से संकुचित होते हैं, जो काले तांबे के ऑक्साइड को एक्सफोलिएट करने का कारण बनता है।
जल्द ही बड़े टुकड़े गिर जाएंगे, यह देखना मजेदार होगा))
जब तांबा कमरे के तापमान पर ठंडा हो जाता है (इसमें लगभग 20 मिनट लगते हैं), तो अधिकांश ऑक्साइड ऑक्साइड फिल्म चली जाएगी। बहते पानी के नीचे अपने हाथों से आसान सफाई अधिकांश छोटे टुकड़ों को हटा देगी। जिद्दी दागों को छीलने के लिए ATTEMPT न करें और चादर को न मोड़ें - आप कॉपर ऑक्साइड की एक पतली परत को नुकसान पहुंचा सकते हैं, लेकिन हमें इसकी आवश्यकता है
बाकी विधानसभा बहुत जल्दी और आसान है।
तांबे की दूसरी शीट को पहले (गर्म) आकार में काटें। दोनों हिस्सों को सावधानी से मोड़ें ताकि वे एक दूसरे को छुए बिना प्लास्टिक की बोतल में फिट हो जाएं।
मगरमच्छ को दोनों प्लेटों में संलग्न करें। शुद्ध तांबे से तार को कनेक्ट करें, और प्लेट से ऑक्साइड के साथ तार को माइनस तक।
अब एक कप गर्म पानी में दो बड़े चम्मच नमक मिलाएं। तब तक हिलाएं जब तक कि सभी नमक भंग न हो जाएं। धीरे से बोतल (जहां प्लेटें हैं) में मिश्रण डालें, प्लेटों के किनारों से लगभग 2.5 सेमी छोड़ दें।
ऊपर की तस्वीर में, SHADOW में समाप्त सौर बैटरी, एमीटर लगभग 6 मिलीमीटर दिखाता है। लेकिन अंधेरे में भी, यह बैटरी कई मिलीमीटर देगी)
यह तस्वीर प्रकाश में बैटरी दिखाती है, और एमीटर 34 मिलीमीटर दिखाता है, कभी-कभी बैटरी 50 मिलीमीटर या इससे भी अधिक दे सकती है।
यह कैसे काम करता है?
कॉपर ऑक्साइड एक अर्धचालक है। यह एक मध्यवर्ती कंडक्टर है, जहां बिजली स्वतंत्र रूप से प्रवाह कर सकती है, और एक इन्सुलेटर, जहां इलेक्ट्रॉनों को दृढ़ता से अपने परमाणुओं में बांधा जाता है और स्वतंत्र रूप से प्रवाह नहीं होता है।
अर्धचालक में एक अंतराल होता है जिसे इलेक्ट्रॉनों के बीच बैंड गैप कहा जाता है जो परमाणु और इलेक्ट्रॉनों के बीच दृढ़ता से बंधे होते हैं जो परमाणु से दूर होते हैं, जो स्वतंत्र रूप से आगे बढ़ सकते हैं और बिजली का संचालन कर सकते हैं।
इलेक्ट्रॉन निषिद्ध क्षेत्र में नहीं रह सकते। एक इलेक्ट्रॉन केवल थोड़ी ऊर्जा दे सकता है और परमाणु के नाभिक से बैंड गैप में स्थानांतरित हो सकता है। निषिद्ध क्षेत्र के बाहर, नाभिक से आगे बढ़ने के लिए इलेक्ट्रॉन को पर्याप्त ऊर्जा प्राप्त करनी चाहिए।
इसी तरह, बैंड गैप के बाहर एक इलेक्ट्रॉन थोड़ी ऊर्जा नहीं खो सकता है और नाभिक के थोड़ा करीब गिर सकता है। यह उस क्षेत्र में निषिद्ध क्षेत्र को गिराने के लिए पर्याप्त ऊर्जा खोना चाहिए जहां इलेक्ट्रॉन कर सकते हैं।
जब सूर्य की रोशनी कॉपर ऑक्साइड में इलेक्ट्रॉनों से टकराती है, तो कुछ इलेक्ट्रॉनों को सूर्य के प्रकाश से पर्याप्त ऊर्जा प्राप्त होती है ताकि वे निषिद्ध क्षेत्र से बाहर निकल सकें और बिजली का संचालन करने के लिए स्वतंत्र हो सकें।
मुक्त इलेक्ट्रॉन खारे पानी में, फिर एक साफ तांबे की प्लेट में, एक तार में, एक एमीटर के माध्यम से, और वापस ऑक्सीकृत प्लेट में चले जाते हैं।
जैसे-जैसे इलेक्ट्रॉन एमीटर के माध्यम से आगे बढ़ते हैं, हम काम (एम्पीयर) देखते हैं। जब छाया सौर बैटरी पर पड़ती है, तो इलेक्ट्रॉनों की गति धीमी होती है और मिलीपेयर छोटा होता है।
ऊर्जा के बारे में एक नोट।
बैटरी 0.25 वोल्ट पर 50 मिलीमीटर का उत्पादन करती है।
यह 0.0000125 वाट (12.5 माइक्रोवाट) है।
बल्ब को प्रकाश में लाने की कोशिश न करें))) आपको घर को रोशन करने के लिए एकर बैटरी की आवश्यकता होगी। हमारा मॉडल प्रयोगात्मक है और इसे प्रकाश सेंसर के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।
0.01 वर्ग मीटर की बैटरी के लिए 0.0000125 वाट (12.5 microwatts), या 1.25 मिली प्रति वर्ग मीटर। 100 वाट के बल्ब को रोशन करने के लिए, यह सूर्य की ओर के लिए 80,000 वर्ग मीटर तांबा ऑक्साइड लेगा, और अंधेरे इलेक्ट्रोड के लिए 80,000 वर्ग मीटर तांबा। 1,000 वॉट की भट्टी को नियंत्रित करने के लिए, आपको 800,000 वर्ग मीटर कॉपर ऑक्साइड और दूसरे 800,000 वर्ग मीटर सादे तांबे या 1,600,000 वर्ग मीटर की आवश्यकता होगी। यदि यह घर की छत पर तय किया जाना था, तो प्रत्येक घर 282 मीटर लंबा और 282 मीटर चौड़ा होगा, जिसमें से हर चीज को स्वीकार करना होगा जिसके लिए उन्हें बिजली की जरूरत थी, एक स्टोव था।
1,600,000 वर्ग मीटर में 17,222,256.7 वर्ग फीट हैं। यदि तांबे के कवर की कीमत $ 5 प्रति वर्ग फुट है, तो अकेले तांबे की कीमत $ 86,110,283.50 होगी। ऐसा करने से मोटाई का दसवां हिस्सा घटकर $ 8,611,028.35 रह सकता है। जब से आप थोक में खरीदते हैं, तो आप इसे आधे के लिए या $ 4,300,000.00 में प्राप्त कर सकते हैं।
यदि आपने सिलिकॉन सौर पैनलों का उपयोग किया है जिसकी लागत $ 4 प्रति वाट है, तो आप उसी भट्टी को $ 4,000.00 में चला सकते हैं। लेकिन समूह केवल 10 वर्ग मीटर के होंगे।
या एक डॉलर के लिए, आप एल्यूमीनियम पन्नी और कार्डबोर्ड से एक सौर भट्ठी का निर्माण कर सकते हैं। के बारे में $ 20 के लिए आप एक बहुत अच्छा पॉलिश एल्यूमीनियम परवलयिक सौर कुकर का निर्माण कर सकते हैं।
फ्लैट सौर बैटरी
मैंने फ्लैट रूप में सौर पैनल का अधिक पोर्टेबल संस्करण बनाया। मैंने सीडी कवर के पारदर्शी प्लास्टिक कवर को एक खिड़की और सिलिकॉन गोंद के रूप में इस्तेमाल किया (आप नियमित सीलेंट का उपयोग कर सकते हैं) भागों को एक साथ संलग्न करने और उन्हें एक-दूसरे से अलग करने के लिए।
सबसे पहले, हम पहले भाग के रूप में तांबे के ऑक्साइड बनाते हैं। हम एक अछूता तांबे के तार को ऑक्साइड प्लेट के कोने में मिलाते हैं, यह एक ऋण (नकारात्मक ध्रुव) होगा।
सकारात्मक प्लेट यू आकार में ऑक्साइड की तुलना में थोड़ा बड़ा तांबे का यू आकार का कटा हुआ टुकड़ा है (आप नीचे दिए गए चित्रों में कैसे समझेंगे)) हम इसके कोने पर एक तार मिलाते हैं, इस बार प्लस।
सबसे पहले, तांबे की प्लेट को प्लास्टिक की खिड़की से गोंद दें। बहुत सारे सिलिकॉन गोंद का उपयोग करें, इसलिए खारे पानी का रिसाव नहीं होगा। सुनिश्चित करें कि मिलाप संयुक्त या तो पूरी तरह से गोंद के साथ कवर किया गया है, या यू गोंद के बाहर, जैसा कि फोटो में दिखाया गया है (पूरी तरह से गोंद के साथ लेपित बेहतर है)।
नीचे दी गई तस्वीर में सौर पैनल का पिछला भाग (वह पक्ष जो सूरज का सामना नहीं करता है) दिखाता है।
नीचे दी गई तस्वीर सौर पैनल के सामने (उस तरफ जो सूरज का सामना करेगी) को दर्शाती है। ध्यान दें कि सिलिकॉन गोंद तांबे को पूरी तरह से कवर नहीं करता है, क्योंकि तांबे का हिस्सा अंततः नमक के पानी के संपर्क में होना चाहिए।
हम गोंद के साथ शुद्ध तांबे की एक प्लेट को गोंद करते हैं। यह परत शुद्ध तांबा प्लेट और ऑक्साइड प्लेट के बीच एक इन्सुलेटर के रूप में कार्य करेगी, और नमक के पानी के लिए एक छोटी सी जगह छोड़ने के लिए पर्याप्त मोटी होनी चाहिए। फिर से, सभी तांबा लेपित नहीं हैं, इसलिए पानी के संपर्क में बहुत अधिक तांबा होगा।
धीरे से इस परत पर ऑक्साइड प्लेट को गोंद दें। आपको यह सुनिश्चित करने के लिए पर्याप्त प्रेस करना होगा कि गोंद किसी भी अंतराल को घेरता है, लेकिन इतना नहीं कि दो प्लेटों को स्पर्श करें।
नीचे दी गई तस्वीर में सौर पैनल का पिछला भाग (वह पक्ष जो सूरज का सामना नहीं करता है) दिखाता है।
नीचे दी गई तस्वीर सौर पैनल के सामने (उस तरफ जो सूरज का सामना करेगी) को दर्शाती है। ध्यान दें कि मैंने अतिरिक्त गोंद को शीर्ष पर एक पाइप बनाने के लिए जोड़ा ताकि यह खारे पानी को डालने जैसा हो।
फोटो परिधि के चारों ओर अतिरिक्त गोंद नहीं दिखाता है ताकि पानी बिल्कुल भी लीक न हो सके, लेकिन आपको इसे अवश्य करना चाहिए। अगले चरण पर आगे बढ़ने से पहले गोंद को सूखने दें।
फिर, नमक पानी जोड़ने के लिए एक बड़े ड्रॉपर का उपयोग करें। बैटरी को कॉपर प्लेट के ऊपर तक भरें ताकि पानी लगभग बाहर निकल जाए। फिर गोंद की एक बूंद के साथ छेद को सील करें और कम से कम आधे घंटे के लिए गोंद को सूखने दें।
ऊपर की तस्वीर में आप तेज धूप में एक फ्लैट सौर पैनल देख सकते हैं। यह लगभग 36 माइक्रोएम्प्स देता है। आप प्लेटों के किनारों के चारों ओर गोंद का एक अतिरिक्त मनका, और पाइप के शीर्ष को भी देख सकते हैं।
अंत में, एक अन्य तस्वीर में, लेखक की छाया। ध्यान दें कि अब एमीटर लगभग 4 माइक्रोएम्प को प्रदर्शित करता है, क्योंकि इस पर कोई सूरज की रोशनी नहीं पड़ती है।
स्रोत: samodelka.ucoz.ru
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