Wszyscy wiedzą (a ci, którzy nie wiedzą, dowiedzą się teraz), że krzem wykorzystuje się do produkcji głównych typów ogniw słonecznych. Jest to półprzewodnik szeroko stosowany w produkcji elementów radioelektronicznych. Na przykład przy produkcji tranzystorów. I pojawił się pomysł... Czy nie powinniśmy sami spróbować zrobić baterii słonecznej?
Wykonanie prostego ogniwa słonecznego
Do eksperymentu wykorzystano tranzystory typu MJ 2955.
Jest to urządzenie krzemowe przewodzące bezpośrednio. Całkiem spora moc (115 W). Oznacza to, że rozmiar kryształu zawierającego złącza p-n krzemu jest również wystarczający. Aby to sprawdzić, proponuje się odciąć piłą do metalu górną część tranzystora i zajrzeć do środka.
Na widoku widać płytkę krzemową, do której przylutowane są przewody.
Tester załączany do pomiaru napięcia z ograniczeniem minimalnym podłącza się do bazy i kolektora testowanego tranzystora.
Przy przeciętnym oświetleniu napięcie generowane przez złącze krzemowe wynosi prawie 0,4 V. Zamykając tranzystor ręką, zmniejszamy napięcie prawie do zera. Kolejny etap testów.
A jeśli połączysz kilka z tych tranzystorów szeregowo. Czy wygenerowany prąd wystarczy do zasilania dowolnego urządzenia gospodarstwa domowego? Umieśćmy cztery tranzystory z odciętą górną częścią obudowy na starym dysku lasera. Praktyczny i estetyczny. Wszystkie tranzystory są połączone szeregowo. Kolektor pierwszego z podstawą następnego i tak dalej. Mamy łańcuch czterech krzemowych złączy p-n. „+” jest usuwany z kolektora pierwszego tranzystora, a minus z podstawy ostatniego.
Cóż, wartość napięcia wzrosła prawie czterokrotnie i osiągnęła 1,5 V. To jest w pomieszczeniu. A na zewnątrz, przy lekkich chmurach, wzrasta do 1,7 V. Gdy zakryjesz latarkę dłonią, napięcie spada. Wszystko jest tak jak w teorii. Podczas pomiaru wartości prądu urządzenie pokazało 0,015 mA. Oczywiście jest to niezwykle mało. Nie bez powodu przemysłowe panele słoneczne są połączone ze sobą szeregowo-równolegle. Szeregowo w celu zwiększenia napięcia wyjściowego i równolegle w celu zwiększenia ilości generowanego prądu.
W kolejnym etapie eksperymentu spróbujemy zasilić domowy zegar ze wskaźnikiem LCD z domowej baterii słonecznej. Urządzenie jest bardzo niskoprądowe, zaprojektowane na napięcie 1,5 V. „Pigułka” mocy jest usuwana z zegara, a zamiast niej do styków przylutowane są przewody z baterii słonecznej.
I zegar „ruszył”! Wskaźnik działa poprzez wyświetlanie liczb. Ale gdy tylko zamkniesz ręką tranzystory domowej roboty, wszystko natychmiast znika.
Wniosek. Eksperyment zakończył się pełnym sukcesem. Panel słoneczny wykonany z tranzystorów jest całkiem funkcjonalny.
