Читать «Альтернативные источники энергии и энергосбережение» онлайн - страница 77

В полупроводнике есть промежуток, названный запрещенной зоной между:

♦ электронами, которые связаны сильно с атомом;

♦ электронами, которые более далеки от атома, который может переместиться свободно и провести электричество.

Электроны не могут остаться в запрещенной зоне. Электрон может дать только немного энергии и переехать от ядра атома в запрещенную зону. Электрон должен получить достаточно энергии переместиться дальше от ядра, за Пределами запрещенной зоны.

Точно так же электрон вне запрещенной зоны не может проиграть немного энергии и упасть только немного ближе к ядру. Это должно потерять достаточно энергии упасть мимо запрещенной зоны в область, где можно электронам.

Когда солнечный свет поражает электроны в оксиде меди, некоторые из электронов получают достаточно энергии от солнечного света, чтобы подскочить мимо запрещенной зоны и стать свободными провести электричество. Батарея производит 50 мА в 0,25 В.

Свободные электроны перемещаются в соленую воду, затем в чистую медную пластину, в провод, через амперметр, и назад к окисленной пластине. Поскольку электроны перемещаются через амперметр, мы видим работу (ампер). Когда тень падает на солнечную батарею, электроны движутся медленнее и миллиампер меньше.

3.3. Практические конструкции солнечных батарей своими руками

Складная походная солнечная батарея на кристаллических фотоэлементах

Батарея имела выходное напряжение до 10 В. Батарея состояла из четырех секций, которые складывались в книжку. Крепление между пластинами было выполнено с помощью пружины от старых календарей, или тетрадей (рис. 3.7).

Рис. 3.6. Внешний вид готовой конструкции

Рис. 3.7. Внешний вид готовой конструкции в походном положении

Каждая пара пластин имела отдельный выход. И их можно было подключать:

♦ либо последовательно для получения большего напряжения;

♦ либо параллельно, если нужен был больший ток, например, при зарядке от 1 до 4 пальчиков АА, либо использовать независимо.

Выводы солнечных элементов после пайки были герметизированы клеем. Поэтому дождь такой солнечной батарее не страшен.

Хотя разъемы желательно беречь от влаги. Сами же провода прекрасно расположились внутри витков пружины-шарнира. Для дополнительной надежности провода в пружине были пропущены в трубке.

Как известно, кристаллические фотоэлементы не терпят грубого обращения и ударов. Для их защиты был использован материал, который применяется при изготовлении рекламных конструкций. Он представляет собой трехслойную панель, наружные слои которой сделаны из алюминия, а середина заполнена пластмассой. Он довольно легкий и при этом прочный, практически не гнется, особенно при таких небольших размерах.

Для установки ламината с фотоэлементами, алюминий и пластик с одной стороны срезались по размеру ламината. В получившееся углубление вклеивался ламинат. Получилась достаточно жесткая и легкая конструкция. Да и внешний вид неплохой.

В общем, получилась вполне рабочая и надежная конструкция. И, несмотря на то, что были использованы хрупкие кристаллические элементы, ее вполне безопасно брать с собой на природу.