В современном мире основными ресурсами энергии как право являются природные ресурсы. Для получении электрической энергии используются нефть, уголь, торф, газ, или радиоактивные вещества такие как плутоний и уран. Но все мы прекрасно понимаем, что наступит день и они закончатся, поэтому ученые в последнее время очень озабочены этим фактом. Единственный ресурс который не кончится - это вода, но гидроэлектростанции (ГЭС) не могут покрыть все расходы потребителей, ведь в нашем веке с развитием новейших технологий потребление электрической энергии резко возросло. А значит, наше будущее зависит от альтернативной энергетики. На данный момент уже применяются такие источники энергии, как ветростанции и солнечные модули. О ветростанциях мы поговорим в следующий раз, а речь сегодня пойдет о самодельной солнечной панели небольшой мощности, но которой хватит к примеру для зарядки мобильного телефона или питания светодиодной панели на пару ватт.
Данный модуль у меня работает уже пол года без всяких проблем, мощность небольшая, но для светодиодного освещения он в самый раз. Известно, что солнечные модули делают на полупроводниковых элементах, например кремний или германий, их КПД до недавнего времени был 11%, но уже сегодня ученым удалось поднять КПД таких модулей до 25%! И так начнем.
Прошу не судить за то, что для конструирования такой модули мне пришлось разобрать ровно 60 отечественных диодов типа КД2010 и ему подобных. Статья разумеется для новичков, которые интересуются альтернативными видами энергии, радио мастер в жизни не будет мучить себя изготовлением такой модули. Полупроводниковый кристалл диода при ярком солнце дает напряжение порядка 0.7 вольт, сила тока увы…. микроамперы. Для себя создал специальную технологию, которая позволяет очень аккуратно вынимать кристалл диода, металлический корпус диода нам не нужен. Итак ниже смотрим на сам процесс.
Берем сам диод, сверху у него есть стеклянная изоляция, его мы будем ломать нанеся слабенькие удары молотком пока стекло не треснет. Затем при помощи молотка нужно нанести удары по шву диода со всех сторон, в конце концов швы отойдут друг от друга и мы увидим кристалл, который припаян к металлическому корпусу диода. Теперь кристалл нужно отпаять от корпуса, для этого идем на кухню, включаем газовую плиту. Держим диод при помощи плоскогубцев на огне порядка 20 секунд, за это время плавится олово, и кристалл уже можно вынуть, удобно использовать пинцет. И так со всеми диодами, согласитесь процесс не сложный, но отнимает много времени. После того, когда все кристаллы готовы приступаем к сборке солнечной батареи.
Для сборки я использовал стандартную макетную плату , но вам не советую пользоваться ею, даже не представляйте как сложно паять на плате столько кристаллов! Изначально я хотел получить напряжение 6 вольт, но затем передумал и сделал модуль на 2 – 4 вольт. Почему так ? спросите вы. Просто если использовать диоды для получения напряжения 6 вольт, нужно параллельно подключить порядка 10 диодов, но в таком случае получаем ничтожную силу тока, который даже не хватит для питания светодиода. А для получения 2 – 4 вольт достаточно собрать блоки которые состоят из 4 – 5 кристаллов подключенных последовательно, затем эти блоки нужно подключить параллельно для повышения силы тока. Таким образом подключая 5 блоков параллельно, ток достаточно большой для питания белого светодиода. И вторая причина по которой я выбрал именно это напряжение для батарейки – последнее время очень часто стали использоваться высококачественные DC-DC преобразователи, область их применения очень широка, например часто их используют для зарядки мобильного телефона всего от одной пальчиковой батарейки. Входное напряжение от 0.8 до 3 вольт, выходное – 5 – 5.5 вольт, выходной ток устройства до 400 мА, отличные параметры для зарядки мобильного телефона и питания небольшой светодиодной панельки которая у меня уже имелась. Итак общий принцип работы – солнечная модуль днем заряжает никель – кадмиевую батарейку емкостью 3300 мА, напряжение батарейки 1.2 вольт, затем ее можно использовать для зарядки мобильного телефона или питания светодиодов, но заранее нужно ставить токоограничивающий резистор на 10 Ом.
Потом друзья подарили целый чемодан диодов! Модуль был изготовлен в корпусе от старого советского стабилизатора напряжения, но по прежнему напряжение модуля 2.3 – 2.6 вольт. Теперь уже модуль заряжает щелочные аккумуляторы, мощность модуля 7 Ватт! Ниже представлен способ подключения кристаллов полупроводника. Прежде, чем паять кристаллы, нужно мультиметром проверить их полярность просветив кристалл на солнце. Для подключения был использован провод МГТФ.
Хочу также представить вашему вниманию схемы двух преобразователей, которые могут использоваться для зарядки мобильных устройств. Первая схема преобразователя выполнена на транзисторах. Она обеспечивает на выходе напряжение 6 В при токе 300 мА. Дроссель намотан на ферритовом кольце от старого блока питания, возможно использовать кольца от энергосберегающих ламп, содержит 35 витков проводом 0.5 мм. Транзистор КТ815 можно заменить на более мощный типа КТ819. КТ315 можно заменить на импортные аналоги типа С9014, 9018.
Вторая схема преобразователя выполнена на основе высококачественного низковольтного DC – DC преобразователя ZHDZ5 это аналог R1210N452D, транзистор 007G полный аналог MMBR5031LT1, у данного преобразователя очень высокий кпд, и он продолжает работоспособность даже тогда, когда напряжение батарейки ниже 0.9 – 0.8 вольт. Такая же схема используется в походных зарядных устройствах для мобильника, которые могут зарядить ваш мобильный телефон всего от одной пальчиковой батарейки . Дроссель состоит из 20 витков провода 0.3 мм.
Список радиоэлементов
Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Вариант №1. | |||||||
VT1 | Биполярный транзистор | КТ315Б | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
VT2 | Биполярный транзистор | КТ815А | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
VD1 | Стабилитрон | TDZ9V1J | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
VD2 | Диод | КД212А | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
VD3 | Диод | КД522А | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
С1 | Электролитический конденсатор | 47 мкФ | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
С2 | Конденсатор | 2200 пФ | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
С3 | Конденсатор | 0.1 мкФ | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
С4 | Электролитический конденсатор | 100 мкФ | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
R1 | Резистор | 24 кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
R2 | Резистор | 220 Ом | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
R3, R4 | Резистор | 470 Ом | 2 | Поиск в магазине Отрон | |||
L1 | Катушка индуктивности | 1-5 мкГн | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
Вариант №2. | |||||||
DC-DC преобразователь | ZHDZ5 | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||||
Транзистор | 007G | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||||
Выпрямительный диод | 1N4148 | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||||
Диод Шоттки | SS14 | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||||
Конденсатор | 0.047 мкФ | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||||
Конденсатор | 0.1 мкФ | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||||
Электролитический конденсатор | 10 мкФ | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||||
Резистор | 150 Ом | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||||
Резистор | 220 Ом | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||||
Светодиод | 2 | Поиск в магазине Отрон | |||||
L | Катушка индуктивности | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||||
Батарея питания | 1.5 В | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||||
Комментарии (15) | Я собрал (0) | Подписаться
Для добавления Вашей сборки необходима регистрация
Для начала, диод преобразовывает лучи попавшие на него- эврика! Я ж могу купить фольги пищевой наклеить на бумагу и сделать отражатель с функцией фокусировки! (можно примерно определить максимальный ток выхода с диодной панели путем засветив его на малом расстоянии галогенной лампой).
Дальше думаем о том, что диод круглый и при сборке часть площади теряем= выхода 2: либо делаем его квадратным, либо делаем из органики сопла и обклеиваем их фольгой.
Но металл во круг диода не отражает на него...Значит с соплами КПД больше в связи что отражение идет полностью на кристалл. Можно конечно залить все органикойстеклом и сделать фокусирующие линзы, но мне кажется это долго и трудоемко
Итог: при малом количестве диодов, изпользуя их максимум, можно получить нормальный ЭДС с них
Спасибо за видео, доказательно. Тебе осталось сделать отражатель с фокусировкой по принципу спутниковой тарелки. Добавишь привод с заданной скоростью вращения и будешь иметь полный максимум КПД. Такую установку легко подвесить под окно либо на балкон. Все равно в темное время суток нет смысла засвечивать диоды искусственным светом).
Как перспектива увеличения - у тех же друзей попроси диоды МП26-42, принцип разборки тот же, а схему подключения(если конечно сам не допетриваешь) можно найти в инете.
К сожалению нет! А посветить в сортире или сотку зарядить, так лучше так с розетки - ЭКОНОМНЕЕ будет!
P.S. найти микро солнечную панель давно уже не проблема, лет 30-ть как в карманных калькуляторах используется, да и разных китайских игрушках работающих от солнца валом, и это все добро бесплатно на свалке можно найти, особенно если заинтересовать тамошний контингент...