Hur man gör en liten solpanel?

Slutligen ställ upp din solpanel genom att ansluta solpanelens ledningar till laddningsregulatorn.

Solpaneler använder silikon eller belagda glasceller för att fånga solljus och generera elektricitet. Om du vill skapa en grundläggande solcell behöver du bara några hushållsartiklar, titandioxid och ledande glas. På bara några timmar kan du skapa en liten, grundläggande solcell som genererar en blygsam ström! Även om det är perfekt att skapa en enkel solcell av titandioxid för klassrumsprojekt eller naturvetenskapliga projekt är det inte den mest funktionella enheten. Om du vill ha en fungerande solpanel är din bästa satsning att bygga en med hjälp av butiksköpta celler.

Metod 1 av 2: göra en DIY solcell av titandioxid

1
Blanda titandioxidpulver med alkohol och diskmedel för att bilda en pasta. Kombinera 0,5 gram nanopulver med tillräckligt med alkohol för att skapa en blandning som är ungefär lika tjock som tandkräm. Använd en starkt sprit, som 40-bevis eller högre vodka eller kornalkohol. Blanda sedan i en droppe klar diskmedel, vilket hjälper till att klistra fast det ledande glaset.
- Högbeständig alkohol behövs för att kristallisera titandioxiden så att den kan absorbera solenergi. Solljus exciterar elektroner i det kristalliserade titanet, som genererar elektricitet.
- Du kan köpa titandioxidnanopulver online; 0,5 gram räcker för att skapa flera solceller.
Variation: Använd 10 till 12 mini- eller 6 vitmjölkar i full storlek för att göra din egen titandioxid. Skrapa av pulvret, rör om det i ett glas varmt vatten och häll sedan vattnet genom ett kaffefilter. Överför resten som finns kvar i filtret till en ugnssäker kastrull och rena den sedan i en 260°C ugn i 2 timmar.
2
Applicera ett jämnt lager titanpasta på ett kvadrat av ledande glas. Applicera transparent tejp, t.ex. förpackningstejp, över omkretsen av en 10 x 10 cm (3,9 x 3,9 tum) kvadrat av ledande glas. Tejpen ska springa cirka 3 mm (0,12 tum) från kanten på varje sida. Applicera titanpasta med en ögondroppare och använd sedan ett objektglas eller en trubbig kniv för att sprida den i ett tunt, enhetligt lager. Det tunna skiktet ska vara ungefär i jämnhög med tejpen.
- Tejpen håller glaset stilla och hjälper dig att kontrollera mängden titanpasta du sprider över ytan.
- Ledande glas krävs eftersom det leder elektricitet. Hitta ledande glasrutor, som tennoxidglas, online. Var noga med att applicera titanpasta på den ledande sidan av torget.
- Om du inte är säker på vilken sida som är ledande, mät varje sidos motstånd med en multimeter. Den ledande sidan bör ha en avläsning på 20 till 30 ohm.
3
Värm glaset på en värmeplatta i 10 till 20 minuter. Ta försiktigt bort tejpen efter att du har belagt glaset. Placera torget på en varm tallrik och koka den tills beläggningen blir brun igen eller i 10 till 20 minuter. När den är vit igen, stäng av brännaren och låt torget svalna i minst 20 till 30 minuter.
- Titta på beläggningen när den lagar mat, eftersom den ser ungefär ut i början och slutet av tillagningsprocessen. Brunningssteget bränner av alkoholen och diskmedel och lämnar ett rent, torrt lager av titandioxid.
- Om du inte har en värmeplatta kan du också värma torget på en elektrisk spis.
4
Blötlägg det kylda glaset i starkt hibiskuste i 2 till 3 timmar. När torget är svalt att beröra, doppa det i en stark hibiskus eller hallonte för att färga den. För att förbereda ett starkt te, branta 2 tepåsar i en kopp (240 ml) varmt vatten. Efter 2 till 3 timmar ska titandioxidbeläggningen vara djuplila.
- Du kan också blötlägga torget i tinade, blandade frysta hallon i 2 till 3 timmar. Efter färgning av beläggningen, skölj bort hallonfasta ämnen med alkohol eller destillerat vatten.
- Genom att färga beläggningen kan den absorbera synligt ljus. Om du lämnar det vitt absorberar det bara ultraviolett (UV) ljus och genererar inte en ström.
Att bygga en liten DIY-solcell är ett utmärkt sätt att förbättra din förståelse för hur solteknik fungerar.
5
Färg mitt på en andra glasfyrkant med en grafitpenna. För att skapa en motelektrod täcker du den ledande sidan av en andra 10 x 10 cm (3,9 x 3,9 tum) glasfyrkant med grafit. En vanlig penna gör tricket. Färg mitt på torget och lämna en 2 till 3 mm (0,079 till 0,118 tum) kant runt kanterna.
- Du kan också hålla mitten av torgets ledande sida över ett ljus tills sot bildas. För den upprepade gånger över lågan och torka sedan bort sot runt kanterna med en ren, torr bomullspinne.
- Cellen genererar inte en ström utan grafel eller sot motelektrod.
6
Täck över sidorna av titanfyrkant med tejp. Tejpa cirka 3 mm (0,12 tum) runt kanterna på torget med titanbeläggningen. Använd transparent tejp och se till att det inte finns några rynkor.
- Tejpen fungerar som en distans mellan de två glasfyrkantarna. Vik tejpen runt fyrkantens kanter istället för att tejpa ner den på din arbetsyta.
7
Tillsätt en droppe elektrolytlösning till mitten av titan kvadrat. Blanda 1 del högbeständig alkohol med 3 delar Lugols lösning. Du behöver bara en liten mängd lösning per cell, så du behöver inte blanda så mycket. Använd en pipett för att applicera 1 till 2 droppar av lösningen över sidan av torget med titanbeläggningen.
- Leta efter Lugols lösning online, på hälsobutiker och hos leverantörer av akvarier.
- Alkoholen och Lugols lösning skapar en elektrolyt som transporterar och överför den elektriska laddning som genereras av titandioxiden.
8
Smörg in de två glasrutorna och säkra dem med bindemedelsklämmor. Efter applicering av elektrolytlösningen, placera snabbt den andra kvadratiska grafiten med sidan nedåt över den med beläggningen. Pressa ihop dem och säkra dem sedan med två bindarklämmor.
- Om överflödig elektrolytlösning sipprar genom sidorna, torka bort den med en ren trasa. Lösningen kan korrodera en multimeters sensorer.
9
Placera cellen i solljus och kontrollera laddningen med en multimeter. Du borde nu ha en fungerande solcell! Ställ cellen i solljus och använd sedan alligatorklämmor för att ansluta en multimeters sensorer till båda platta, fyrkantiga sidor (fram och bak) på cellen. Du bör hitta din cell genererar en blygsam elektrisk ström.
- Att bygga en liten DIY-solcell är ett utmärkt sätt att förbättra din förståelse för hur solteknik fungerar. Men om du vill ha en funktionell solpanel är ditt bästa alternativ att skapa en med hjälp av butiksköpta solceller.

Metod 2 av 2: montering av köpta mikroceller

1
Köp trådbundna mikropolykristallina solceller för det enklaste alternativet. Du kan köpa både trådbundna och icke- anslutna mikrosolceller via stora onlinemarknadsplatser och laboratorieleverantörer. Om du investerar i trådbundna celler kommer du att ha mindre lödning att göra och projektet blir enklare. Nackdelen är att de kan vara minst 50 gånger dyrare än celler utan tråd.
- Exempelvis kostar trådbundna 60 mm × 60 mm (2,4 tum × 2,4 tum) mikroceller i allmänhet cirka 3,70€ (US) per cell, medan du kan hitta trådlösa celler av samma storlek för 25 till 50 cent.
- Om du vill ha ett billigare alternativ och inte har något emot att lödda ledningar på cellerna själv, gå med obehöriga mikroceller.
Men om du vill ha en funktionell solpanel är ditt bästa alternativ att skapa en med hjälp av butiksköpta solceller.
2
Skär underlag för enskilda celler ur ett tunt plastbräde. Mät försiktigt en kvadrat i en 2 till 3 mm (0,079 till 0,118 tum) tjock plastplatta med en höjd och bredd cirka 1 mm (0,039 tum) större än dina solceller. Skär sedan ut underlaget med en stark hantverkskniv.
- Du kan hitta 2 till 3 mm (0,079 till 0,118 tum) plastark online och hemförbättrings- och hantverksbutiker.
- Klipp ut så många plastkvadrat som antalet celler du kommer att använda, vilket beror på kraften du vill producera. För att till exempel skapa en enkel solladdare behöver du en 6-volts 110 mm × 80 mm (4,3 tum × 3,1 tum) cell eller ett par 3-volts 60 mm × 60 mm (2,4 i × 2,4 tum) mikroceller.
3
Smörj och löd celler tillsammans för att skapa en krets. Om du använder trådlösa celler, smörj först in områdena runt metallkontakterna med en flödespenna. Smälta sedan en liten lödkula på en av cellens metallkontakter, värm upp änden av en tråd av trådtråd och binda tråden till kontakten.
- Om du kopplar ihop flera trådlösa eller förkopplade celler, länk dem tillsammans med två flikar. Till exempel, två ledningar ansluter den första cellens kontakter till den andra cellen, sedan kopplar ett annat trådpar till den andra cellen till den tredje.
Variation: Om du bara använder en solcell, lödisolerad elektrisk ledning till metallkontakterna. Sedan kan du köra ledningarna direkt till en laddningsregulator.
4
Fäst cellen på plastutskärningen med silikonbaserat superlim. Applicera en liten bit superlim på två motsatta hörn på baksidan av en cell. Pressa sedan in den i plastunderlaget, pressa försiktigt ihop dem och se till att ytorna ligger jämnt utan utrymme mellan dem.
- Låt superlimet härda i 24 timmar eller enligt produktens instruktioner.
5
Måla cellen jämnt med 2-delad epoxi och låt den härda i 24 timmar. Var noga med att använda en epoxi som härdar på 24 timmar istället för en snabbtorkande produkt. Blanda 2-delad epoxi i en liten, ren behållare enligt produktens instruktioner. Använd sedan en plugg eller en ren borste för att applicera ett jämnt 1 mm (0,039 tum) lager över solcellen och plastunderlaget.
- Om du har anslutit flera celler målar du cellerna individuellt om du vill skapa en bärbar, vikbar solpanel. Annars kan du placera cellerna på ett plast- eller glasunderlag och måla hela den platta enheten med epoxi.
6
Anslut panelen till en laddningsregulator och ett uppladdningsbart batteri. Efter att ha låtit epoxin härda i 24 timmar är solpanelen redo att användas. Kläm först en laddningsregulatorns positiva och negativa utgångsledningar till motsvarande terminaler på ett 12-volts uppladdningsbart batteri. Anslut sedan den positiva ledningen som leder från solcellen till den negativa porten på laddningsregulatorn och anslut sedan den negativa ledningen från cellen till laddningsregulatorns positiva port.
- Butiksköpta solceller har positiva och negativa ledningar eller kontakter. Kontrollera produktens etikett för att avgöra vilken kontakt eller ledning som är, eller använd en multimeter för att bestämma terminalens laddning.
- Vanligtvis sätter du in ledningarna från solpanelen i cylindriska portar på laddningsregulatorn och drar sedan åt dem med en skruvmejsel.
- När det gäller anslutningen till batteriet har vissa laddningsregulatorers utgångsledningar inbyggda klämmor som fästs på batteripolerna. För andra är trådarnas ändar tvinnade runt terminalstolparna eller har ringkontakter som passar över stolparna.
- Laddningsregulatorn hanterar strömmen till batteriet och förhindrar att el går tillbaka till solpanelen när batteriet inte laddas.

Vikbar solpanel — Om du har anslutit flera celler målar du cellerna individuellt om du vill skapa en bärbar, vikbar solpanel.

Tips

Små solpaneler är utmärkta för klassrums- eller vetenskapsmässiga projekt och kan fungera som små laddare.
Kom ihåg DIY solceller och paneler är inte stark nog för att ge viktiga källor till elektricitet. Dessutom är det bäst att konsultera en professionell om du vill bygga ett betydande solenergisystem.

Varningar

Var försiktig när du arbetar med hantverksblad, lödjärn och andra farliga verktyg.
Om du inte har erfarenhet av att bygga elektriska kretsar är det bäst att undvika att driva telefoner och elektroniska enheter med DIY solteknik. Felaktig ledning kan utgöra en brandrisk eller skada din enhet.

Saker du behöver

DIY titandioxid solcell

0,5 gram titandioxid nanopulver (eller pulveriserade munkar)
Högtålig vodka eller kornalkohol
Klar diskmedel
Ledande glas
Genomskinlig tejp
Ögon droppar
Mikroskopglas eller trubbig kniv
Kokplatta (eller elspiselement)
Grafitpenna
Lugols lösning
Pärmklämmor
Multimeter

Montering av köpta mikroceller

Polykristallin mikro solcell
2 till 3 mm (0,079 till 0,118 tum) tjock plastplatta
Verktygskniv
Linjal
Lödkolv (tillval)
Fett
Tappning eller isolerad tråd
superlim
2-delad epoxi
Laddningsregulator
Laddningsbart batteri

Läs också: Hur man kalibrerar och använder en ph-mätare?