Солнечная батарея своими руками из старых транзисторов

Этим полезным свойством полупроводникового элемента мы и воспользуемся в рамках наших домашних самоделок.

Простая самодельная солнечная батарея на транзисторах КТ801

Для создания солнечного элемента нам потребуются P-N переходы их было решено взять из устаревших кремниевых транзисторов КТ801. В СССР они выпускались в металлическом корпусе и поэтому их можно вскрыть обычными пассатижами не портя кристалл. Достаточно лишь надавить крышку радиокомпонента.

При дневном свете, каждый наш транзистор генерирует 0.53В (База - плюс, а Коллектор и Эмиттер - минус). А дальше выяснилась одна интересная особенность. Транзисторы 1972 года выпуска имели большой белый кремневый кристалл, и генерируют 1.1мА. Транзисторы более поздних годов выпуска способны выдать около 0.9мА. Для своего эксперимента в альтернативной энергетике я собрал батарею из двух параллельно соединенных цепочек по четыря транзистора в каждом. Под нагрузкой транзисторная солнечная батарея способна генерировать около 1.8В, 2-2.5мА. Питать таким источником можно только китайские часы, или зарядить аккумулятор и подключить к нему мигающий светодиод, жучок и т.п.

Для удобства крепления полупроводников и точности измерений можно закрепить компоненты на печатной плате или собрать конструкцию навесным монтажом, так как это ускоряет сборку, но снижает качество.

Простая самодельная солнечная батарея на отечественных диодах КД–202, КД–203

Для получения кристаллов полупроводников из диодов КД–202, КД–203 или другие в похожих корпусах в этом примере нам потребуются: тиски, пассатижи, острый нож, молоток. Переходим к операции по извлечению кристалла: зажимаем полупроводник в тисках за фланец, прикладываем к сварному шву ножик и, несильными ударами молотком по нему, демонтируем крышку корпуса. Только обязательно следите за тем, чтобы ножа не проник глубоко вовнутрь, иначе можно деформировать кремнеевый кристалл.

Для сборки солнечной батареи потребуется корпус. Для его изготовления используем текстолитовую пластину. В ней дрелью просверлим отверстия, в которые установим диоды, размещая по два участка из последовательно соединенных шестнадцати полупроводников; полученные участки подключаем параллельно.

При среднем дневном освещении сила тока самодельной панели изготовленной в домашних условиях составила 0,1А, при напряжение около 2 вольт. Если использовать большее количество фотоэлементов, то можно получить большую выходную мощность.

Солнечная батарея на мощных транзисторах

Чтобы превратить трехэлектродный полупроводник в солнечный элемент, требуется срезать крышку радиокомпонента. Для этого фиксируем транзистор за металлический ободок в тисках и ножовкой аккуратно спиливаем крышку, но только очень осторожно, чтобы не повредить кристалл.

Солнечная батарея даст максимальные результаты под воздействием максимального светового потока, чтоб узнать в каком положении он наилучший в соответствии с нашими транзисторами, приступаем к измерению напряжения на всех выводах, и экспериментальным путем определяем на каких выводах можно получить лучший результат.

Для получения уровня в 1,5В на выходе солнечной батареи, транзисторы необходимо соединить последовательно (для этого нам понадобится как минимум пять транзисторов). Хотя для более стабильной работы калькулятора, рекомендую подключить параллельно вторую цепочку транзисторов.

Напоследок предлагаю посмотреть видео руководство по изготовлению транзисторной солнечной батареи:

Солнечная батарея своими руками на фотоэлементах

Своими руками можно соединить между собой отдельные заводские фотоэлементы и получить неплохую солнечную батарею по не высокой цене, которая способна генерировать достаточный объем электроэнергии, которую затем можно аккумулировать в аккумуляторах.

Фотоэлементы, как и остальные элементы питания, при последовательном соединении дают более высокое напряжение, а при параллельном - увеличивается сила тока и снижается суммарное внутреннее сопротивление питающего источника.

Данная методика сборки солнечной батареи считается масштабируемой, т.е она подходит как для отдельных фотоэлементов, так и для соединения ранее собранных сборок в одну большую панель.

Перед тем, как собрать конструкцию своими руками, нужно задаться расчетной выходной мощностью, которая вычисляется из значения тока зарядки аккумуляторов, подсоединенных к инверторам для генерации напряжения. Т.е, зная максимальный ток зарядки имеющихся батарей можно легко определить площадь и количество необходимых фотоэлементов для солнечной панели, учитывая их КПД (коэффициент полезного действия).

Поскольку солнечная панель является очень хрупкой, требуется прочная конструкция, способная защитить светочувствительный элемент от механических воздействий и влияния окружающей среды. К конструкции самодельной солнечной батареи можно предъявить следующие требования:

Напряжение и выходной ток солнечной панели зависит от угла падения солнечных лучей и плотности светового потока. Поэтому в пасмурный день, рано утром и поздно вечером, выходная мощность батареи будет в разы ниже, чем в солнечный день.

Увеличить световой поток, направленный на солнечную батарею можно с помощью сделанных своими руками светоотражателей из фольги.

Солнечные батареи рекомендуется монтировать перпендикулярно гипотетической линии от светила в полдень. Точнее, перпендикуляр, установленный на площадь панели не должен давать тень. Этот угол установки для лучшего КПД рекомендуется меняться согласно времени года. Рекомендуется также установить специальное устройство, отслеживающее положение Солнца, всегда направляющее солнечную батарею перпендикулярно идущим с неба лучам.

При самом простом подсоединении солнечных батарей к аккумулятору желательно между ними последовательно подсоединить защитный диод, для исключения протекания обратного разрядного тока.