Πώς να φτιάξετε ένα ηλιακό στοιχείο από τρανζίστορ

Όλοι γνωρίζουν (και όσοι δεν γνωρίζουν, ανακαλύψτε τώρα) ότι το πυρίτιο χρησιμοποιείται για την παραγωγή των κύριων τύπων ηλιακών κυψελών. Πρόκειται για έναν ημιαγωγό που χρησιμοποιείται ευρέως στην κατασκευή ραδιοηλεκτρονικών εξαρτημάτων. Για παράδειγμα, στην παραγωγή τρανζίστορ. Και προέκυψε μια ιδέα... Δεν πρέπει να προσπαθήσουμε να φτιάξουμε μόνοι μας μια ηλιακή μπαταρία;

Κατασκευή ενός απλού ηλιακού κυττάρου

Για το πείραμα χρησιμοποιήθηκαν τρανζίστορ τύπου MJ 2955.

Αυτή είναι μια συσκευή πυριτίου άμεσης αγωγιμότητας. Αρκετή ισχύς (115 W). Αυτό σημαίνει ότι το μέγεθος των συνδέσεων p-n των κρυστάλλων που περιέχουν πυρίτιο είναι επίσης επαρκούς μεγέθους. Για να επαληθευτεί αυτό, προτείνεται να κόψετε το επάνω μέρος του τρανζίστορ με ένα σιδηροπρίονο και να κοιτάξετε μέσα.

Η όψη αποκαλύπτει μια γκοφρέτα πυριτίου στην οποία είναι κολλημένα τα καλώδια.

Ο ελεγκτής, ενεργοποιημένος για τη μέτρηση τάσης με ένα ελάχιστο όριο, συνδέεται με τη βάση και τον συλλέκτη του υπό δοκιμή τρανζίστορ.

Κάτω από μέσο φωτισμό, η τάση που δημιουργείται από τη διασταύρωση πυριτίου είναι σχεδόν 0,4 V. Κλείνοντας το τρανζίστορ με το χέρι σας, μειώνουμε την τάση σχεδόν στο μηδέν. Επόμενο στάδιο δοκιμών.

Και αν συνδέσετε πολλά από αυτά τα τρανζίστορ σε σειρά. Θα είναι αρκετό το παραγόμενο ρεύμα για να τροφοδοτήσει οποιαδήποτε οικιακή συσκευή; Ας τοποθετήσουμε τέσσερα τρανζίστορ με το πάνω μέρος του περιβλήματος κομμένο σε έναν παλιό δίσκο λέιζερ. Πρακτικό και αισθητικά ευχάριστο. Όλα τα τρανζίστορ είναι συνδεδεμένα σε σειρά. Ο συλλέκτης του πρώτου με τη βάση του επόμενου κ.ο.κ. Πήραμε μια αλυσίδα από τέσσερις συνδέσεις πυριτίου p-n. Το "+" αφαιρείται από τον συλλέκτη του πρώτου τρανζίστορ και το μείον αφαιρείται από τη βάση του τελευταίου.

Λοιπόν, η τιμή της τάσης αυξήθηκε σχεδόν τέσσερις φορές και έγινε 1,5 V. Αυτό είναι σε εσωτερικούς χώρους. Και έξω, με ελαφρά σύννεφα, αυξάνεται στα 1,7 V. Όταν καλύπτετε το φως με το χέρι σας, πέφτει η τάση. Όλα είναι όπως στη θεωρία. Κατά τη μέτρηση της τρέχουσας τιμής, η συσκευή έδειξε 0,015 mA. Φυσικά, αυτό είναι εξαιρετικά λίγο. Δεν είναι τυχαίο ότι τα βιομηχανικά ηλιακά πάνελ συνδέονται μεταξύ τους σε σειρά-παράλληλα. Σε σειρά για αύξηση της τάσης εξόδου, και παράλληλα για αύξηση της ποσότητας του ρεύματος που παράγεται.

Στο επόμενο στάδιο του πειράματος, θα προσπαθήσουμε να τροφοδοτήσουμε ένα οικιακό ρολόι με ένδειξη LCD από μια αυτοσχέδια ηλιακή μπαταρία. Η συσκευή είναι πολύ χαμηλού ρεύματος, σχεδιασμένη για τάση 1,5 V. Το "χάπι" τροφοδοσίας αφαιρείται από το ρολόι και αντί για αυτό, καλώδια από ηλιακή μπαταρία συγκολλούνται στις επαφές.

Και το ρολόι «άρχισε»! Η ένδειξη λειτουργεί εμφανίζοντας αριθμούς. Μόλις όμως κλείσεις τα τρανζίστορ της σπιτικής μπαταρίας με το χέρι σου, όλα εξαφανίζονται αμέσως.