Сонячна батарея з світлодіодів
Ентузіасти давно знають, що світлодіод, поміщений на сонці, видає цілком заміряти напругу і навіть якусь силу струму. Іншими словами, світлодіод одночасно може працювати і як фотодіод (або фотоелемент). Привабливість у тому, що світлодіод має у вигляді корпусу своєрідну пластикову лінзу. Ця лінза допомагає концентрувати світло на маленькому клаптику напівпровідника, який значно менше поверхні відомих фотоелементів. Теоретично, якщо з'єднати n світлодіодів в один ланцюжок, ми отримаємо цілком собі працює сонячну батарею.
експеримент
Експеримент хороший тоді, коли його результати можна застосувати прикладним чином. Наприклад взяти і живити від такої батареї електролампочку, яка буде працювати в якомусь темному приміщенні садового будинку. На вулиці - світло, а в підвалі - теж світло. Благодать! Але перш ніж ми почнемо експеримент, задайте собі питання, чи чули ви про те, що такі батареї працюють? Чи не в теорії, а на практиці. Ми теж не чули і не бачили працюючих зразків, однак це нас не зупинить.
Для практичного досвіду були проміряти кілька зразків світлодіодів та обрані ті з них, що дають максимальну напругу в умовах яскравого сонячного світла. Один світлодіод може видавати 1.5 вольта, значить, якщо спаяти певне число напівпровідників послідовно, ми отримаємо необхідний потенціал, а якщо експеримент провести в паралельному режимі, то, в теорії, при кількості світлодіодів близькому до нескінченності, ми зможемо отримати силу струму позамежної потужності. Як в блискавки. Ну або щось на зразок цього.
Було створено дві лінійки з десяти світлодіодів кожна, в паралельному і послідовному режимі відповідно. Ми сподівалися побачити величезні цифри на вольтметрі, але на практиці нічого подібного не сталося. Не спрацював ні паралельний ні послідовний режим. Класичний невдалий експеримент підтвердив наступне - ми не чули про працюючої сонячній батареї з світлодіодів і не тримали її в руках, тому що це неможливо. Перейдемо до розбору польотів.
Один світлодіод дійсно видає на сонячному світлі 1.5 вольта. Проблема в тому, що сила струму - дуже маленька. Крім цього, світлодіод генерує енергію тільки на яскравому сонці. В умовах звичайного кімнатного освітлення нічого подібного не відбувається. Тобто, можна зробити висновок, що втрати в ланцюжку з n світлодіодів буду дуже великими. Світлодіоди не спеціалізований прилад для генерації світла - якщо подати на світлодіод напруга, він починає світитися. Виходить, що в той час, коли одні світлодіоди виробляли електрику, інші його тут же «засвоювали» на світіння.
Але сила струму настільки мала, що свічення не відбувалося, разом з одночасним падінням загального потенціалу системи. Який з світлодіодів був донором, а який - «акцептором», на даному етапі встановити неможливо. Досвід буде більш точним, якщо кількість світлодіодів збільшити хоча б до тисячі. Але є одне але"! Це втрачає всякий практичний і економічний сенс.
Якщо перед вами стоїть нерозв'язна на даному етапі проблема - зробити сонячну батарею власними руками, то найпростішим методом буде покупка спеціалізованих сонячних елементів. На відміну від світлодіодів, вони працюють при будь-якому світлі, навіть тоді коли на небі хмари. Природно, в цьому випадку падає їх ККД, але вони працюють.
Батарея, зібрана з таких елементів і встановлена на даху будинку може постачати в умовах зими (а не тільки літа) не самий маленький садовий будинок електрикою. Вистачає і на телевізор і на комп'ютер і на основну техніку. Проблеми починаються коли підключається праска або чайник, але тоді на другу половину даху ставлять другу батарею і життя налагоджується.
Елементи мають модульну конструкцію і їх можна нарощувати практично нескінченно. Гле все це щастя можна купити? На сайті Ebay.com - ви не уявляєте, але виявляється сонячна енергетика в світі дуже розвинена і продається безліч недорогих комплектів (до $ 100) для створення домашніх сонячних батарей пристойної потужності.
10 світлодіодів (червоного світіння) при послідовному з'єднанні. Джерело світла - лампа 60Вт. В притул до лампи, ланцюжок дає приблизно 13,5Вольт))).
PS: щупи й проведення руками чіпати не потрібно. тому ток при такому з'єднанні дуже малий, тестер не вимірюються (руки шунтируют ланцюг)
"Але сила струму настільки мала, що свічення не відбувалося, разом з одночасним падінням загального потенціалу системи. Який з світлодіодів був донором, а який -« акцептором »"
ХА)))) бред повний. візміть в руки мультиметр і підручник фізики. світлодіод в режимі формування струму і споживання включається в схему по різному. Це не лампочка.
А ось і не марення. Сам по Новомосковськ підручник. Для роботи треба замкнути ланцюг, ось через навантаження струм і потече на інший світлодіод.
Робив таку батарейку, 5 паралельних груп (по 5 надяскравих червоних світлодіодів послідовно в групі), отримав 7,5 В при струмі 30 мкА, тобто 0,22 мВт. Зелений світлодіод горить помітно від цієї сонячної батареї. Для харчування мікрокалькулятора швидше за все треба ставити послідовно 2 світлодіоди і таких груп 10-15 (спробую якось). Головний параметр для сонячної батареї - внутрішній опір і тут у світлодіодів є вельми висока вн. опір! Це головний недолік!