كيف تصنع الخلايا الشمسية
يمكنك صنع الخلايا الشمسية في المنزل باتباع الخطوات التالية:
المعدات المستخدمة
- الصنفرة.
- لوح نحاس.
- وعاء زجاجي أو بلاستيكي.
- ملح.
- ماء.
- سخان كهربائي.
- ميكرومتر ، يستخدم في قياس التيار الكهربائي.
- أسلاك للتوصيل.
- مقص معدني.
خطوات صنع خلية شمسية
- قمنا أولاً بقص الصفيحة النحاسية بمقص بحجم يتوافق مع حجم مصدر الحرارة الذي سنضع اللوحة عليه.
- نقوم بتنظيف الصفيحة بصابون خاص حتى تصبح خالية من الشحوم ، وبعد ذلك نبدأ في الطحن للتخلص من التآكل.
- نضع الجريدة على ميزان حرارة عند درجة حرارة عالية ونلاحظ تلوينها بعدة ألوان مثل البرتقالي والأحمر والأرجواني وبعد تسخينها بالكامل يتحول لونها إلى اللون الأسود بسبب تكون أكسيد النحاس.
- نترك الصفيحة على السخان لمدة 30 دقيقة لتكثف الطبقة السوداء على سطحها وبعد اطفاء الغاز نتركها على السخان حتى تبرد ببطء نلاحظ انكماش اللوح وانكماش اللون الأسود طبقة عليه.
- نبدأ بلطف بإزالة الطبقة السوداء تحت الماء بأيدينا ، مع الحرص على عدم إزالتها بأداة حادة ، حتى لا نتلف الطبقة الحمراء من أكسيد النحاس التي تكونت عليها.
- نحضر صفيحة نحاسية أخرى ونقطعها بنفس حجم الصفيحة الأولى.
- نبدأ في تكديس الصفيحتين بطريقة تتناسب مع حجم العبوة البلاستيكية ، مع مراعاة أن الجزء الذي يحتوي على أكسيد النحاس هو الجزء العلوي ، مع مراعاة عدم وجود تلامس بين الصفيحتين.
- نبدأ بتوصيل القطب الموجب لمقياس ميكرومتر باللوحة النحاسية باستخدام جهات الاتصال ، ونقوم بتوصيل القطب السالب بلوحة أكسيد النحاس.
- بعد التسخين ، اخلطي الماء مع ملعقتين من الملح واسكب المزيج على العبوة ، لكن احرص على عدم غمر الصفيحتين في الماء حتى لا تصل إلى المحطات المتصلة.
- عندما تصطدم الإلكترونات الموجودة على لوحة أكسيد النحاس بأشعة الشمس ، تكتسب هذه الإلكترونات طاقة تجعلها تتحرك في الماء المالح.
- ثم يمرر الصفيحة النحاسية فوق الأسلاك وتتحرك إبرة مقياس الميكرومتر.
- توفر هذه الخلية 30 إلى 50 مللي أمبير من الطاقة عندما تكون الخلية في الشمس.
- عندما تكون في الظل ، تعطي قيمة من 0.5 إلى 0.06 مللي أمبير.
استخدام الخلايا الشمسية
من أهم استخدامات الخلايا الشمسية ما يلي:
- تسخين المياه: يمكن استخدام الطاقة الشمسية لتسخين المياه من خلال سخان المياه الشمسي ، وهي أفضل وأرخص طريقة للتدفئة.
- توليد الكهرباء: وهو من أهم استخدامات الخلايا الشمسية ويوجد عدد من المصانع التي تستفيد منه.
- تُستخدم الطاقة التي تولدها هذه الخلايا لتشغيل التوربينات التي تنتج الكهرباء.
- شحن البطارية: يمكننا استخدام أشعة الشمس أثناء النهار لشحن أنواع عديدة من البطاريات.
- على سبيل المثال ، البطاريات المستخدمة لتشغيل ألعاب الفيديو.
- لكن شحن البطاريات بهذه الطريقة يتطلب استخدام منظم جهد لحماية البطارية من التلف.
- استخدام الطاقة الشمسية في الصناعات: هناك العديد من الصناعات التي تستخدم فيها الطاقة الشمسية ، بما في ذلك الصناعات التي تحتاج إلى توليد الكهرباء ، مثل: معالجة المعادن.
- بالإضافة إلى الصناعات الأخرى مثل: تحلية المياه ، المنتجات الغذائية ، المنتجات الكيماوية.
- الطبخ: توجد أفران تعمل بالطاقة الشمسية تتكون من صناديق عازلة ذات أغطية زجاجية ومرايا تعكس أشعة الشمس.