Солнечная батарея из транзисторов своими руками

Солнечная батарея своими руками из старых транзисторов

В радиолюбительских заначках всегда найдутся старые транзисторы или диоды от морально устаревшей радиоаппаратуры. В правильных руках этому - ненужному ресурсу, можно попытаться найти дельное применение. Например, собрать солнечную батарею для питания в автономке радиоприемника, калькулятора или даже собрать своими руками солнечную зарядку для различных гаджетов. Как известно, при воздействии световой энергией любой полупроводник начинает генерировать электрический ток.

Солнечная батарея из транзисторов своими руками

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

Солнечная батарея из транзисторов своими руками

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.

Солнечная батарея из транзисторов своими руками

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.

Солнечная батарея из транзисторов своими руками

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.

Солнечная батарея из транзисторов своими руками

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 из транзисторов своими руками

Солнечная батарея на мощных транзисторах

Солнечная батарея из транзисторов своими руками

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 из транзисторов своими руками

Под воздействием светового потока приступаем к измерению напряжения на всех выводах, и экспериментальным путем определяем на каких выводах можно получить максимальные результаты.

Солнечная батарея из транзисторов своими руками

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

Солнечная батарея из транзисторов своими руками

Напоследок предлагаю посмотреть видео руководство по изготовлению транзисторной солнечной батареи:

Солнечная батарея из транзисторов своими руками

*****

Солнечная батарея из транзисторов

У многих, кто в свое время увлекался изготовлением радиоаппаратуры, в закромах осталось куча мощных транзисторов (в металлическом корпусе). которые на данный момент практически не используются из-за их больших габаритов.

Солнечная батарея из транзисторов своими руками

Из старых транзисторов, можно изготовить солнечную батарею. Разумеется, КПД такой солнечной батареи будет очень низкое, из-за большой площади транзистора и малой площади полупроводника (который будет исполнять роль солнечного элемента). Поэтому широкого распространения данного рода солнечные батареи не получили, и годятся, что разве для экспериментов и развлечений.

Чтобы превратить транзистор в солнечную батарею, необходимо срезать крышку транзистора. Для этого транзистор, фиксируем за ободок в тисках и ножовкой или дремелем, по кругу, аккуратно спиливаем крышку, чтобы не повредить тонкие провода, которые подведены к полупроводниковому кристаллу.

Солнечная батарея из транзисторов своими руками

После вскрытия, вы увидите, насколько крохотный кристалл.

Солнечная батарея из транзисторов своими руками

Под воздействием света приступаем к измерению напряжения на всех выводах транзистора, и определяем на каких выводах можно получить максимальные данные. Разумеется, полученные данные будут зависеть от мощности транзистора и размера кристалла (внешне можно судить, что разве по габаритам транзистора, а перед вскрытием заглянуть под крышку транзистора можете на странице http://radiopicture.listbb.ru/viewtopic.php?f=4&t=11&st=0&sk=t&sd=a ).

Солнечная батарея из транзисторов своими руками

Таблица измерений напряжения и тока между контактами транзистора 2N3055

(полный аналог КТ819ГМ)

Теперь приступаем к сборке солнечной батареи. Для эксперимента, соберем солнечную батарею для калькулятора.

Для получения 1,5В, транзисторы соединяем последовательно (для этого нам понадобится пять транзисторов).

Солнечная батарея из транзисторов своими руками

Из листового пластика, собираем каркас, в котором сверлим отверстия для выводов транзистора.

Солнечная батарея из транзисторов своими руками

Под воздействием солнечного света калькулятор работал хорошо, однако, в помещении под искусственным светом (дальше 30см от ) ему явно не хватало тока.

Солнечная батарея из транзисторов своими руками

Поэтому для более стабильной работы, для увеличения тока, целесообразно было бы параллельно подключить вторую цепочку транзисторов.

Солнечная батарея из транзисторов своими руками

Но как вы понимаете, для столь маленького калькулятора, городить целую батарею из транзисторов нет смысла (поскольку стабильную работу может обеспечить штатный солнечный элемент размером 40х10мм), и как говорил ранее изготавливать солнечные батареи из транзисторов и диодов, можно, что разве для развлечения или когда нет другого выхода.

поделиться с друзьями >>>

*****

Как изготовить солнечную батарею из транзисторов

Мастера, для которых сборка электронных поделок — любимое хобби, постепенно набирают множество запчастей, которые могут найти применение в любой самоделке. Радиолюбители со стажем наверняка могут похвастаться советскими транзисторами, которые более массивны, чем современные и тяжелые, потому что имеют металлические корпусы. Их уже не монтируют ввиду больших размеров, но из них выйдет отличная солнечная батарея. В качестве экспериментальной установки — солнечной батареи, такие радиодетали вполне подойдут, однако для мощных систем они непригодны. Разве что для питания слабых по мощность устройств.

Первоначально нужно удалить верхнюю часть транзистора. Для этой задачи удобно использовать тиски и ножовку по металлу. Тут требуется предельная аккуратность, так как можно повредить хрупкий кристалл и проводку.

Солнечная батарея из транзисторов своими руками

Солнечная батарея из транзисторов своими руками
Такой вид открывается после распиливания радиодетали:

Солнечная батарея из транзисторов своими руками

Полупроводник, указанный красной стрелкой на фото выше, это и есть искомый кристалл, который несоизмеримо мал, по сравнению агрегатом, внутри которого он находится. Однако это и есть та основа, которая станет преобразователем света в электроток.
Теперь нужно протестировать кристалл, подставив его под солнечный свет и посмотрев показания вольтметра. Тогда станет понятно, какое напряжение мы сможем получить на солнечной батарее на одном транзисторе.

Солнечная батарея из транзисторов своими руками

Перед вами таблица, составленная автором этой разработки, данные получены на тесте КТ819ГМ:

Солнечная батарея из транзисторов своими руками

Далее начнем сборку солнечного генератора и подключим к нему небольшую нагрузку. В качестве тестовой нагрузки очень удобно подсоединить калькулятор. Здесь и раскроется основная интрига статьи и, соответственно, этой всей поделки. Если мы хотим получить напряжение 1,5 вольта, которое достаточно для калькулятора, нужно последовательно соединить пять кристаллов от транзисторов, коллектор радиодетали станет минусом, а база – плюсом.

Солнечная батарея из транзисторов своими руками

Можно сделать плату простую из пластика, проделав в нем отверстия для ножек деталей и проводов. Когда транзисторы будут расположены по схеме выше на фото, нужно соединить их пайкой или болтовыми креплениями, как на фото ниже.

Солнечная батарея из транзисторов своими руками

В результате выяснилось, что на солнце батарея показала себя эффективно, тестовый девайс работа, но в условиях квартиры его приходилось приближать к лампе накаливания не менее, чем на 0.3 метра.

Солнечная батарея из транзисторов своими руками

Схему можно усилить, добавив еще несколько транзисторов.

Солнечная батарея из транзисторов своими руками

Кстати, усилить мощность с лупой — неплохая идея (смотрите на видео).

Есть материал. как сделать так, чтобы у вас никогда не подвела севшая батарея на телефоне в самый неудобный момент.

*****

Как сделать самодельную солнечную батарею из обычных транзисторов

Солнечные батареи на фотоячейках стали уже вполне привычными и широко используются во многих сферах. Более того, их достаточно просто сделать своими руками, главная сложность – найти подходящие фотомодули. Но и эту проблему легко обойти. Прекрасная альтернатива - солнечная батарея из транзисторов.

Что понадобится

Прежде всего необходимо запастись определенными транзисторами. Отлично подойдут, скажем, кремниевые детали серии КТ (такие, как весьма распространенные КТ801..КТ805). Их легко найти, они просто монтируются, а вероятность испортить «начинку» при их вскрытии минимальна. Также неплохо зарекомендовали себя транзисторы П213-П217, П306 или 2N3055.

Перед установкой каждый транзистор необходимо аккуратно вскрыть плоскогубцами (снять крышку). Это нужно для того, чтобы солнечный свет попадал непосредственно на p-n-область детали. Если используются П-транзисторы, то из них надо дополнительно высыпать порошок. Помимо самих транзисторов (их число зависит от выбранной схемы и требуемой мощности) понадобится пластина для установки деталей или корпус, а также паяльник.

Рассчитывая количество транзисторов, нужно обязательно учитывать не только его выходное напряжение, но и силу тока. Дело в том, что в разные года выпускались детали одних серий, но с разными кристаллами кремния внутри. Соответственно, они выдавали разный ток, причем разница зачастую была довольно значительной. В среднем, в зависимости от типа и года выпуска, старые транзисторы выдают токи 0,13 мА – 3 мА при напряжениях 0,1 – 0,5 В.

Самодельная солнечная батарея может быть собрана по различным схемам, все зависит от требуемых выходных параметров. Простейший вариант – блок из четырех последовательных транзисторов. Если использовать детали 2N3055, то параметры получатся порядка 3,7-4 В при токе 10-15 мА (зависит от интенсивности освещения). Разумеется, это очень маленькие показатели, тем не менее, даже их достаточно для запитки небольшого светильника или часов. Для увеличения параметров можно соединить несколько блоков, последовательная коммутация дает увеличение по напряжению (рис.а), параллельная – по току (рис.б).

Солнечная батарея из транзисторов своими руками

Закрепляют транзисторы обычно простым навесным монтажом, так как это существенно облегчает сборку устройства. Причем подобные батареи обладают одним немаловажным достоинством – входящие в их состав элементы не боятся коротких замыканий. Однако их надо оберегать от перегревов, поскольку при очень высоких температурах выходное напряжение устройства падает.

Зарядное устройство из транзисторов

На базе таких солнечных батарей из транзисторов можно собрать зарядное устройство, например, для Li-ion аккумулятора. Для этого потребуются дополнительные конденсаторы, которые будут служить накопителями энергии и выравнивать ток нагрузки при изменениях освещенности.

Солнечная батарея из транзисторов своими руками

Также понадобится светодиод (HL1), в сочетании с токоограничивающим резистором R1 он сыграет роль низковольтного стабилизатора напряжений (порядка 1,5 В) и будет питать звуковой сигнализатор. Сигнализатор используется для оповещения о накоплении полного заряда, его можно взять готовый, к пример, из старого электромеханического будильника. Транзисторы VT5, VT6 создают параллельный стабилизатор, предохраняющий сам аккумулятор (GB1) от превышения заряда. Диод VD1 необходим для предотвращения обратного разряда аккумуляторного блока при отсутствии света.

*****

Солнечная батарея из транзисторов своими руками: пошаговая инструкция, видео по сборке

Солнечная батарея из транзисторов своими рукамиАльтернативные источники электроэнергии набирают популярность с каждым годом. Постоянные повышения тарифов на электроэнергию способствуют этой тенденции. Одна из причин, заставляющая людей искать нетрадиционные источники питания — это полное отсутствие возможности подключения к сетям общего пользования.

Наиболее востребованными на рынке альтернативных источников питания являются солнечные батареи . Эти источники используют эффект получения электрического тока при воздействии солнечной энергии на полупроводниковые структуры, изготовленные из чистого кремния.

Первые солнечные фотопластины были слишком дорогими, их использование для получения электроэнергии не было рентабельным. Технологии производства кремниевых солнечных батарей постоянно совершенствуются и сейчас можно приобрести солнечную электростанцию для дома по доступной цене.

Энергия света бесплатна, и если мини-электростанции на кремниевых элементах будут достаточно дешевы, то такие альтернативные источники питания станут рентабельными и получат очень широкое распространение.

Подходящие подручные материалы

Солнечная батарея из транзисторов своими руками Схема солнечной батареи на диодах Многие горячие головы задают себе вопрос: а можно ли изготовить солнечную батарею из подручных материалов. Конечно же, можно! У многих со времен СССР сохранилось большое количество старых транзисторов. Это наиболее подходящий материал для создания мини-электростанции собственными руками.

Также можно изготовить солнечную батарею из кремниевых диодов. Еще одним материалом для изготовления солнечных батарей является медная фольга. При применении фольги для получения разницы потенциалов используется фотоэлектрохимическая реакция.

Этапы изготовления транзисторной модели

Подбор деталей

Солнечная батарея из транзисторов своими рукамиНаиболее подходящими, для изготовления солнечных батарей, являются мощные кремниевые транзисторы с буквенной маркировкой КТ или П. Внутри они имеют большую полупроводниковую пластину, способную генерировать электрический ток под воздействием солнечных лучей.

Совет специалистов: подбирайте транзисторы одного наименования, так как у них одинаковые технические характеристики и ваша солнечная батарея будет стабильнее в работе.

Транзисторы должны быть в рабочем состоянии, в противном случае толку от них не будет. На фото представлен образец такого полупроводникового прибора, но можно взять транзистор и другой формы, главное, он должен быть кремниевым.

Следующий этап – это механическая подготовка ваших транзисторов. Необходимо, механическим путем, удалить верхнюю часть корпуса. Проще всего произвести эту операцию с помощью небольшой ножовки по металлу.

Подготовка

Солнечная батарея из транзисторов своими руками

Зажмите транзистор в тисках и аккуратно сделайте пропил по контуру корпуса. Вы видите кремниевую пластину, которая будет выполнять роль фотоэлемента. Транзисторы имеют три вывода – базу, коллектор и эмиттер.

В зависимости от структуры транзистора (p-n-p или n-p-n), будет определена полярность нашей батареи. Для транзистора КТ819 база будет плюсом, эмиттер и коллектор минусом.

Наибольшая разница потенциалов, при подаче света на пластину, создается между базой и коллектором. Поэтому в нашей солнечной батарее будем использовать коллекторный переход транзистора.

Солнечная батарея из транзисторов своими рукамиВозможно, Вас заинтересует статья о правилах установки солнечных батарей.

Статью о солнечных электростанциях для дома читайте здесь .

Солнечная батарея из транзисторов своими руками После спиливания корпуса транзисторов их необходимо проверить на работоспособность. Для этого нам необходим цифровой мультиметр и источник света.

Базу транзистора подключаем к плюсовому проводу мультиметра, а коллектор к минусовому. Измерительный прибор включаем в режим контроля напряжения с диапазоном 1В.

Направляем источник света на кремниевую пластину и контролируем уровень напряжения. Оно должно быть в пределах от 0.3В до 0.7В. В большинстве случаев один транзистор создает разницу потенциалов 0.35В и силу тока 0.25 мкА.

Для подзарядки сотового телефона нам необходимо создать солнечную панель примерно из 1000-ти транзисторов, которая будет выдавать ток в 200-ти мА.

Солнечная батарея из транзисторов своими рукамиСобирать солнечную батарею из транзисторов можно на любой плоской пластине из материала, не проводящего электричество. Все зависит от вашей фантазии.

При параллельном соединении транзисторов увеличивается сила тока, а при последовательном повышается напряжение источника.

Кроме транзисторов, диодов и медной фольги для изготовления солнечных батарей можно использовать алюминиевые банки, например, пивные, но это будут батареи нагревающие воду, а не вырабатывающие электроэнергию.

Смотрите видео, в котором специалист подробно объясняет, как сделать солнечную батарею из транзисторов своими руками:

Солнечная батарея из транзисторов своими руками Устройство и принцип работы солнечной батареи: схема и комплектующие, история создания

Солнечная батарея из транзисторов своими руками Солнечная панель своими руками: пошаговая инструкция, подробное видео

Солнечная батарея из транзисторов своими руками Солнечная батарея своими руками: пошаговое руководство, подробное видео

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *