Светодиод который работает как солнечная батарея. Солнечная батарея из транзисторов своими руками: пошаговая инструкция, видео по сборке. Что за устройство такое

В общем от диодной солнечной панели я желал получить номинальное напряжение при нормальном солнечном освещении 9 вольт, напряжение при облачной погоде не менее 6 вольт, а при ярком солнечном освещении планировалось получить до 14-16 вольт напряжения, про силу тока поговорим потом. Итак, поскольку пиковое значение напряжение в 0,7 вольт мои кристаллы отдавали очень редко (в течении 3-х дней испытании на солнце мультиметр только один раз показал такое значение от одного кристалла), то решил для удобства проведения расчетов использовать расчетную величину тока одного кристалла 0,5 вольт. Для получения 12 вольт напряжения нужно последовательно соединить 24 кристалла полупроводниковых диодов. Теперь поясню, как достать кристалл из диода. Берем сам диод и при помощи молотка разбиваем стеклянный держатель верxнего контакта диода. Затем при помощи плоскогубцев нужно открыть диод. Там мы увидим кристалл, который припаян к основании диода. К кристаллу припаян медный многожильный провод на конце которого прикреплен верxний контакт диода. Берем нижнее основание диода на который припаян кристалл и идем к газовой плите. Держим его при помощи плоскогубцев на огне (так, что полупроводниковый кристалл наxодился сверxу). Через пол-минуты олово кристалла расплавится и уже можно спокойно взять его при помощи пинцета. Так нужно делать со всеми диодами. У меня на это ушло пару дней. Работа действительно трудная, но дело стоит того. Как уже было сказано, каждый полупроводный кристалл способен отдавать до 7 миллиампер тока на ярком солнце. Для удобства расчета использовал значение силы тока одного кристалла 5 миллиампер. То есть, если параллельно соединить 32 кристалла мы получим силу тока 160 миллиампер, почему именно 160 миллиампер? Просто у меня диодов xватило как раз только для получения такого тока. Нужно подключить 24 диода последовательно для получения 12 вольт напряжения и собрать 32 блока по 12 вольт и включить параллельно для получения желаемой емкости. В итоге когда панель была готова (после почти недели работ) я почему то получил иные параметры которые меня очень обрадовали. Максимальное напряжение при ярком солнечном освещении до 18 вольт, а сила тока достигала 200 миллиампер, иногда до 220 миллиампер.

Для корпуса панели были использованы два каркаса от советского стабилизатора напряжения. На стабилизаторе есть отверстия для вентиляции и именно в ниx были поставлены полупроводные кристаллы.

Поскольку солнечный свет не всегда будет освещать нашу панель, то было решено зарезервировать напряжение от панели в аккумулятораx. Аккумуляторы были использованы от китайскиx фонариков. Каждый аккумулятор имеет следующие параметры: напряжение 4 вольт, емкость до 1500 миллиампер.

То есть наша панель за сутки успеет зарядить такой аккумулятор, точнее три такиx аккумулятора, поскольку аккумуляторы были включены последовательно для получения 12 вольт напряжения, потом переделал панель и она также при желании могла отдавать 8 вольт 300 миллиампер. Также была изготовлена небольшая панель из стеклодиодов. Стеклодиод при ярком солнечном освещении отдавал напряжение до 0,3 вольт, а сила тока до 0,2 миллиампер.

Стеклодиодная панель у меня дает напряжение 4 вольта, сила тока до 80 миллиампер. Все напряжение от солнечныx панелей накапливалось в свинцовыx аккумулятораx от фонарей, однако желательно использовать аккумулятор с большой емкостью, даже и от автомобиля. Все напряжение от аккумуляторов тратилось с одной целью - осветить дом в ночное время. Освещение выполнялось светодиодами.

Для этого из магазина были куплены фонарики. Затем были созданы светодиодные панельки.

На каждой панельке 42 светодиода. В общей сложности были созданы три идентичные панели которые вместе потребляли всего 20 ватт. Но освещенность равна 100 ваттной лампе накаливания и даже больше.

Свет, которые дают светодиоды, более приятный и успокаивающий. К тому же светодиоды имеют ничтожные тепловые потери.

Ну в прочем думаю все отлично знают, что более эффективны. Все светодиоды были подключены параллельно и питаются от 4-х вольт напряжения, но напряжение нужно подать через токоограничивающий резистор 10 ом - мощность резистора 1 ватт, и нагрева резистора не наблюдалась. Ака.

Обсудить статью МОЩНАЯ САМОДЕЛЬНАЯ СОЛНЕЧНАЯ БАТАРЕЯ

Это отличная идея. Все видели калькуляторы, которые питаются от солнечной батарейки, более того - в садовых магазинах пользуется популярностью фонарь, спроектированный по такому же принципу. Днем заряжается, ночью - светит.

Энтузиасты давно знают, что светодиод, помещенный на солнце, выдает вполне замеряемое напряжение и даже какую-то силу тока. Другими словами, светодиод одновременно может работать и как фотодиод (или фотоэлемент). Прелесть в том, что светодиод имеет в виде корпуса своеобразную пластиковую линзу. Эта линза помогает концентрировать свет на крохотном кусочке полупроводника, который значительно меньше поверхности известных фотоэлементов. Теоретически, если соединить n светодиодов в одну цепочку, мы получим вполне себе работающую солнечную батарею.

Эксперимент

Эксперимент хорош тогда, когда его результаты можно применить прикладным образом. Например взять и запитать от такой батареи электролампочку, которая будет работать в каком-нибудь темном помещении садового дома. На улице - светло, а в подвале - тоже светло. Благодать! Но прежде чем мы начнем эксперимент, задайте себе вопрос, слышали ли вы о том, что такие батареи работают? Не в теории, а на практике. Мы тоже не слышали и не видели работающих образцов, однако это нас не остановит.

Для практического опыта были промеряны несколько образцов светодиодов и выбраны те из них, что дают максимальное напряжение в условиях яркого солнечного света. Один светодиод может выдавать 1.5 вольта, значит, если спаять определенное число полупроводников последовательно, мы получим требуемый потенциал, а если эксперимент провести в параллельном режиме, то, в теории, при количестве светодиодов близком к бесконечности, мы сможем получить силу тока запредельной мощности. Как в молнии. Ну или что-то вроде этого.

Было создано две линейки из десяти светодиодов каждая, в параллельном и последовательном режиме соответственно. Мы надеялись увидеть огромные цифры на вольтметре, но на практике ничего подобного не произошло. Не сработал ни параллельный ни последовательный режим. Классический неудачный эксперимент подтвердил следующее - мы не слышали о работающей солнечной батарее из светодиодов и не держали ее в руках, потому что это невозможно. Перейдем к разбору полетов.

Выводы

Один светодиод действительно выдает на солнечном свете 1.5 вольта. Проблема в том, что сила тока - очень маленькая. Кроме этого, светодиод генерирует энергию только на ярком солнце. В условиях обычного комнатного освещения ничего подобного не происходит. То есть, можно сделать вывод, что потери в цепочке из n светодиодов буду очень большими. Светодиод не специализированный прибор для генерации света - если подать на светодиод напряжение, он начинает светиться. Получается, что в то время, когда одни светодиоды производили электричество, другие его тут же «усваивали» на свечение.

Но сила тока настолько мала, что свечения не происходило, вместе с одновременным падением общего потенциала системы. Какой из светодиодов являлся донором, а какой - «акцептором», на данном этапе установить невозможно. Опыт будет более точным, если количество светодиодов увеличить хотя бы до тысячи. Но есть одно «но»! Это теряет всякий практический и экономический смысл.

Если перед вами стоит неразрешимая на данном этапе проблема - сделать солнечную батарею собственными руками, то самым простым методом будет покупка специализированных солнечных элементов. В отличии от светодиодов, они работают при любом свете, даже тогда когда на небе тучи. Естественно, в этом случае падает их КПД, но они работают.

Батарея, собранная из таких элементов и установленная на крыше дома может снабжать в условиях зимы (а не только лета) не самый маленький садовый дом электричеством. Хватает и на телевизор и на компьютер и на основную технику. Проблемы начинаются когда подключается утюг или чайник, но тогда на вторую половину крыши ставят вторую батарею и жизнь налаживается.

Элементы имеют модульную конструкцию и их можно наращивать практически бесконечно. Гле все это счастье можно купить? На сайте Ebay.com - вы не представляете, но оказывается солнечная энергетика в мире очень развита и продается множество недорогих комплектов (до $100) для создания домашних солнечных батарей приличной мощности.

У людей, которые увлекаются радиоделом со временем накапливается достаточно много различных электронных деталей, среди которых могут быть и старые советские транзисторы в металлическом корпусе. Как радиодетали они уже давно не актуальны из-за своих больших габаритов, однако их можно использовать совершено по другому назначению: в качестве солнечной батареи. Правда мощность такой батареи выходит достаточно мала по соотношению к ее размерам, и годится лишь для запитки маломощных устройств. Но все же можно собрать ее в качестве эксперимента и ради интереса.

Для переделки транзистора в солнечную батарею в начале необходимо спилить с него крышку. Для этого транзистор аккуратно зажимается в тисах за ободок на корпусе и ножовкой спиливаем крышку. Нужно делать это аккуратно,чтобы не вывести из строя кристалл и тонкие провода внутри транзистора.

• Описание устройства
• Особенности изготовления
• Процесс сборки
• Свечение батареи
• Заключение

С развитием технологий современное общество стремится использовать экологически чистые методы получения электроэнергии. Это дает возможность экономить природные ресурсы, а также защищать планету от глобального потепления. К тому же использование энергии солнца - отличный метод сэкономить. Несмотря на то что технология солнечной батареи не является новой, оборудование сохраняет высокую стоимость. Поэтому радиолюбители предпочитают изготавливать такие батареи своими руками.

Описание устройства

Устройство для получения энергии из солнца представляет собой фотопластину, которая меняет свою проводимость при воздействии на нее солнечного света. При этом выделяется электроэнергия. Основными элементами устройства являются светодиоды, которые и нужны, чтобы сделать солнечную панель. Однако величина электричества, вырабатываемая одним светодиодом, невелика, поэтому для мощной батареи потребуется достаточно большое количество элементов.

Особенности изготовления

Светодиоды применяются для изготовления самодельной солнечной батареи. Светодиод отличается от обычного диода наличием специального корпуса, которые играет роль линзы. Благодаря линзе происходит фокусировка солнечных лучей на проводящем кристалле. Именно линза способствует повышению вырабатываемого напряжения.

Мощность самодельной батареи зависит еще и от того, какого цвета используютсясветодиоды:

1. Зеленый дает напряжение 1,5 В.
2. Красно-прозрачный показатель равен 1,3 В.
3. При инфракрасном элементе напряжение равно 0,9 В.

Элементы устанавливаются на текстолитовой подложке. При ее отсутствии может использоваться плотный картон. При сборе панели из сотни светодиодов обеспечивается сила тока, которая равно примерно 0,45 мА. Это невысокий показатель, поэтому не стоит рассчитывать на устройство высокой мощности.

Процесс сборки

Первым этапом изготовления самодельной батареи является избавления элементов от корпуса. В этой работе могут помочь любые подручные средства от долота до молотка. Однако снимать корпус необходимо так, чтобы кристаллы не повредились. Если это произошло, данный светодиод не должен использоваться в батареи. Многие умельцы советуют вообще не снимать корпус со светодиода.

В качестве основы батареи может использоваться лист плотного картона. В нем необходимо проделать отверстия по схеме. Не забывайте элементарные законы физики: при параллельном подключении элементов суммируется сила тока, а при последовательном - напряжение. Поэтому рекомендуется одновременно использовать обе схемы подключения.

В готовые отверстия необходимо вставить светодиоды по предварительно выбранной схеме. На этом основные этапы сборки батареи своими руками окончены. Осталось только проверить ее показатели при помощи специального прибора. Не следует ожидать высоких показателей. Самодельная панель часто выдает показатели свыше 0,3 мА. Кроме того, самодельная батарея будет занимать большую площадь из-за особенностей размещения элементов.

Свечение батареи

При создании солнечной батареи своими руками используются светодиоды, поэтому она будет светиться. При этом невозможно отключить свечение и оставить только эффект преобразования электрического тока из энергии солнца. Поэтому из-за самопроизвольного свечения часть генерируемой электроэнергии будет потребляться на свечение элементов.

К минусам конструкции следует отнести то, что избавиться от эффекта свечения невозможно. К тому же конструкция будет генерировать электроэнергию только при воздействии прямых солнечных лучей. Даже днем при чистом небе, но небольшой облачности напряжение на выходе будет нулевым.

Заключение

При использовании светодиодов самодельная солнечная батарея не будет обладать высокой мощностью. Ведь даже при соблюдении всех правил сборки своими руками, использовании качественных материалов и большого количества элементов устройство получится малоэффективным и маломощным. Такое устройство можно будет использовать только для питания небольшого прибора.

Однако создание своими руками подобных устройств принесет максимум удовлетворения электротехникам и радиолюбителям. Но если вы хотите солнечную батарею более высокой производительности, рекомендуется приобрести ее в магазине.

Представляет подборку из форума – обсуждение идеи солнечной батареи на светодиодах. Идея, казалось бы, лежит на поверхности, но до конца ее никто пока не реализовал.

В отличие от кремниевых пластин, которые в домашних условиях из песка не выплавишь, светодиодов немеряно впаяно по всяким старым платам, которые сейчас обычно просто выкидывают. К тому же, на светодиодах имеется «природный» концентратор света – тот самый корпус, который рассеивает свет при работе светодиода в естественном режиме!

Если вы сделаете рабочий экземпляр – пишите нам , EnergyFuture.RU опубликует ваш рассказ и подарит вам футболку со своим логотипом!

Alex_Soroka

дернуло меня два светодиода прозрачной заливки но желтого цвета вставить в тестер китайский и выставить на солнце

…получил 1.5 Вольта! причем ориентация не точно на солнце – а если точно – то и выше. Ток – 5.6мА!!! (два светодиода паралельно)

Токи: от лампы настольной (люминисц.) на 9Вт мощности – получил 0.8В, ток – 3.5мА

Вопросик сразу возник: а может есть смысл на светодиодах строить солн. батарею?

У светодиодов есть линза - так что они собирают свет в пучек на сам кристалл полупроводника, т.е. усиливают свет, а значит кристалл надо меньше чем классические солн.батт – которые жутко дорогие… Светодиоды можно самые простые – сверхяркие нам не нужны…

Да и по Дискавери показывали недавно – народ ставит линзу и маааленькую пластинку солнечного элемента – так линза чуть не выжигает его…

Надо посмотреть - может есть «бросовые» маленькие светодиоды – не сверхяркие, а просто любые с прозрачным корпусом? …и собрать для них плату 10х10см которая будет как батарея – но это посчитать надо как соединять – чтобы получить 9-12В и ток заметный…

Светодиоды я применял стандартные – не 3мм диам. а 5мм. желтого свечения но с прозрачной заливкой акрилом(как раз примерно пик диапазона светимости Солнца). Вот и получается что «пятно» 5мм диаметра концентрируется линзой светодиода в точку примерно 0.5мм2(кристалл)

Смотрите в Инете и Википедии «спектр Солнца» – и по нему ищите светодиоды ближайшие к максимуму.

Drovalex

Ну та в чем вопрос? Конечно, можно использовать. Но вот мне кажется, что при той же мощности батарея на диодах обойдется как и обычная солнце батарея. А вот если будет снимать с килоВ.м больше, чем обычная солнце батарея, тогда это и есть цель – соотношение затрат на килоВ.м.

ФЭ модуль MSW12-12________Цена: 2.750 руб.

Пиковая мощность: 12Вт ±5% Номинальное напряжение: 12 В

Напряжение в точке максимальной мощности – 17 В Ток в точке максимальной мощности: 0,7 А

Размеры: 270*480*17мм Вес: 0,9 кг

Светодиодов с вашими замерами потребуется около 1400 штук, чтобы развить аналогичную этой батареии мощность. Да, если диоды покупать в Кнр, то такая батарея из диодов раза в два дешевле будет, чем ФЭ. Так что успехов в захвате солнечного света.

Михенбай

Вы пишите …получил 1.5 Вольта! причем ориентация не точно на солнце – а если точно

То и выше. Ток – 5.6мА!!! (два светодиода параллельно)

Считаю 400 светодиодов выдадут 1,12 ампера и 1.5 вольта!!! чтобы получить 12вольт при том же токе необходимо спаять сборочку из 3200 светодиодиков. размеры я не прикидывал и вес. цена (допустим светодиод стоит 50 копеек в супероптовой конторе на светодиодном заводе) получаем 1600 руп за батарею 12 вольт и 13.44 Ватта. Неплохо!!!

Overrider

проверял светодиоды 5R3SCB-2/W красные, последовательно 18 штук (это у меня задний габарит такой) около вольта при поднесении почти вплотную к энергосберегающей лампе. 5Y3SCС-2/W жёлтые в той же конфигурации (поворотники), ещё меньше, что-то около 0.3-0.4в. Ток не замерял, ибо смысл?

Если соберётесь делать солнечную батарею такие светодиоды брать не стоит

Такими солнечными батарейками я баловался в 2000 г., так как по работе имею доступ к сверхярким светодиодам (монтирую электронные часы на светодиодах). Могу сказать, что тогда использовал красные сверхяркие светодиоды, с одного диода снималось напряжение 1,63 В, но ток был маленький 10-15 мкА, фотобатарейкой питал часы на ЖК, фотобатарея из двух светодиодов стоит у меня на автономном серебрителе воды (что бы работал без батареек, тем более, что светодиодов и серебряных электродов хватит лет на 20 – 30). Ставил простой опыт – к батарее из 6 светодиодов подключал сверхяркий светодиод, который заметно светился. На спор я делал на подобном девайсе емкостной накопитель (ставил электролит на 15000, мкФ), а потом разряжал его на лампочку 2,5 В * 0,15 А, лампочка кратковременно горела. Желтые и зеленые тоже пробовал, но напряжение с них снимается меньшее, и ток был небольшой. Попробую на днях современные светодиоды. Согласен, что испытывать их надо только на солнечном свете, но в крайнем случае и лампа накаливания годится. Не пойдут светодиоды синего и белого свечения, так у них люминофор возбуждается ультрафиолетом, а подойдут все те, у которых непосредственно излучает кристалл.