وسایل خورشیدی

تعرفه تبلیغات در سایت
عنوان عکس
عنوان عکس
عنوان عکس
عنوان عکس
عنوان عکس

جستجوگر

امکانات وب

آرشیو مطالب

برچسب ها

وسایل خورشیدی

یازدهمین دوره از پروژه های دانش آموزی تبیان نیز با یاری خداوند و حضور پر شور شما دوستان و علاقمندان به پایان رسید اما کار ما هنوز تمام نشده است! این دوره نیز همچون سال های گذشته دوستان بسیاری با ثبت طرح ها و ایده های خلاقانه خود در منوی "پیشنهاد موضوع" ما را در ارتقای تنوع پروژه ها یاری نموده اند. هم چون گذشته بر آن شدیم تا با گردآوری این ایده های جالب، علاوه بر قدردانی از این دوستان نوآور، زمینه ای را برای ایده پروری سایر پژوهشگران علاقمند فراهم آوریم. فراموش نکنید که ما همیشه منتظر طرح های جدید شما عزیزان هستیم.


نام ایده: وسایل خورشیدی
نام ارائه دهنده/دهندگان: آذین رحمانی، آناهیتا سهرابی
زمینه و نوع پروژه: فیزیک، مکانیک
درجه سختی: دشوار
نام مدرسه: دبستان غیر انتفاعی گل نرگس

چکیده

هدف پروژه حاضر ساخت باطری خورشیدی است. دانش آموزان در این پروژه با استفاده از وسایل ابتدایی یک باطری خورشیدی را طراحی کردند.

مقدمه

باتری خورشیدی وسیله ای است كه انرژی خورشیدی را به انرژی الكتریكی تبدیل می كند. باتری های خورشیدی (پر بازده) از سیلیكون فرآوری شده ساخته می شود.

باتری خورشیدی یا سلول های فوتو ولتایی ابزارهایی الکترونیکی هستند که با استفاده از پدیده فوتو ولتائیک، نور یا فوتون را مستقیما به جریان و ولتاژ الکتریکی تبدیل می کنند.

دانشمندان اولین باتری خورشیدی را در سال 1954، با استفاده از ماده نیمه رسانای سیلیسیوم، در آزمایشگاه های تلفن بل ساختند.

برای ساخت آن كارخانه بزرگ، دمای بالا، ابزارهای خلاء و هزینه زیادی لازم است.

سیر تحولی و رشد

دانشمندان و مهندسان بلافاصله به ارزش باتری های خورشیدی برای تأمین انرژی ماهواره ها پی بردند، زیرا این باتری ها جرم کمی دارند و هیچ بخش متحرک مکانیکی ندارند. نخستین ماهواره آمریکایی در فضا به باتری های خورشیدی از جنس سیلیسیوم مجهز شد.

 امروزه هم سلول فوتو ولتایی سیلیسیومی هنوز منبع قدرت همه سفینه های فضایی هستند.

 البته در این میان کاوشگرهایی که به فراسوی منظومه شمسی و مکان میانی که نور خورشید در آن جا ضعیف است رهسپار می شوند، استثنا هستند.

تهیه باتری خورشیدی

باتری خورشیدی اولیه از تک بلور سیلیسیوم ساخته می شد که روی صفحات تختی کنار هم قرار می گرفت. کاربرد این روش، برای مصارف عمومی و تولید انرژی در فضایی بزرگ، بسیار گران تمام می شود. هر چند ماده خام SiO2 برای تهیه Si فراوان است، اما پالایش شن و خالص سازی کافی Si برای تهیه باتری های خورشید پر هزینه است.

برش قطعات بلوری منفرد به صورت قطعه نازکی که ویفر نام دارند، نیازمند بریدن با الماس، پرداخت بیشتر و بالاخره چندین عمل اضافی برای افزودن ناخالصی های مناسب است.


هدف پروژه حاضر ساخت باطری خورشیدی است. دانش آموزان برای ساخت این دستگاه به شیوه زیر عمل کردند.

1-ورق مسی به مساحت حدودی 400 سانتی متر مربع
2- دو سیم سوسماری
3- یك میكروآمپرسنج كه بتواند جریان هایی بین 10 تا 50 میكروآمپر اندازه بگیرد.
4- اجاق برقی با توان حدودی 1000 وات.
5-یك بطری پلاستیكی شفاف كه شما بتوانید سر آن را ببرید.
6- نمك آشپزخانه.
7- آب شیر
8- سنباده یا برس سیمی
9- قیچی ورق بر برای بریدن ورق مسی گرمكنی
 
ابتدا ورق مسی را به اندازه ای بریده كه تقریباً برابر گرمكن شود. دستتان را بشویید تا چربی یا روغن نداشته باشد.

 سپس ورق مسی را با صابون یا تمیزكننده بشویید تا از چربی و روغن پاك شود. به كمك سنباده یا برس سیمی ورق مسی را تمیز کردند، تا هیچ سولفید یا زنگ زدگی بر روی آن باقی نماند. سپس ورق مسی تمیز و خشك را رو گرمكن قرار دهید و آن را روشن كنید.

وسایل خورشیدی

 در حین گرم شدن، شما طرح های اكسید شدن را (كه در حال شكل گرفتن هستند) می بینید. رنگ های نارنجی، ارغوانی و قرمز سطح مس را می پوشاند.

هنگامی كه گرمكن سرخ می شود، آخرین نقطات رنگی نیز از بین می روند. وقتی گرمكن كاملاً سرخ می شود، ورق مسی با لایه تیره رنگ اكسید مس پوشیده می شود.

هرچه مس گرم تر می شود، رنگ ها با پوشش تیره تر اكسید مس جایگزین می شود. زیاد عجله نداشته باشید، این اكسیدی نیست كه ما می خواهیم، اما به تدریج، رنگ های قرمز، نارنجی، صورتی و ارغوانی ظاهر می شوند كه لایه های زیرین اكسید مس را در بر دارد.

اجازه دهید این وضعیت برای نیم ساعت ادامه یابد، تا پوشش سیاه رنگ ضخیم شود. پس از نیم ساعت، گرمكن را خاموش كردند، اجازه دادند مس داغ بهتدریج سرد شود.

 در حین سرد شدن، ورق مسی كمی چروك می خورد، سپس اكسید مس نیز چروك می خورد. اما آنها به یك میزان منقبض (چروك) نمی خورند، این باعث می شود اكسید مس پوسته-پوسته شود. مقدار كمی از پوسته های سیاه از سطح ورق مسی (تا چند سانتیمتر) پرتاب می شوند.

 وقتی مس سرد شده و به دمای اتاق می رسد (این حدود 20 دقیقه طول می كشد)، اغلب اكسید سیاه رنگ رفته اند. با قرار دادن زیر آب جاری و مالش دست، اغلب تكه های ریز نیز بر طرف می شوند. این ممكن است اكسید مس قرمز رنگ را خراب كند. یك ورق مسی (به ابعاد حدودی ورق اولی) بریدند. هر دو ورق را به نرمی خم كردند تا داخل بطری پلاستیكی (بدون تماس با یكدیگر) قرار گیرند.

 دو سیم سوسماری را به دو ورق مسی وصل كردند. سیمی كه به صفحه مسی تمیز وصل است را به سر مثبت میلی آمپرسنج متصل كردند.

سیمی كه به صفحه اكسید مس وصل است را به سر منفی میلی آمپرسنج متصل كنید. درگام بعد دو قاشق سوپ خوری نمك را در مقداری آب گرم حل کردند. آب نمك را هم زدن تا نمك حل شود. سپس با احتیاط آب نمك را در ظرف ریختند. آب نمك نباید تمام سطح ورق ها مسی را بپوشاند. حدود سه سانتی متر از ورق داخل آب نمك قرار گیرد. این باتری می تواند 50 میكروآمپر در ولتاژ 2.5 ولت ایجاد كند.
 

مهارت های کسب شده
1. چگونگی تفکر طراحی
2. چگونی پژوهش و استخراج مطالب
3. آشنایی با استاندارهای طراحی و نحوه ارائه ایده در گام های اولیه و نهایی
4. آشنایی با نحوه پرزنت و ارائه
5. آشنایی با نحوه کار سلول های خورشیدی
6. اشنایی با نحوه ساخت سلول های خورشید
7. آشنایی با نحوه ساخت باطری خورشیدی

بخش پروژه های دانش آموزی سایت تبیان

تهیه: مهدی رحمانی،تنظیم:نیلوفر یاقوتی

چه چیزی در خورشید می سوزد؟

هزاران سال است که مردمان به آسمان چشم دوخته اند و از دیدن اجرام آسمانی به شگفت آمده اند. ستاره های چشمک زن و خورشید آتشین رازآمیز و شگفت آور شمرده شده اند. گرچه خورشید برای همه ما، کره عظیم سوزانی است که به ما گرما، نور و حیات می دهد، از نظر ستاره شناسا

خورشید چیست؟

خورشید یکی از میلیاردها ستاره ی موجود در جهان است. این ستاره در مرکز منظومه ی شمسی قرار دارد. نه سیاره ی منظومه ی شمسی تقریباً بر روی یک صفحه به دور خورشید می چرخند.

قصه باد و خورشید

یکی بود یکی نبود غیر از خدای مهربان هیچ کس نبود. باد و خورشید دوست های بسیار خوبی برای هم بودند، اما یک روز آقای باد بسیار به خودش مغرور می شود و از دوستش خورشید می خواهد که با هم مسابقه ی قدرت بدهند.

نویسنده : فرومی بازدید : 49 تاريخ : يکشنبه 17 مرداد 1395 ساعت: 8:18
اخبار و رسانه هاهنر و ادبیاترایانه و اینترنتعلم و فن آوریتجارت و اقتصاداندیشه و مذهبفوتو بلاگوبلاگ و وبلاگ نویسیفرهنگ و تاریخجامعه و سیاستورزشسرگرمی و طنزشخصیخانواده و زندگیسفر و توریسمفارسی زبان در دیگر کشورها