Поряд з енергією вітру можна спробувати використовувати і енергію Сонця.
Генерацію електрики під впливом сонячного світла (фотовольтаїчний (фотоелектричний) ефект, англ. Photovoltaic effect) вперше спостерігав в 1839 році Олександр Едмон Беккерель (фр. Alexandre-Edmond Becquerel):
Одна фотовольтаїчні осередок (англ. Solar cell) виробляє в режимі холостого ходу (англ. Open-circuit voltage (OCV)) напруга 0,55 В. Сонячна батарея складена з таких послідовно і паралельно включених осередків.
зовнішня характеристика (англ. I / V curve) сонячної панелі
$ V_ $ - напруга холостого ходу (англ. Open circuit voltage)
$ I_ $ - струм короткого замикання (англ. Short circuit current)
Точці максимальної потужності відповідає напруга на одній клітинці близько 0,45 В ($ V_ $) при струмі ($ I_ $) близько 90% від струму короткого замикання.
Я придбав на торговому майданчику ebay три сонячні батареї:
Номінальні параметри: напруга 5 В, потужність 1 Вт.
500 мА · год).
Таким чином, експеримент із зарядки нікель-кадмиевого акумулятора можна визнати успішним.
Зарядка іоністори від сонячної батареї
Також можна використовувати сонячну батарею для заряду іоністори.
Іоністор (суперконденсатор, англ. Supercapacitor) являє собою гібрид конденсатора і хімічного джерела струму. Струм витоку іоністори досить великий і зазвичай становить 1 мкА на 1 Ф ємності. Також у іоністори помітно прояв ефекту діелектричної абсорбції.
Я маю двома іоністорів -
- іоністор 5R5D11F22H ємністю 0,22 Ф на напругу 5,5 В
- іоністор ємністю 100 Ф на напругу 2,7 В (придбаний на ebay)
Я використовував для експерименту з сонячною батареєю іоністор на 100 Ф.
Внутрішній устрій цього іоністори після його розбирання:
1 - вугільна прошарок
2 - металева пластина
Для іоністори важливо не перевищувати гранично допустима напруга (в моєму випадку 2,7 В). Для обмеження напруги я використав шунтовой регулятор - паралельно підключений до сонячній батареї "зелений" світлодіод (1). Дослідним шляхом я встановив, що падіння напруги 2,7 В на такому светодиоде відповідає току через світлодіод, рівному 50 мА (струм короткого замикання сонячної батареї не повинен перевищувати це значення для гарантії цілості іоністори).
вольт-амперна характеристика "зеленого" світлодіода
Для "червоного" світлодіода (2) при струмі 50 мА падіння напруги становить 1,94 В. Для "білого" світлодіода (3) при струмі 50 мА падіння напруги становить 3,34 В (при 30 мА - 3,18 В).
Для запобігання розряду іоністори я підключив його до сонячній батареї через емітерний p -n перехід германієвого транзистора МП38 (падіння напруги на ньому складає 0,2 - 0,3 В), який грає роль блокуючого діода (англ. Blocking diode).
Спочатку я зробив на основі цієї батареї ось таке герметичне зарядний пристрій для акумуляторів:
Потім я використовував цю сонячну батарею для живлення акустичного відлякувач виробів.