Güneş Pili Yapımı
Güneş pilleri güneşten aldığı enerjiyi elektriğe dönüştüren cihazlardır. Yüksek verimli güneş pilleri fazlaca işlenmiş silikondan yapılırlar ve bunları üretmek için büyük fabrikalar, yüksek sıcalıklar, vakum deneyleri ve bolca para gereklidir.
Bizim yapacağımız güneş pilinde ise verimliliği önemli ölçüde feda edip sistemi ucuza kapatmaya en önemlisi sistemi evimizde üretmeye çalışacağız.
Yapacağımız güneş pilinde silikon yerine bakır oksit kullanacağız. Bakır oksit fotoelektrik özellik gösteren bilinen ilk materyaldir.
Albert Einsten’ı Nobel ödülüne ve görecelik kuramına götüren şey de fotoelektrik etkinin nası oluştuğunu düşünmesi olmuştur.
Malzemeler:
- Bir adet 500 cm2 alanında bakır kaplama sac. Nalburlardan temin edebilirsiniz.
- 2 timsah başlı klipsli kablo.
- Elektrikli ısıtıcı.
- Kapak kısmı kesilmiş 2 litrelik temiz bir pet şişe.
- Sofra tuzu
- Zımpara
- Bakır sacı kesmek için metal keskisi
Yapılışı
Benim ısıtıcım buna benziyor:
İlk adımınız bakır sacı ocağa sığacak şekilde kesmek olacak. Ama öncelikle üzerine el yağı bulaşmaması için ellerinizi iyice yıkayın. Daha sonra bakır sacın üzerindeki yağlardan kurtulmak için sacı sabunla iyice yıkayın. Zımparayla üzerini zımparalayın, böylece üzerinde sülfit ya da diğer hafif korozyonların kalmadığından emin olun.
Sonra temizlenmiş ve kurutulmuş bakır sacı ısıtıcının üzerine koyun ve ısıtıcıyı en yüksek seviyeye getirin.
Bakır ısındıkça oksitlenmeden kaynaklanan çok güzel şekiller göreceksiniz.
Bakır ısındıkça renkler, bakır oksitin siyah bir kaplamasıyla yer değiştirir. Bu istediğimiz bir şey değildir. Bunu daha sonra çıkartacağız. İstediğimiz renkler bunun altındadır.
Son renk parçaları ısıtıcı kırmızıya kaçtıkça kaybolur.
Isıtıcı iyice kızardıkça bakır sac siyah bir bakır oksit tabakasıyla kaplanır. Yarım saat daha pişmesine izin verin böylece kaplama daha kalın bir hale gelir. Kaplamanın kalınlığının artması önemlidir, çünkü ince tabaka bakıra yapışabilir ama kalın tabaka rahatlıkla ayrılır.
Yarım saatlik bir pişirmeden sonra ısıtıcı kapatın ve bakırı, ısıtıcının üzerinde yavaşça soğumaya bırakın. Eğer çok hızlı soğutursanız siyah oksit bakıra yapışır.
Bakır soğudukça çeker. Siyah bakır oksitte çeker ama çekme oranları farklı olduğu için siyah bakır oksit ayrılır.
Bakır oda sıcaklığına soğuduğunda (bu yaklaşık 20 dakika alır) siyah oksit büyük ölçüde ayrılır. Suyun altında birazcık ovalamayla küçük parçalarında çoğundan kurtulursunuz. Bütün siyah noktaları komple çıkarmaya çalışmayın çünkü bunu yaparken bize lazım olan kırmızı bakır oksit tabakasını da zedeleyebilirsiniz. Yumuşak davaranarak siyahlıkları büyük ölçüde çıkarmaya çalışın.
Geriye kalan iş artık çok kolay.
Yaklaşık aynı büyüklükte başka bir bakır sac kesin. İki parçayı da plastik şişeye sığacak ve biribirine değmeyecek şekilde kibarca bükün.
İki klipsli kablodan birini yeni bakır saca diğerini de bakır oksit kaplı tabakaya yerleştirin. Temiz bakır plaka + kutup, bakır oksit kaplı olan – kutuptur.
Şimdi birkaç yemek kaşığı tuzu biraz sıcak çeşme suyu içerisinde çözün. Bütün tuz çözünmeli. Daha sonra tuzlu suyu pet şişenin içine dikkatlice boşaltın. Klipslerin ıslanmamasına dikkat edin. Tuzlu su tabakaları tamamen kapatmamalıdır. Tabakaları bir kaç santim geçmesi yeterlidir. Böylece güneş pili sisteminizi bir yerden bir yere taşırken klipslerin ıslanmamasını sağlarsınız.
Yukarıdaki fotoğraf güneş pilinin gölgede yarattığı elektriği gösterir. Farkettiyseniz cihaz 6 mikroamperlik bir değeri gösteriyor.
Yukarıdaki fotoğraf ise güneş pilinin güneş ışığında gösterdiği değeri gösteriyor. Farkettiyseniz cihazın gösterdiği akım 33 mikroampere kadar fırladı.
Nasıl Oluyor?
Bakır oksit “yarı iletken” adı verilen bir materyaldir. Bir yarı iletken elektriğin üzerinden rahatlıkla geçmesine izin veren iletkenle, elektronların sıkıca tutunduğu ve üzerinden akmasına izin vermediği yalıtkan arasındadır.
Yarı iletkenlerde “bandgap” adı verilen bir boşluk vardır. “Bandgap” elektronların sıkıca bağlı olmasıyla özgürce hareket etmesi arasında bir yerdir. Bir sınırdır diyebiliriz.
Elektronlar “bandgap” içerisinde duramazlar. Bir elektron sadece atomunu çekirdeğinden bandgap’e geçecek kadar enerji alamaz. Bir elektron atomunu çekirdeğinden bandgap’in dışına çıkacak kadar enerji alabilir. Bunun tam tersi de geçerlidir. Bir elektron biraz enerji kaybedip bandgap’e geçemez, yeterli ölçüde enerji kaybedip çekirdeğine yaklaşmak zorundadır.
Güneş ışığı bakır oksitteki elektronlara çarptığında elektronlar yeterince enerji alarak bandgap’i aşarlar ve elektriği iletmeye başlarlar.
Özgür elektronlar tuzlu suya doğru geçer, oradan temiz bakır plakaya, oradan kabloya, kablodan metreye ve oradan da tekrar bakır oksit tabakaya geçer.
bir şey sorucam 33 mikroampere kaç woltaj eder
ve kabloları sarjlı pile deydirsek olur mu
ben yaptım düşük volt oldubunu yüksek volt nasıl yaparız.
çççççççççççççççççok güzel bunu bulan yaşasın
sa admin acaba bu bakır demirden kullansak aynı etkiyi vermezmi ?
süper ya bu kadar kolay mı yoksa siz mi güzel anlattınız
Laboratuvarlar için kimyasal satan yerler var oralara bakabilirsin. Eskişehir’de detsan vardı mesela ama İstanbul’da neresi var bilmiyorum ne yazık ki.
potasyum nitratı hiç bir yerde bulamadım yardımcı olurmusunuz
Nalburlardan başka nerde bulunur bilmiyorum açıkçası.
bakır sacı nerede bulabılırız nalbura fln sordum ama yok elektrikcilerde de yok
Bakır oksit plakayla bakır plakaya hiçbir şekilde dokunmadan , plakaları yerleştirdiğiniz ekipmanı dilediğiniz renge boyayabilirsiniz. Yakında evde şarap yapımı ile ilgili bir proje ekleyeceğim.
pili siyah boyaya boyasak ine aynı şekilde çalışır mı? Birde yeni proşeler ne zamn eklersiniz?
Güneş paneli üretmek çok komplike bir teknoloji gerektirmez ama ciddi anlamda kullanım amaçlı birşey üretmek istiyorsanız bence direk hazır güneş panelleri satın alın. Çünkü astarı yüzünden pahalıya gelebilir. İllaki kendim üretmek istiyorum derseniz bence öncelikle düşük voltajlı paneller üreterek test edin.
merhabalar. güneş pili yapımı konusunda araştırma yaparken şu siteye rastladım. sitede çok basit aletlerle güneş enerjisi kullanabileceğimiz anlatılıyor. siz ne düşünüyorsunuz? gerçekten bu kadar kolay mı? bence bu kadar kolay olsaydı herkes güneş paneli kullanıyor olurdu?
arkadaşlar bilimle uğraşan herkesi tebrik ediyorum ben sadece bu tür işlerin meraklısıyım verdiğiniz bilgiler için hekse teşekkür ederim işlerinizde (uğraşlarınızda)başarılar dilerim
ben birşey sorcaktım .
güneş enerjisiyle çalışan oyuncak araba yapcaktım. bana güçlü bir güneş pili lazım nasıl yapabilirim?
Sevgili Mürsel,
Öncelikle seni bu farklı düşüncelerin için çok tebrik ederim. Mühendis gibi düşünmek işte budur. Yoksa iş hayatında kimse sana iyi fizik ya da kimya biliyorsun diye para vermez. Bunları tek tek çok iyi bilipte bağlantı kuramayan ve kullanamayan bir çok insan tanıyorum.
Gelelim ortaya koyduğun fikre. İlk bakışta kulağa çok mantıklı gelyor, ancak düşüncenizi hesaba dökerseniz bir enerjiyi diğerine çevirmenin sadece enerji kaybına yol açtığını görürsünüz.
Buhar türbinleri yüksek miktarda ısı enerjisi kullanılarak çalışır ve en verimli buhar çevrimi Carnot çevrimi diye bilinen en ideal koşuldaki çevrimdir ve bunun da verimi %70′dir. Gerçek türbinler ise %20-30 verimle çalışırlar. Buhar türbinini çalıştırmak için çok miktarda hidrojene ihtiyacınız vardır.Bunun için de muazzam miktarda su ve elektrik kullanmalısınız. Burdan elde ettiğiniz hidrojen de %100 verimle yanmayacak. Buradan da bir miktar enerji kaybettiniz. Sonuçta hesaba dökecek olursanız güneş pilinden elde ettiğiniz elektiriği direk kullanırsanız daha fazla elektrik elde edeceğinizi görürsünüz.
Yine de düşünce yolunuz çok güzel. Bu fikirlerinizi doğru hesaplamalarla kağıda dökerseniz, iyileştirip belki bir gün çok faydalı bir buluşa imza atabilirsiniz. Size hayatta başarılar dilerim.
Saygılar
bilgiler çok güzel…tşk ler….
bence böyle basit güneş pilleri ile (muhtemelen kullanılıyordur..),sudan hidrojeni ayrıştırıp elde edilen hidrojeni yakıp,ısısıyla buhar türbini çalıştırılıp elektrik üretimi yapılabilir…çünkü hidrojen,tehlikesi göz ardı edildiğinde aslında çok kolay üretilebilecek bir gaz…içi su dolu bir kavanoz ve bir kalem pil ile kolayca üretilebiliyor….
iyi çalışmalar dilerim……
slm.
paylaşım için teşekkürler kardeşim. ben national geog. TV de, hastane filmlerinden (rontgen filmleri) güneş pili yaptıklarını görmüştüm. sanıyorum bu daha ekonomik ve kolay. ama nasıl yaptıklarını hatırlamıyorum. amatör bilim izleyicisiyim. ilgilenen arkadaşlar bu hususu da dikkate alabilirler.
Alternatif enerji ve aydınlatma sistemleri ile elektriğe ve ışığa ihtiyaç duyulan alanlarda ekonomik çözümler sunmayı amaçlıyoruz.
Web sayfamızda konu ile ilgili ayrıntılı bilgi ve uygulamalara ulaşabilirsiniz.
Sınırsız Temiz Enerji İle Tanışın
http://www.gunes-pilleri.com