Experimente mit Solarzellen für Zuhause
Zuletzt aktualisiert am 5. Februar 2023 von Lars Weidmann
Solarzellen sind eine faszinierende Technologie, mit der wir die Kraft der Sonne nutzen können, um Strom zu erzeugen. Mit Solarzellen bist du nicht mehr auf traditionelle Energiequellen wie Kohle und Öl angewiesen, um deinen Alltag zu bestreiten. Außerdem kannst du selbst einige Experimente mit Solarzellen durchführen! Vom Bau eines solarbetriebenen Autos bis zur Herstellung einer Lichtquelle gibt es viele lustige und interessante Experimente, die du mit Solarzellen durchführen kannst. In diesem Artikel werfen wir einen Blick auf einige der beliebtesten Experimente, die du selbst mit Solarzellen durchführen kannst. Du erfährst, wie du mit Solarzellen ein Auto antreiben, eine Lichtquelle erzeugen und sogar ein Mini-Solarpanel bauen kannst. Machen Sie sich also bereit, mit Solarzellen zu experimentieren und die Möglichkeiten der Nutzung der Sonnenenergie zu erkunden!
Was sind Solarzellen?
Solarzellen sind winzige Geräte, die aus Sonnenlicht Strom erzeugen. Sie sind derzeit eine der vielversprechendsten Technologien für erneuerbare Energien. Mit ihnen können Sie Ihr Handy aufladen, Ihr Haus mit Strom versorgen und sogar Strom für Ihr Auto erzeugen. Sie sind relativ einfach einzurichten und preisgünstig in der Anschaffung. Darüber hinaus sind Solarzellen umweltfreundlich, da sie keine Umweltverschmutzung verursachen. Wir empfehlen daher, mit Solarzellen zu experimentieren, um mehr über den Sektor der erneuerbaren Energien zu erfahren und zu lernen, wie Sie Solarzellen nutzen können, um Ihr Leben zu gestalten. Solarzellen sind im Wesentlichen Halbleiterbauelemente, die die elektromagnetischen Wellen der Sonne einfangen und zur Stromerzeugung nutzen. Sie bestehen aus zwei Hauptkomponenten: einem Halbleitermaterial und einer Solarzelle.
Experiment 1: Ausgangsgleichspannung und den Ausgangsstrom eines Moduls testen
Dieses Experiment hat das Ziel, die Ausgangsspannung und den Ausgangsstrom eines Solarmoduls zu messen. Dafür wird eine gute Lichtquelle, ein Voltmeter und möglicherweise eine wählbare Ausgangseinstellung des Solarmoduls benötigt. In verschiedenen Schritten werden das Solarmodul, das Voltmeter und mögliche wählbare Einstellungen aufgebaut und eingestellt, um schließlich die Ausgangsspannung und den Ausgangsstrom zu beobachten. Wenn das Solarmodul über wählbare Einstellungen verfügt, werden die Messungen mit verschiedenen Einstellungen wiederholt. Andernfalls wird versucht, das Solarpanel näher oder weiter von der Lichtquelle zu bringen, um die Ausgangsmesswerte zu beobachten.
Benötigte Materialien
- kleines Solarpanel
- Ein Voltmeter oder Multimeter mit Messfühlern
- Sonnenlicht oder eine Glühbirne als Lichtquelle
Schritt 1: Stellen Sie das Solarmodul unter einer guten Lichtquelle auf. Im Allgemeinen liefert direktes Sonnenlicht die volle Spannung des Panels. Glühbirnen liefern nur etwa 50 % bis 75 % der angegebenen Ausgangsspannung des Paneels aus einer Entfernung von etwa einem Meter zur Lichtquelle (60 Watt). Bei Glühbirnen mit höherer Wattzahl oder bei geringerem Abstand ist die Ausgangsspannung höher.
Schritt 2: Verbinden Sie das schwarze (-), negative Ausgangskabel des Solarmoduls mit dem negativen Messkabel des Voltmeters. Verbinden Sie das rote (+), positive Ausgangskabel des Solarmoduls mit dem positiven Messdraht des Voltmeters. Krokodilklemmen machen den Anschluss sehr einfach.
Schritt 3: Stellen Sie das Voltmeter zum Testen der Gleichspannung ein. Möglicherweise ist es erforderlich, das Voltmeter auf eine faktorisierte Skaleneinstellung einzustellen. Stellen Sie das Messgerät auf Gleichstromprüfung ein, 10, falls es verschiedene Prüfeinstellungen gibt. Schalten Sie das Voltmeter ein.
Schritt 4: Beobachten Sie die Spannungsanzeige des Voltmeters.
Schritt 5: Stellen Sie das Voltmeter so ein, dass es Gleichstrom prüft. Möglicherweise ist es erforderlich, das Voltmeter auf eine faktorisierte Skaleneinstellung einzustellen.
Schritt 6: Beobachten Sie den Stromwert des Voltmeters.
Schritt 7: Das Beispiel-Solarmodell verfügt über einen wählbaren Ausgangsschalter. Durch Ändern der Schalterstellung werden sowohl die Ausgangsspannung als auch der Ausgangsstrom verändert. Je höher die Ausgangsspannung, desto niedriger der Strom und umgekehrt. Wenn Ihr Solarmodul über wählbare Einstellungen verfügt, wiederholen Sie die Schritte 3-6 mit verschiedenen Ausgangseinstellungen. Falls nicht, versuchen Sie, das Solarpanel näher an die Lichtquelle heranzubringen und weiter von ihr zu entfernen, während Sie die Ausgangsmesswerte beobachten.
Experiment 2: LED-Solarstromkreis
Ein kleines Solarpanel ist eine gute Stromquelle für eine LED. Eine LED-Schaltung benötigt nur eine geringe Spannung und einen sehr geringen Strom. In diesem Schaltungsexperiment wird eine 9-Volt-Spannung von einem Solarpanel verwendet, um eine LED zu betreiben. Es können problemlos weitere LEDs in Reihe oder, was noch effektiver ist, parallel zu dieser Schaltung geschaltet werden, wobei das Solarpanel als Energiequelle dient.
Benötigte Materialien
- Standard-LED (rot oder grün)
- Lochrasterplatte
- Draht oder Steckbrücken
- 390-Ohm-Widerstand
- Kleines Solarpanel mit 9 Volt Ausgang
Schritt 1: Verbinde auf der Lochrasterplatine die positive Seite der Stromschiene mit einer der Lochrasterreihen. In diesem Projektbeispiel wurde die Reihe 10 für die Schaltung verwendet.
Schritt 2: Schließen Sie eine Leitung des 390-Ohm-Widerstands an dieselbe Reihe an, in der Sie im vorigen Schritt den Überbrückungsdraht auf der Lochrasterplatine platziert haben. Platziere die andere Leitung des Widerstands in der gleichen Vertiefung auf der Lochrasterplatine. Widerstände haben weder eine positive noch eine negative Seite, daher ist es egal, welches Ende zuerst angeschlossen wird.
Schritt 3: Schließen Sie die positive Seite der LED in der gleichen Reihe an wie den zweiten Schenkel des in Schritt 2 platzierten Widerstands. Das längere Bein der LED gilt als die positive Seite. Schließen Sie dann das kürzere Beinchen (negatives Beinchen) der LED an die negative Stromschiene auf dem Breadboard an. Die negative Stromschiene ist eine beliebige Öffnung in der mit einem “-” gekennzeichneten Spalte auf der Lochrasterplatine.
Schritt 4: Stellen Sie die Ausgangsspannung des Solarmoduls auf 9 Volt ein (falls mit einem Wahlschalter ausgestattet). Stellen Sie die Ausgangsspannung nicht über 9 Volt ein und verwenden Sie kein Panel mit mehr als 9 Volt, ohne einen höheren Widerstandswert zu verwenden, da sonst die LED beschädigt wird.
Schritt 5: Verbinden Sie das rote Pluskabel (+) des Solarmoduls mit einer positiven Schiene auf dem Breadboard. Die positive Schiene auf der Lochrasterplatine ist mit einem “+” beschriftet. Der Draht kann in eine beliebige Öffnung in der positiven Schienenspalte gesteckt werden.
Schritt 6: Verbinden Sie das Minuskabel des Solarpanels mit der Minusschiene auf der Lochrasterplatine. Damit ist der Stromkreis geschlossen, und wenn alles richtig angeschlossen wurde, leuchtet die LED auf.
