高效的太阳能

这些实验的目的是学习如何入射角影响太阳能电池的效率。

研究问题:

• 定义入射角。它是如何与太阳能电池的效率?这是一个线性或非线性关系吗?
• 如何优化太阳能电池对入射角吗?
• 在这个实验中独立变量是什么?依赖变量?常量是什么?
• 太阳能电池是如何工作的呢?

太阳能电池板把太阳能转化为电能。不同类型的太阳能电池有不同程度的效率和成本。“入射角”一词指的是一线角的测量表面之间的角度光线与物体表面的法向量的(一般来说,垂直于地面的一条线)。从太阳能电池是昂贵的,他们的效率可以通过安装支撑设备,移动它们,这样它们总是在最优入射角对能量输出。在这个实验,学生将决定能量输出的最佳角度。

材料:

如果你不已经有一个电压表和电流表在家里,他们可以在亚马逊或者在当地的电子商店供应(如太阳能电池和电阻)。

电阻通常在五包出售。如果您使用的是孩子的木积木,你想用锯子woodshop这样切割的角度可以精确测量。

• 看到(如果你需要用木积木)
• 量角器
• 双面胶带
• 七个立方体由木材(如孩子的块)或纸板(立方首饰礼品盒或类似)
• 电压表
• 安培表
• 一个0.25欧姆,4瓦特电阻器
• 七个多晶0.5 v, 2.0, 1瓦特的太阳能电池

实验过程:

1. 使用量角器,铅笔和直尺,画一条线在每一个五块的角线的形式一个75年,60岁,45岁,30年或15度角的块。这条线将成为新的立方体的顶面。看到沿线使用动力锯木材店。或者,如果您有一组小纸箱,减少箱子的一侧,三面是免费和铰接在底部。弯边,这样站在正确的角度和磁带。把两个相邻两边,一边录音到充裕的地方。你准备数据集后,你会剩下两个数据集,不需要切割。
2. 山的顶面太阳能电池的五块双面胶带。第六届和第七块,安装太阳能电池的顶部和侧块分别。如果太阳能电池的顶部,它将形成一个90度的角。如果太阳能电池在阻止它的底部形成一个0度角。
3. 两一个25-ohm电阻器两端的太阳能电池在每一块。
4. 移动你的立方体所以他们都是在户外。进行这个实验当太阳直接开销。
5. 在第一个立方体,夫妇一个鳄鱼夹的电流表电压表上的一个片段。一些自由剪辑电流表的电阻。夫妇的自由剪辑的另一边电阻器的电压表。电流表和电压表应阅读整个电阻电路中电压和电流。记录伏特和安培电路。对每一个块重复步骤5。
6. 计算每个电路的功率(瓦特)。弗吉尼亚州的公式计算= W, V代表伏,一个代表安培和W代表瓦。对每一个块重复步骤5。
7. 创建一个数据表显示伏瓦和安培每一个多维数据集。图数据。x轴代表权力瓦和y轴应该代表了入射角。有关系吗?是线性或非线性吗?

术语和概念:入射角;太阳能电池;光生伏打效应;依赖和独立变量;类型的太阳能电池;恒定的;并联电路,串联电路

引用:

• Chiras,丹尼尔·D。太阳能发电基础知识:绿色能源指南。新的社会出版社(2010)。
• DeGuther,里克。太阳能你家的假人。对假人(2010)。
• 太阳能电池(http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_cell)
• 入射角(http://mathworld.wolfram.com/AngleofIncidence.html)