Science Fair Prosjekt: Å gjøre effektiv bruk av solpaneler

Alt liv på jorden er avhengig av solen for varme, varme og energi. Solcellepaneler tillate folk å fange solens stråler for å lage elektrisitet. Men er solcellepaneler som opererer med topp effektivitet?

Koa Tran prosjekt (se figur 1) testet hvordan solcellepaneler kan forbedres.

Figur 1: Prosjekt display for "Making effektiv bruk av solcellepaneler."

Hypotese

Jeg tror at det å bruke bi-konvekse linser, som konsentrerer seg en lysstråle, vil forbedre effektiviteten av et solcellepanel.

Uavhengige variabler

Linser som brukes på solcellepaneler

Avhengige variabler

Mengden av spenning, strøm og motstand

Kontroller

• Tid av tester

• Vinkel av solcellepaneler

• Måleverktøy

Eksperimentelle grupper

En 12-volt (v) solcellepanel med tre bi-konvekse linser som er koblet i en klokken mønster på tre sider av test solcellepanel

Kontrollgrupper

En 12v solcellepanel

Materialer

• Sollys

• Tre bi-konvekse linser, som måler 5 cm i diameter

• To 12v / 15,24 cm x 17,78 cm x 2,54 cm solcellepaneler

• To innebygde sperredioder for solcellepaneler

• To 220-ohm motstander

• To 60,96 cm x 60,96 cm x 0,7 cm treplater

• To Radio Shack digitale multi (spenning / ohmmetre)

• Tre 68-cm wire kleshengere

• Tre linseholdere

• Fire 357A 1.5 v knappcellebatterier

• 500 cm tape linjal, 30.5-cm linjal og vinkelmåler

• Solar kalkulator

• Kontakter

• Brak

• Lim

• Tape

• Marker

• Verktøy

Prosedyrer

1. Sett opp eksperimentelle og kontrollgrupper.

2. Plasser begge grupper utenfor på 8:50, når solens stråler er slående gruppenes plassering, på optimale vinkler til solen.

3. For begge grupper, registrere mengden av spenning, uten motstandene vedlagt.

4. For begge gruppene, fjerne prøveledningene og tilbakestille hver spenning / ohmmeter.

5. For hver solcellepanel, ta kontakt mellom rødt og svart testledningen med slutt ledninger av 220-ohm motstand.

6. Record mengde motstand (i ohm) for begge gruppene.

7. Ta begge gruppene inne på 3:26, når solens stråler er fortsatt sterkt i kontakt med solcellepaneler og bi-konvekse linser.

8. Mål og rekord spenning, motstand og strøm fra hver gruppe; runde strømmen og spenningen i hver solcellepanel med det indre og ytre motstand til nærmeste hundre sted.

9. Gjenta eksperiment for de neste to ukene, justere ganger at de eksperimentelle og kontrollgruppene er satt ut, etter beregning av tid for optimal sollys.

Resultater

Tabell 1 viser de gjennomsnittlige volt og milliampere for hver test.

Tabell 1: Gjennomsnittlig volt og milliampere per Solar Panel

Konklusjoner

Min hypotese var at solcellepaneler som bruker bi-konvekse linser er mer effektiv enn standard solcellepaneler. Min hypotese var feil, fordi den eksperimentelle gruppen med bi-konvekse linser faktisk redusert mengden av milliampere, spenninger, og strømmen som solcellepanel mottatt.

En fremtidig eksperiment ville bruke speil foran solcellepanel i stedet for bi-konvekse linser, noe som ville øke mengden sollys som kommer i kontakt med solceller.