Part I 春日賞小車
前幾節教到化學電池,順便提到物理電池,其中一種就是利用光電效應,以照光誘發電能的太陽能電池。
想起過年打掃時,大兒找到去年11月參加南科親子挑戰營,親手組裝的太陽能源車。時值中午,照光就動,小孩的太陽能玩具,放久不理,竟然還好好的.....
既然提到了身邊有這一號玩具,那就拿來學校現寶,讓學生玩一下吧!
上週五是二月13日,高雄天氣晴朗高溫。
上午九點還在14班上課,當時太陽能車一動也不動;中午12點小杉ㄍㄚˋ車,下午1點半小琳也來,一切順利,會動耶。
<<同學呀,冬至12/22正午天頂角是47度,春分03/22正午天頂角是23.5度,那麼週五那天,就算正午時分,太陽天頂角也約35度了。角度太斜,難怪早上與黃昏,放在地上照光的車跑不動!!!與照光角度有關!等到夏至畢業典禮時,或許白天都可以動呢。>>
這些都是週五,在不斜的陽光下拍下來的。先花50秒一起看!..
記得曾在科工館能源主題區,隔著玻璃操作光源方向,可以讓載著太陽能板的玩具小車繞軌道一寸寸龜行移動。不過玩過高速可以飆車的模型,再看看科工館的小玩具車,就有曾為滄海難為水了感覺了!
Part II 模型車,電池板細細觀
帥帥的玩具車模型,前方兩輪在兩側....
以直流小馬達接齒輪驅動,後方一輪在中間,輔助支撐.....
模型車完全仿製高應大阿波羅五號太陽能車 。聽說這輛單人太陽能車,去年總累計時間34小時59分鐘、平均時速85.69公里完成縱貫澳洲中部荒漠全程3021公里。雖像玩具,耐久賽勇奪世界第二呢!
關鍵在這裡....這一大片太陽能板!(不忘貼上提供廠商與活動單位,處處行銷呀!)
兩單位的正方板,翻到背面只有這樣。一般而言,很單純的黑端接負,紅端接正!
翻回來,原來黑端接在受光板面(n型半導體)的金屬線匯流處,是為負極。
另一紅端,很明顯是接在太陽能板的背光面(P型半導體)上,是為正極。
從太陽光電資訊網的太陽光電發電原理 ,找到這張圖。同學呀,可參考連結一探究竟喲!
兩個方形太陽能版中間,是這樣連....右板背面正極,接到左板正面負極.....這樣電池正負相接,是為串聯!你猜對了嗎?
放在陽光下可以正常轉動,但是放在懿德老師的省電燈泡下,如如不動.......。原來太陽能電池以陽光或白織燈泡的波長最為適用。其他光源波長,不見得會有最佳效能!
學生也貢獻出兩年前研習營帶回來的太陽能電池。一照光,也是立即轉動,接法如出一轍喲!兩年前的玩具....,不禁懷疑,是不是太陽能電池的產品,都是這麼耐用呀?
吃果子拜樹頭,當初雲老師就是從教學組訊息看到,一起網路報名這一個活動,「2008南科太陽能模型車親子挑戰營」 。
除了做模型車之外,還有很多解說....。
這個彩紋的,就是多晶矽;右方較單純,是單晶矽。....................
兩片電池這個接法是並聯,電壓不變。(左反白)
這個接法是串聯,電壓放大。都猜對了嗎?
不論哪一種電池,照光成通路,就有電流.......,看見20.0 mA!
小朋友動手做,當天天氣陰雨,在照燈下才能完成直線加速!....................
順利過關,寓教於樂!
小孩專心定點做,大人到處闖關拍照,真是很有意思的活動!
小兒說,去年報哥哥,今年換他做....
看來意猶未盡,再等待囉!
太陽能電池參考資料:
pn 二極體簡介 (PDF)
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