地球資源日益減少,石油價格日漸高漲,以台灣的自然條件而言,太陽能發電是最理想的發電方式,也不會產生噪音或製造污染,結合高科技和環保的精神,並能達到節省電費的實用功能。

    太陽光電發電主要是利用太陽電池吸收光能,再將其光能轉換成電能,具有永續利用、受環境和地理限制小、應用廣泛、潔淨無噪音及安全無污染等特性,是眾多再生能源中最具發展潛力的再生能源。夏季同時也是陽光最強,發電量最高的時候,能紓解用電尖峰需求,達到發電的效益。

    太陽光發電系統係由太陽晶片 (solar cell) 以半導體製程製作方式而成,發電原理乃將太陽日照光照射於太陽晶片上,使太陽晶片吸收太陽日照光能透過半導體,使產生負極及正極形成電壓降,再經導線傳送至負載。太陽光電模板所產生電力為直流電(電池就是直流電),若該需求用電需提供電力給家電用品或各式電器交流電使用,則需加裝直 /交流轉換器,將直流電轉換成交流電,才能使太陽光發電所發電力供電至一般家庭用電或其他用電。

    太陽能電池雖然無法提供生活中的照明、動力等設備的能源,但是太陽能電池已經被廣泛應用於衛星通訊、無人燈塔、手錶、計算機等,開發太陽能的應用一直是科學家努力的目標。

    透過舉辦太陽能車製作比賽,讓小朋友分組,自己動手組裝製作太陽能車,引發學生對太陽能源的興趣。因為一般人對於太陽能的概念可能都僅限於太陽能熱水器及路燈等大型發電設施,這些都只能看不能摸;讓學生藉由親自操作組裝太陽能車,了解能量的來源和運用,建立節約能源及開發新能源的正確觀念,並了解太陽能轉換電能的動力原理。

教學目標

1、認識太陽能車車輛的基本架構與零件

2、培養學生解決問題的能力 

3、認識太陽能電池與齒輪

4、整合科技技術的能力 

5、培養使用手工藝與基本美工的能力 

活動內容

1.學生分組繪製太陽能車藍圖,及設計太陽能板的裝置。製作一輛太陽能為動力的模型車。

2.學校代訂太陽能晶片;電動馬達;齒輪組,由自然教師指導學生設計、製作。

3.蒐集車輛零件材料,研究適合的車殼形狀、材質與輪胎。

4.太陽能車以跑距離最遠,速度最快為最佳。

5.評量依據:行車速度,製作的精巧美觀,設計的創意與造型。

製作教學--太陽能車製作

太陽能車零零件

1.由學校統一訂購零件:太陽能晶片;電動馬達;齒輪組

2.學生蒐集車輛外殼及輪胎材料。

太陽能車組裝

1.太陽能晶片及電動馬達的安裝。

2.電動馬達和齒輪的銜接。

3.利用齒輪帶動輪胎轉動。

4.固定太陽能晶片、電動馬達、齒輪、輪子的車身。

5.最後美工修飾、彩繪。

 

思考什麼因素會影響太陽能車的行進速度?能加快車速和距離嗎?

1.輪胎的材質、大小及重量。

2.太陽能車身的形狀及材質。

3.太陽能晶片的位置及角度。如何調整太陽能板與光的角度,讓太陽能板吸收到最多的光能。

4.照明度不夠時,以其他替代光源補助。

5.研究不同齒輪大小比例和馬達的位置是否會影響太陽能車的速度和距離。

6.不同材質跑道是否會影響太陽能車的速度和距離。

 

除了學校提供的材料之外,還可以蒐集什麼材料?到何處去收集?  

1.蒐集故障的玩具車、四驅車,取其輪胎、車身、齒輪。

2.蒐集故障的鬧鐘、玩具,取其齒輪零件,重新組合太陽能車的內部結構。

3.到機車行、腳踏車行、工廠蒐集小型齒輪。

4.利用塑膠板、紙盒、木材等替代材料製作車身。

5.利用其他材料製成輪子。

c001.JPG

c002.JPG

c003.JPG

c004.JPG

c005.JPG

c006.JPG

c007.JPG

c008.JPG

c009.JPG

c010.JPG

c011.JPG

c012.JPG

c013.JPG

c014.JPG

c015.JPG

 

  相關網站   

教育部南部太陽能學校

中華太陽能聯誼會

太陽光電資訊網

台南市入口意象-太陽能光電發電系統