太陽(yáng)能微型冰柜及燒烤箱

梁聲棋　楊宇

喜歡自駕游的朋友免不了會(huì)為旅程安排自助燒烤，家人、朋友圍在一起燒烤，有說(shuō)有笑，增進(jìn)感情。在野外燒烤，總會(huì)準(zhǔn)備一些生鮮食品，但如果自駕游的地點(diǎn)很遠(yuǎn)，生鮮食品放在車(chē)?yán)锖芸炀蜁?huì)變質(zhì)。一般的便攜式燒烤架一次能烤制的食品有限，如果再準(zhǔn)備一個(gè)電烤箱更能滿(mǎn)足聚會(huì)需求。

基于這兩個(gè)想法，我和楊宇同學(xué)決定制作兩個(gè)能讓喜歡自駕游的朋友眼前一亮的新東西——太陽(yáng)能微型冰柜及燒烤箱。

想要將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能，必須使用太陽(yáng)能接收板，當(dāng)太陽(yáng)光照在半導(dǎo)體P-N結(jié)上時(shí)，會(huì)形成新的空穴-電子對(duì)，在P-N結(jié)電場(chǎng)的作用下，空穴由N區(qū)流向P區(qū)，電子由P區(qū)流向N區(qū)，接通電路后就形成電流。

有了能源保證后，我們首先制作的是電烤箱，它的外殼看起來(lái)就是很普通的玻璃箱子，它的特別之處在于用太陽(yáng)能發(fā)電。我們把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，并把電能存儲(chǔ)于蓄電瓶中，使用時(shí)只需將電輸出至鋁板底部安裝的加熱片，通過(guò)加熱傳導(dǎo)到鋁合板的烤盤(pán)。一個(gè)簡(jiǎn)易的烤箱就完成了！

為了安全，我們?cè)诳鞠涞撞堪惭b了防熱傳遞和防火的石棉層。為提高燒烤效率，我們采用了雙層真空封閉鋼化玻璃以防止熱量流失，且能隨時(shí)觀察箱內(nèi)食物狀況。另外，我們還設(shè)計(jì)了可拆卸清洗的托盤(pán)。

有了電燒烤箱，我們?cè)賮?lái)動(dòng)手制作制冰柜，為讓食物保鮮，在駕駛途中，我們就可以將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化電能，利用半導(dǎo)體材質(zhì)的pelticer效應(yīng)，也就是當(dāng)直流電通過(guò)兩種不同的半導(dǎo)體材料串聯(lián)成的電偶時(shí)，電偶兩端分別吸收熱量和放出熱量，實(shí)現(xiàn)制冷目的。這是一種產(chǎn)生負(fù)熱阻的制冷技術(shù)，特點(diǎn)是無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，可靠性也較高。通過(guò)太陽(yáng)電池進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換來(lái)實(shí)現(xiàn)冰柜的冷藏功能，最終達(dá)到儲(chǔ)存食物的目的。

烤箱需要的蓄電池可以放置于車(chē)頂，當(dāng)太陽(yáng)能電池板吸收太陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為電時(shí)，能及時(shí)儲(chǔ)存入蓄電池中，燒烤時(shí)，也別忘了讓太陽(yáng)能電池板持續(xù)工作，這樣能在釋放電能的同時(shí)吸收太陽(yáng)能，以延緩電量的耗損。

（本作品獲得2015年南寧市青少年科技創(chuàng)新大賽一等獎(jiǎng) 指導(dǎo)老師：蒙秋雁 滕志剛 農(nóng)東昕）