Cum se fac celule solare

Celulele solare convertesc energia soarelui în energie electrică, în mod similar cu modul în care plantele efectuează această conversie, rezultând alimente prin fotosinteză. Celulele solare funcționează folosind energia soarelui pentru a permite electronii din materiale semiconductoare se deplaseze în orbite apropiate de nucleul atomilor la orbite mai mari, în care se pot efectua de energie electrică. Celulele solare comerciale utilizează siliciu ca semiconductor, dar aici vi se va învăța o modalitate de a le crea cu materiale mai accesibile. Vedeți cum funcționează totul.

conținut

Pași
Partea 1placări de sticlă
Partea 2montarea celulei solare
Partea 3activarea și testarea celulelor solare
Sfaturi
Avertismente
Materiale necesare

pași

Partea 1
Placări de sticlă

Imaginea intitulă Faceți celulele solare Pasul 1

Obțineți două plăci de sticlă de aceeași dimensiune. Plăcile de aceeași dimensiune, folosite ca diapozitive cu microscop, sunt ideale.

Imaginea intitulă Faceți celulele solare Pasul 2

Curățați ambele suprafețe ale plăcilor cu alcool. Odată ce sunt curate, manipulați-le numai de margini.

Imaginea intitulă Faceți celulele solare Pasul 3

Testați ambele părți ale plăcilor pentru conductivitate. Faceți acest lucru atingând suprafețele cu acele cu multimetru. Odată ce ați stabilit care parte este cea mai conductivă, așezați-le una lângă cealaltă, o placă cu partea conductivă în sus și o altă placă cu partea conductivă în jos.

Imaginea intitulă Faceți celulele solare Pasul 4

Aplicați bandă clară la lamele. Acest lucru le va menține la locul lor pentru următorul pas.

Poziționați banda de-a lungul axei longitudinale a plăcilor pentru a se suprapune cu 1 mm în urma marginilor.
Plasați banda de-a lungul exteriorului de 4 până la 5 mm din partea conductivă a plăcii.

Imaginea intitulă Faceți celulele solare Pasul 5

Aplicați o soluție de dioxid de titan pe plăci. Puneți două picături pe placă cu partea conductivă în sus, împrăștiindu-le omogen peste suprafață. Permiteți dioxidului de titan să acopere placa cu partea conductivă în jos.

Înainte de a aplica soluția de dioxid de titan, poate fi util să acoperiți plăcile cu oxid de staniu.

Imaginea intitulă Faceți celulele solare Pasul 6

Scoateți banda și separați plăcile. Acum îi vei trata pe ambii în mod diferit.

Așezați placa cu partea conductivă pe o placă electrică pe timp de noapte pentru a coace dioxidul de titan pe suprafață.
Curățați dioxidul de titan de pe placă cu partea conductivă în jos și poziționați-o acolo unde nu se va acumula praf.

Imaginea intitulă Faceți celulele solare Pasul 7

Pregătiți un vas mic cu vopsea. Poate fi făcută cu suc de zmeură, afine sau rodii sau prin fabricarea unui ceai de petale de hibiscus roșu.

Imaginea intitulă Faceți celulele solare Pasul 8

Îndepărtați placa acoperită cu dioxid de titan în vopsea, acoperită în jos, timp de 10 minute.

Imaginea intitulă Faceți celulele solare Pasul 9

Curățați cealaltă placă cu alcool. Faceți acest lucru în timp ce placa acoperită cu dioxid de titan este înmuiată cu soluția.

Imaginea intitulă Faceți celulele solare Pasul 10

Retestați placa curată pentru a găsi partea conductivă. Marcați non-conducătorul cu un semn pozitiv (+).

Imaginea intitulă Faceți celulele solare Pasul 11

Aplicați o acoperire subțire de carbon pe partea conductivă a plăcii curățate. Puteți face acest lucru prin trecerea unui creion sau lubrifiant pe bază de grafit și acoperind întreaga suprafață.

Imaginea intitulă Faceți celulele solare Pasul 12

Scoateți placa acoperită cu dioxid de titan din vopsea. Se spală de două ori, mai întâi cu apă deionizată și apoi cu alcool. Uscați-l cu grijă, înainte de al șterge cu un țesut curat.

Partea 2
Montarea celulei solare

Imaginea intitulă Faceți celulele solare Pasul 13

Poziționați placa acoperită cu carbon pe placă cu dioxid de titan astfel încât să atingă ambele straturi de acoperire. Plăcile trebuie să fie ușor în afara axei, aproximativ 5 mm. Utilizați clemele de fixare la margini pentru a le menține în poziție.

Imaginea intitulă Faceți celulele solare Pasul 14

Aplicați 2 picături de soluție de iodură de calciu la acoperirea expusă. Permiteți soluției să se răspândească prin acoperire pentru ao acoperi complet. Poate doriți să deschideți clemele și să ridicați ușor o placă, permițând soluția să se răspândească pe toată suprafața.

Soluția de iodură de calciu permite curgerea electronilor în dioxid de titan acoperit cu plăci față de carbon acoperit când celula este expus la o sursă de lumină. O astfel de soluție este numită "electrolitică".

Imaginea intitulă Faceți celulele solare Pasul 15

Ștergeți excesul de soluție din părțile expuse ale plăcilor.

Partea 3
Activarea și testarea celulelor solare

Imaginea intitulă Make Cells Solar Step 16

Atașați un clip aligator la secțiunile acoperite expuse din ambele părți ale celulei solare.

Imaginea intitulă Faceți celulele solare Pasul 17

Conectați firul negru al multimetrului la clema atașată la capacul expus de dioxid de titan. Această placă este electrodul negativ al celulei sau catodul.

Imaginea intitulă Faceți celulele solare Pasul 18

Conectați firul roșu al multimetrului la clema atașată la capacul de carbon expus. Această placă este electrodul pozitiv al celulei sau anodului (într-o etapă anterioară, l-ați marcat cu semnul pozitiv pe partea neconductoare).

Imaginea intitulă Faceți celulele solare Pasul 19

Poziționați celula solar în apropierea unei surse de lumină, cu electrodul negativ îndreptat spre dvs. Într-o sală de clasă, acest lucru se poate face prin plasarea celulei în partea superioară a obiectivului proiectorului. La domiciliu, sursa de lumină, cum ar fi o lampă sau chiar soarele, poate fi înlocuită.

Imaginea intitulă Faceți celulele solare Pasul 20

Măsurați curentul și tensiunea generată de celula solare cu multimetrul. Faceți acest lucru înainte și după ce celula este expusă la lumină.

sfaturi

De asemenea, puteți face o celulă solare folosind 2 lame mici de cupru lustruit și plasându-le pe placa electrică timp de o jumătate de oră până când cuprul devine întunecat. Lăsați-l să se răcească și scoateți stratul de oxid cupric, lăsând capacul roșu de mai jos pentru a servi drept semiconductor. Nu va trebui să acoperiți lama de cupru cu nimic și veți folosi o soluție salină cum ar fi electrolitic.

avertismente

Nici celulele solare semiconductoare din placa de sticlă acoperită sau din lama de cupru nu produc multă energie pe cont propriu. Siliconul este utilizat în semiconductori deoarece este mai eficient decât ambele materiale utilizate în acest articol - totuși, celulele solare individuale din silicon sunt montate pe panouri solare.