Indhold

• Trin
• Tips
• Advarsler
• Nødvendige materialer

Solceller omdanner solens energi til elektricitet, svarende til den måde planter udfører denne omdannelse på, hvilket resulterer i mad gennem fotosyntese. Solceller arbejder ved at bruge solens energi til at tillade elektroner i halvledermaterialer at bevæge sig fra kredsløb tæt på atomkernen til højere baner, hvor de kan lede elektricitet. Kommercielle solceller bruger silicium som en halvleder, men her lærer vi dig, hvordan du opretter dem med mere tilgængelige materialer. Se selv hvordan det hele fungerer.

Trin

Del 1 af 3: Belægning af glaspladerne

1. 

   Køb to glasplader af samme størrelse. Plader af samme størrelse, der bruges som objektglas, er ideelle.

2. 

   
   
   Rengør begge overflader på pladerne med alkohol. Når de er rene, skal du kun håndtere dem i kanterne.

3. 

   Test begge sider af pladerne for ledningsevne. Gør dette ved at berøre overfladerne med multimeterets nåle. Når du har fundet ud af, hvilken side der er mest ledende, skal du placere dem side om side, en plade med den ledende side opad og en anden plade med den ledende side nedad.

4. 

   
   
   Påfør klar tape på knivene. Dette holder dem på plads til næste trin.
   • Placer båndet langs pladenes længdeakse for at overlappe 1 mm efter kanterne.
   • Placer båndet langs den ydre 4 til 5 mm på den ledende side af pladen.

5. 

   Påfør en opløsning af titandioxid på pladerne. Placer to dråber på pladen med den ledende side opad og fordel dem jævnt over overfladen. Lad titandioxiden dække pladen med den ledende side nedad.
   • Før påføring af titandioxidopløsningen kan det være nyttigt at belægge pladerne med tinoxid.

6. 

   
   
   Fjern båndet og adskil pladerne. Nu vil du behandle dem begge forskelligt.
   • Placer pladen med den ledende side opad på en elektrisk plade natten over for at stege titandioxiden på overfladen.
   • Rengør titandioxiden fra pladen med den ledende side nedad, og placer den, hvor den ikke akkumulerer støv.

7. 

   Forbered en lav skål med maling. Det kan laves med hindbær, brombær eller granatæblejuice eller ved at lave en te af røde hibiscusblade.

8. 

   Nedsænk den titandioxidbelagte plade i malingen med den belagte side nedad i 10 minutter.

9. 

   Rengør den anden plade med alkohol. Gør dette, mens den titandioxidovertrukne plade er gennemblødt med opløsningen.

10. 

    Test den rene plade igen for at finde dens ledende side. Marker ikke-lederen med et positivt tegn (+).

11. 

    Påfør en tynd kulstofbelægning på den ledende side af den rene plade. Du kan gøre dette ved at føre et blyant- eller grafitbaseret smøremiddel og dække hele overfladen.

12. 

    Fjern den titandioxidbelagte plade fra malingen. Vask det to gange, først med deioniseret vand og derefter med alkohol. Tør det forsigtigt, inden du tørrer det af med et rent væv.

Del 2 af 3: Samling af solcellen

1. 

   Anbring den kulstofovertrukne plade over titandioxidpladen for at røre ved begge belægninger. Pladerne skal være let uden for aksen, ca. 5 mm. Brug binderspænder på kanterne for at holde dem på plads.

2. 

   Påfør 2 dråber calciumjodidopløsning på den udsatte belægning. Lad opløsningen sprede sig over belægningen for at dække den helt. Du foretrækker måske at åbne klemmerne og løfte en af ​​pladerne forsigtigt, så opløsningen spredes over hele overfladen.
   • Calciumiodidopløsningen tillader elektroner at strømme fra den titandioxidovertrukne plade mod den kulstofovertrukne plade, når cellen udsættes for en lyskilde. En sådan løsning kaldes "elektrolytisk".

3. 

   Rengør overskydende opløsning fra de udsatte dele af pladerne.

Del 3 af 3: Aktivering og test af solcellen

1. 

   Fastgør et alligatorklip til de udsatte belagte sektioner på hver side af solcellen.

2. 

   Tilslut den sorte ledning fra multimeteret til klemmen, der er forbundet med den udsatte titandioxidbelægning. Denne plade er cellens negative elektrode eller katode.

3. 

   Tilslut multimeterets røde ledning til klemmen, der er fastgjort til det udsatte kulstofdæksel. Denne plade er den positive elektrode i cellen eller anoden (i et tidligere trin markerede du den med det positive tegn på den ikke-ledende side).

4. 

   Placer solcellen tæt på en lyskilde med den negative elektrode vendt mod dig. I et klasseværelse kan dette gøres ved at placere cellen oven på en projektorlinse. Derhjemme kan lyskilden, som f.eks. En lampe eller selve solen, udskiftes.

5. 

   Mål strømmen og spændingen, der genereres af solcellen med multimeteret. Gør dette før og efter at cellen er udsat for lys.

Tips

• Du kan også lave en solcelle ved hjælp af 2 små ark poleret kobber og placere 1 af dem på den elektriske plade i en halv time, indtil kobberet bliver mørkere. Lad det køle af, og fjern kobberoxidbelægningen, og lad den røde belægning være nedenunder for at fungere som en halvleder. Du behøver ikke at dække kobberpladen med noget, og du vil bruge en saltopløsning som en elektrolyt.

Advarsler

• Halvledersolceller på en belagt glasplade eller kobberfolie producerer heller ikke meget energi alene. Silikone anvendes i halvledere, fordi det er mere effektivt end begge materialer, der anvendes i denne artikel; dog er individuelle silikonsolceller monteret på solpaneler.

Nødvendige materialer

• Glasplader (såsom objektglas);
• Alkohol (ethanol, anbefales);
• Deioniseret vand;
• Voltmeter / multimeter;
• Gennemsigtig tape;
• Petriskål eller anden lav skål
• Elektrisk plade (1.100 watt, hvis muligt);
• Titandioxidopløsning (valgfri)
• Blyant med grafit eller kulsmørestok;
• Calciumiodidopløsning;
• Bindemiddelklip;
• Alligator klip.