Ogniwa słoneczne przekształcają energię słoneczną w energię elektryczną. Podobnie jak rośliny, przetwarzają energię słoneczną w żywność poprzez fotosyntezę. Ogniwa słoneczne działają, wykorzystując energię słoneczną, aby elektrony w materiałach półprzewodnikowych przemieszczały się z orbit w pobliżu jądra atomowego na wyższe orbity w celu generowania elektryczności. Komercyjne ogniwa słoneczne wykorzystują krzem jako półprzewodnik, ale istnieje jeden sposób na wyprodukowanie ogniw słonecznych z łatwiej dostępnych materiałów, abyś sam mógł przekonać się, jak to działa.
Krok
Metoda 1 z 3: Powlekanie płyty szklanej
Krok 1. Przygotuj 2 szklane płyty tego samego rozmiaru
Płytki szklane wielkości szkła powszechnie używanego pod mikroskopem są idealne do użycia.
Krok 2. Oczyść powierzchnię obu płyt alkoholem
Po oczyszczeniu wystarczy przytrzymać krawędzie.
Krok 3. Przetestuj powierzchnię płyty pod kątem przewodności
Sztuką jest dotknięcie powierzchni multimetrem. Po ustaleniu, która strona jest przewodząca, umieść ją obok siebie, jedną przewodzącą stroną do góry, a drugą przewodzącą stroną do dołu.
Krok 4. Przyklej przezroczystą taśmę na obu płytach
Taśma utrzyma płytę w tej samej pozycji do następnego kroku.
- Przyklej taśmę wzdłuż dłuższych boków dwóch płyt z nadmiarem 1 milimetra od krawędzi.
- Przyklej taśmę 4 do 5 milimetrów od przewodzącej strony płyty.
Krok 5. Upuść roztwór dwutlenku tytanu na płytkę
Upuść 2 krople na przewodzącą stronę płyty, a następnie rozprowadź na całej powierzchni płyty. Umieść dwutlenek tytanu, aby uszczelnić dolną przewodzącą stronę płyty.
Przed kapaniem płynnego dwutlenku tytanu można go pokryć tlenkiem cyny
Krok 6. Usuń taśmę i oddziel płytki
Teraz inaczej obchodzisz się z 2 płytami.
- Umieść płytę przewodzącą stroną do góry na elektrycznej płycie grzejnej na noc, aby upiec dwutlenek tytanu na płycie.
- Usuń dwutlenek tytanu z płytki przewodzącą stroną do dołu i umieść go w miejscu, w którym się nie zabrudzi.
Krok 7. Przygotuj spodek lub płaski talerz wypełniony barwnikiem
Barwnik można wytworzyć z soku malinowego, jeżynowego lub granatowego lub zaparzyć herbatę z płatków czerwonego hibiskusa.
Krok 8. Namocz płytkę pokrytą dwutlenkiem tytanu, stroną pokrytą dwutlenkiem tytanu do dołu, w barwniku na 10 minut
Krok 9. Wyczyść drugą płytkę alkoholem
Wykonaj ten krok, gdy płytka pokryta dwutlenkiem tytanu nasiąka.
Krok 10. Ponownie sprawdź przewodność oczyszczonej płyty
Oznacz stronę nieprzewodzącą znakiem plus (+).
Krok 11. Pokryj przewodzącą stronę oczyszczonej płyty cienką warstwą węgla
Możesz to zrobić, zakrywając stronę przewodzącą ołówkiem lub używając smaru grafitowego. Pokryj całą powierzchnię.
Krok 12. Usuń płytkę pokrytą dwutlenkiem tytanu z barwnika
Spłucz dwukrotnie, najpierw wodą dejonizowaną, a następnie alkoholem. Po spłukaniu osusz czystą chusteczką.
Metoda 2 z 3: Montaż ogniwa słonecznego
Krok 1. Umieść płytkę pokrytą węglem na wierzchu płytki pokrytej dwutlenkiem tytanu, tak aby dwie powłoki spotkały się twarzą w twarz
Płyty powinny być oddalone od siebie o około 5 milimetrów. Użyj spinacza na dłuższym boku, aby utrzymać go na swoim miejscu.
Krok 2. Upuść 2 krople ciekłego jodku na odsłoniętą warstwę
Pozwól, aby ciekły jodek pokrył powierzchnię. Możesz otworzyć spinacz i delikatnie podnieść 1 płytkę do góry tak, aby płyn diodowy pokrył całą powierzchnię.
Ciekły jodek pod wpływem światła spowoduje przepływ elektronów z płytki pokrytej dwutlenkiem tytanu do płytki pokrytej węglem. Te płyny nazywane są elektrolitami
Krok 3. Zetrzyj nadmiar płynu z płyty
Metoda 3 z 3: Aktywuj i testuj ogniwo słoneczne
Krok 1. Przyklej zacisk krokodylkowy do warstwowej części po jednej stronie ogniwa słonecznego
Krok 2. Podłącz czarny przewód z multimetru do klipsa połączonego z powłoką z dwutlenku tytanu
Ta płyta jest elektrodą ujemną lub katodą ogniwa słonecznego.
Krok 3. Połącz czerwony przewód multimetru z klipsem, który łączy się z warstwą węgla
Ta płyta jest elektrodą dodatnią lub anodą ogniwa słonecznego. (W poprzednim kroku oznaczyłeś go znakiem plus po stronie nieprzewodzącej).
Krok 4. Umieść ogniwo słoneczne w pobliżu źródła światła, z elektrodą ujemną skierowaną w stronę źródła światła
W klasie szkolnej tę metodę można wykonać, umieszczając ogniwo słoneczne nad soczewką projektora. W domu używaj innych źródeł światła, takich jak reflektory lub słońce.
Krok 5. Zmierz prąd i napięcie generowane przez ogniwo słoneczne za pomocą multimetru
Zrób to przed i po wystawieniu komórek na światło.
