Πώς να φτιάξετε ηλιακά κύτταρα

Βίντεο: Πώς να φτιάξετε ένα ηλιακό πάνελ

Περιεχόμενο

Βήματα
Μέθοδος 1 από 3: Επίστρωση γυάλινων πιάτων
Μέθοδος 2 από 3: Συναρμολόγηση ηλιακών συλλεκτών
Μέθοδος 3 από 3: Ενεργοποίηση και δοκιμή ηλιακών κυττάρων
Συμβουλές
Προειδοποιήσεις
Τι χρειάζεσαι

Τα ηλιακά κύτταρα μετατρέπουν την ενέργεια του ήλιου σε ηλεκτρική ενέργεια, όπως και τα φυτά τη μετατρέπουν σε τροφή μέσω της φωτοσύνθεσης. Τα ηλιακά κύτταρα λειτουργούν με την ενέργεια του Sunλιου, ο οποίος μεταφέρει ηλεκτρόνια σε υλικά ημιαγωγών από τροχιές κοντά στους πυρήνες των ατόμων τους σε υψηλότερες τροχιές όπου μπορούν να μεταφέρουν ηλεκτρική ενέργεια. Τα εμπορικά ηλιακά κύτταρα χρησιμοποιούν πυρίτιο ως ημιαγωγό, αλλά εδώ είναι ένας τρόπος για να φτιάξετε ένα ηλιακό κύτταρο από πιο προσιτά υλικά για να δείτε μόνοι σας πώς λειτουργεί.

Βήματα

Μέθοδος 1 από 3: Επίστρωση γυάλινων πιάτων

1 Πάρτε 2 γυάλινες πλάκες του ίδιου μεγέθους. Διαφάνειες στο μέγεθος μιας πλάκας μικροσκοπίου ταιριάζει απόλυτα.
2 Καθαρίστε και τις δύο επιφάνειες των πιάτων με οινόπνευμα. Μόλις καθαριστούν οι πλάκες, μπορούν να πιάνονται μόνο από τις άκρες.
3 Προσδιορίστε την αγώγιμη πλευρά της πλάκας. Κάντε το αγγίζοντας την επιφάνεια με τις ακίδες του πολύμετρου. Μόλις καθορίσετε ποια πλευρά κάθε πλάκας είναι αγώγιμη, τοποθετήστε τα δίπλα -δίπλα, τη μία πλάκα με την αγώγιμη πλευρά προς τα πάνω και την άλλη με την αγώγιμη πλευρά προς τα κάτω.
4 Ασφαλίστε τις πλάκες με κολλητική ταινία. Αυτό θα κρατήσει τις πλάκες στη θέση τους για το επόμενο βήμα.
- Τοποθετήστε την ταινία κατά μήκος της μεγάλης πλευράς κάθε πλάκας για να επικαλύψετε ένα χιλιοστό (1/25 ίντσα) από την άκρη.
- Τοποθετήστε ταινία 4 έως 5 mm (1/5 ίντσες) στην εξωτερική πλευρά της αγώγιμης πλευράς της πλάκας.
5 Εφαρμόστε διάλυμα διοξειδίου του τιτανίου στις πλάκες. Ρίξτε 2 σταγόνες στις αγώγιμες πλευρές των πλακών και, στη συνέχεια, απλώστε το διοξείδιο του τιτανίου ομοιόμορφα στην επιφάνεια της πλάκας. Αφήστε το διοξείδιο του τιτανίου να καλύψει πλήρως την πλάκα με την αγώγιμη πλευρά προς τα κάτω.
- Πριν εφαρμόσετε το διάλυμα διοξειδίου του τιτανίου, ίσως θελήσετε πρώτα να καλύψετε τις πλάκες με οξείδιο κασσίτερου.
6 Αφαιρέστε την ταινία και ξεκολλήστε τις πλάκες. Τώρα θα συνεργαστείτε μαζί τους με διαφορετικούς τρόπους.
- Τοποθετήστε την πλάκα, την αγώγιμη πλευρά προς τα πάνω, σε μια εστία για μια νύχτα για να κάψετε το διοξείδιο του τιτανίου.
- Καθαρίστε το διοξείδιο του τιτανίου από την κάτω αγώγιμη πλάκα και αποθηκεύστε το σε ένα μέρος όπου δεν θα συλλέξει βρωμιά.
7 Προετοιμάστε ρηχά πιάτα γεμάτα με χρώμα. Το χρωστικό μπορεί να γίνει από βατόμουρα, βατόμουρα, χυμό ροδιού ή κόκκινα πέταλα τσαγιού ιβίσκου.
8 Βυθίστε το κάτω πιάτο με διοξείδιο του τιτανίου στο λεκέ για 10 λεπτά.
9 Ενώ το πρώτο πιάτο είναι μουσκεμένο, καθαρίστε το άλλο πιάτο με οινόπνευμα.
10 Χτυπήστε το καθαρισμένο πιάτο για να βρείτε την αγώγιμη πλευρά του. Σημειώστε αυτήν την πλευρά με ένα σύμβολο συν (+).
11 Εφαρμόστε ένα λεπτό στρώμα άνθρακα στην αγώγιμη πλευρά της καθαρισμένης πλάκας. Μπορείτε να το κάνετε αυτό σχεδιάζοντας με ένα μολύβι στην αγώγιμη πλευρά ή εφαρμόζοντας γράσο γραφίτη. Καλύψτε ολόκληρη την επιφάνεια.
12 Αφαιρέστε το λεκέ από το λουτρό βαφής. Ξεπλύνετε δύο φορές, πρώτα με απιονισμένο νερό και μετά με οινόπνευμα. Σκουπίστε με ένα καθαρό πανί μετά το ξέβγαλμα.

Μέθοδος 2 από 3: Συναρμολόγηση ηλιακών συλλεκτών

1 Τοποθετήστε την πλάκα με επίστρωση άνθρακα στην πλάκα διοξειδίου του τιτανίου έτσι ώστε τα επιχρίσματα να έρχονται σε επαφή. Οι πλάκες πρέπει να είναι ελαφρώς μετατοπισμένες, περίπου 5 χιλιοστά (1/5 ίντσα). Χρησιμοποιήστε κλιπ στις μακριές άκρες για να τα κρατήσετε στη θέση τους.
2 Εφαρμόστε 2 σταγόνες διαλύματος ιωδίου στις επικαλυμμένες πλευρές των πλακών. Το διάλυμα πρέπει να καλύπτει πλήρως τις πλάκες. Μπορείτε να ανοίξετε τους σφιγκτήρες και να σηκώσετε απαλά μία από τις πλάκες για να απλώσετε το διάλυμα σε όλη την επιφάνεια.
- Το διάλυμα ιωδίου θα επιτρέψει στα ηλεκτρόνια να ρέουν από την πλάκα διοξειδίου του τιτανίου στην πλάκα με επίστρωση άνθρακα όταν το στοιχείο εκτίθεται σε πηγή φωτός. Αυτό το διάλυμα ονομάζεται ηλεκτρολύτης.
3 Σκουπίστε την περίσσεια διαλύματος από τα εκτεθειμένα μέρη των πλακών.

Μέθοδος 3 από 3: Ενεργοποίηση και δοκιμή ηλιακών κυττάρων

1 Συνδέστε κλιπ κροκοδείλων στα εκτεθειμένα μέρη των πλακών εκατέρωθεν του ηλιακού κυττάρου.
2 Συνδέστε το μαύρο καλώδιο του πολύμετρου στον κροκόδειλο που είναι συνδεδεμένος με την πλάκα διοξειδίου του τιτανίου. Αυτή η πλάκα είναι το αρνητικό ηλεκτρόδιο στο φωτοκύτταρο ή την κάθοδο.
3 Συνδέστε το κόκκινο καλώδιο του πολύμετρου στον κροκόδειλο που είναι συνδεδεμένος με την πλάκα με επίστρωση άνθρακα. Αυτή η πλάκα είναι το θετικό ηλεκτρόδιο στο φωτοκύτταρο ή την άνοδο. (Στο προηγούμενο βήμα, το σημειώσατε με ένα σύμβολο συν στην μη αγώγιμη πλευρά.)
4 Τοποθετήστε τον ηλιακό πίνακα δίπλα στην πηγή φωτός με το αρνητικό ηλεκτρόδιο στραμμένο προς αυτό. Στην τάξη, μπορείτε να το βάλετε κοντά στη λάμπα. Σε ένα περιβάλλον σπιτιού, μια άλλη πηγή φωτός, όπως ένας προβολέας ή ο ίδιος ο ήλιος, μπορεί να αντικατασταθεί.
5 Μετρήστε το ρεύμα και την τάση που παράγονται από την ηλιακή κυψέλη με ένα πολύμετρο. Μετρήστε πριν και μετά την έκθεση του στοιχείου στο φως.

Συμβουλές

Μπορείτε επίσης να φτιάξετε ένα ηλιακό κύτταρο χρησιμοποιώντας 2 μικρά φύλλα γυαλισμένου χαλκού και τοποθετώντας το 1 από αυτά σε μια καυτή πλάκα για μισή ώρα μέχρι να μαυρίσει ο χαλκός. Αφήστε το να κρυώσει και ξεκολλήστε από τη μαύρη επικάλυψη δισθενών οξειδίων, αλλά αφήστε το κόκκινο οξείδιο του χαλκού από κάτω. θα χρησιμεύσει ως ημιαγωγός.Δεν θα χρειαστεί να καλύψετε το φύλλο χαλκού με τίποτα για να αποκτήσετε αγωγιμότητα και θα χρησιμοποιήσετε διάλυμα αλμυρού νερού ως ηλεκτρολύτη.

Προειδοποιήσεις

Τα ηλιακά κύτταρα με επικαλυμμένη γυάλινη πλάκα ή τα φύλλα χαλκού ημιαγωγών δεν μπορούν να παράγουν από μόνα τους μεγάλες ποσότητες ενέργειας. Το πυρίτιο χρησιμοποιείται σε ημιαγωγούς επειδή είναι πιο αποτελεσματικό από οποιοδήποτε από τα υλικά που χρησιμοποιούνται σε αυτό το άρθρο. Ωστόσο, μεμονωμένα ηλιακά κύτταρα πυριτίου συλλέγονται σε ηλιακά κύτταρα.