Τα ηλιακά κύτταρα μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική. Όπως τα φυτά, μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε τροφή μέσω της φωτοσύνθεσης. Τα ηλιακά κύτταρα λειτουργούν χρησιμοποιώντας την ηλιακή ενέργεια για να κάνουν τα ηλεκτρόνια στα ημιαγώγιμα υλικά να μετακινούνται από τροχιές κοντά στον ατομικό πυρήνα σε υψηλότερες τροχιές για να παράγουν ηλεκτρισμό. Τα εμπορικά ηλιακά κύτταρα χρησιμοποιούν πυρίτιο ως ημιαγωγό, αλλά υπάρχει ένας τρόπος για να φτιάξετε ηλιακά κύτταρα με πιο άμεσα διαθέσιμα υλικά για να δείτε μόνοι σας πώς λειτουργεί.
Βήμα
Μέθοδος 1 από 3: Επίστρωση της γυάλινης πλάκας
Βήμα 1. Προετοιμάστε 2 γυάλινες πλάκες ίδιου μεγέθους
Οι γυάλινες πλάκες στο μέγεθος του γυαλιού που χρησιμοποιούνται συνήθως στο μικροσκόπιο είναι ιδανικές για χρήση.
Βήμα 2. Καθαρίστε την επιφάνεια και των δύο πιάτων με οινόπνευμα
Μετά τον καθαρισμό, κρατήστε απλώς τις άκρες.
Βήμα 3. Ελέγξτε την επιφάνεια της πλάκας για αγωγιμότητα
Το κόλπο είναι να αγγίξετε την επιφάνεια με ένα πολύμετρο. Αφού προσδιορίσετε ποια πλευρά είναι αγώγιμη, τοποθετήστε την δίπλα -δίπλα, η μία αγώγιμη πλευρά προς τα πάνω και η άλλη αγώγιμη προς τα κάτω.
Βήμα 4. Κολλήστε διαφανή ταινία και στις δύο πλάκες
Η ταινία θα διατηρήσει την πλάκα στην ίδια θέση για το επόμενο βήμα.
- Κολλήστε την ταινία κατά μήκος των μακριών πλευρών των δύο πλακών με περίσσεια 1 χιλιοστού από τις άκρες.
- Κολλήστε την ταινία 4 έως 5 χιλιοστά μακριά από την αγώγιμη πλευρά της πλάκας.
Βήμα 5. Ρίξτε το διάλυμα διοξειδίου του τιτανίου στην πλάκα
Ρίξτε 2 σταγόνες στην αγώγιμη πλευρά της πλάκας και, στη συνέχεια, απλώστε την σε ολόκληρη την επιφάνεια της πλάκας. Τοποθετήστε διοξείδιο τιτανίου για να σφραγίσετε την κάτω αγώγιμη πλευρά της πλάκας.
Πριν στάξετε υγρό διοξειδίου του τιτανίου, μπορείτε να το επικαλύψετε με οξείδιο κασσίτερου
Βήμα 6. Αφαιρέστε την ταινία και διαχωρίστε τις πλάκες
Τώρα χειρίζεστε διαφορετικά τις 2 πλάκες.
- Τοποθετήστε την πλάκα με την αγώγιμη πλευρά επάνω σε μια ηλεκτρική εστία για μια νύχτα για να ψηθεί το διοξείδιο του τιτανίου πάνω από την πλάκα.
- Καθαρίστε το διοξείδιο του τιτανίου από την πλάκα με την αγώγιμη πλευρά προς τα κάτω και τοποθετήστε το εκεί όπου δεν θα λερωθεί.
Βήμα 7. Προετοιμάστε ένα πιατάκι ή ένα επίπεδο πιάτο γεμάτο με βαφή
Η βαφή μπορεί να γίνει από βατόμουρο, βατόμουρο ή χυμό ροδιού ή με παρασκευή τσαγιού από κόκκινα πέταλα ιβίσκου.
Βήμα 8. Βυθίστε την πλάκα επικαλυμμένη με διοξείδιο του τιτανίου, επικαλυμμένη με διοξείδιο του τιτανίου προς τα κάτω, στη βαφή για 10 λεπτά
Βήμα 9. Καθαρίστε το άλλο πιάτο με οινόπνευμα
Εκτελέστε αυτό το βήμα ενώ η πλάκα επικαλυμμένη με διοξείδιο του τιτανίου εμποτίζεται.
Βήμα 10. Ελέγξτε ξανά την αγωγιμότητα της καθαρισμένης πλάκας
Σημειώστε τη μη αγώγιμη πλευρά με ένα σύμβολο συν (+).
Βήμα 11. Επαλείψτε την αγώγιμη πλευρά της καθαρισμένης πλάκας με ένα λεπτό στρώμα άνθρακα
Μπορείτε να το κάνετε αυτό καλύπτοντας την αγώγιμη πλευρά με ένα μολύβι ή χρησιμοποιώντας λιπαντικό γραφίτη. Καλύψτε ολόκληρη την επιφάνεια.
Βήμα 12. Αφαιρέστε την πλάκα επικαλυμμένη με διοξείδιο του τιτανίου από τη βαφή
Ξεπλύνετε δύο φορές, πρώτα με απιονισμένο νερό και μετά με οινόπνευμα. Μετά το ξέπλυμα στεγνώστε με καθαρό χαρτομάντηλο.
Μέθοδος 2 από 3: Συναρμολογήστε το ηλιακό κύτταρο
Βήμα 1. Τοποθετήστε την πλάκα με επίστρωση άνθρακα πάνω από την πλάκα επικαλυμμένη με διοξείδιο του τιτανίου έτσι ώστε οι δύο επικαλύψεις να συναντιούνται πρόσωπο με πρόσωπο
Οι πλάκες πρέπει να απέχουν μεταξύ τους περίπου 5 χιλιοστά. Χρησιμοποιήστε ένα συνδετικό συνδετήρα στη μακριά πλευρά για να το διατηρήσετε στη θέση του.
Βήμα 2. Ρίξτε 2 σταγόνες υγρού ιωδιδίου στο εκτεθειμένο στρώμα
Αφήστε το υγρό ιωδίδιο να καλύψει την επιφάνεια. Μπορείτε να ανοίξετε το συνδετικό συνδετήρα και να σηκώσετε απαλά 1 πλάκα προς τα πάνω, έτσι ώστε το υγρό διόδου να καλύπτει ολόκληρη την επιφάνεια.
Το υγρό ιωδίδιο θα προκαλέσει τη ροή ηλεκτρονίων από την πλάκα επικαλυμμένη με διοξείδιο του τιτανίου στην πλάκα με επίστρωση άνθρακα όταν εκτίθεται στο φως. Αυτά τα υγρά ονομάζονται ηλεκτρολύτες
Βήμα 3. Σκουπίστε την περίσσεια υγρού από την πλάκα
Μέθοδος 3 από 3: Ενεργοποίηση και δοκιμή ηλιακού κυττάρου
Βήμα 1. Κολλήστε το κλιπ αλιγάτορα στο πολυεπίπεδο τμήμα στη μία πλευρά του ηλιακού κυττάρου
Βήμα 2. Συνδέστε το μαύρο καλώδιο από το πολύμετρο στο συνδετήρα που είναι συνδεδεμένο με την επικάλυψη διοξειδίου του τιτανίου
Αυτή η πλάκα είναι το αρνητικό ηλεκτρόδιο ή κάθοδος του ηλιακού στοιχείου.
Βήμα 3. Συνδέστε το κόκκινο σύρμα του πολύμετρου με το κλιπ που συνδέεται με το στρώμα άνθρακα
Αυτή η πλάκα είναι το θετικό ηλεκτρόδιο ή άνοδος του ηλιακού στοιχείου. (Στο προηγούμενο βήμα, το σημειώσατε με ένα σύμβολο συν στην μη αγώγιμη πλευρά.)
Βήμα 4. Τοποθετήστε το ηλιακό κύτταρο κοντά στην πηγή φωτός, με το αρνητικό ηλεκτρόδιο να βλέπει προς την πηγή φωτός
Σε μια σχολική τάξη, αυτή η μέθοδος μπορεί να γίνει με την τοποθέτηση ενός ηλιακού κυττάρου πάνω από τον φακό του προβολέα. Στο σπίτι, χρησιμοποιήστε άλλες πηγές φωτός όπως προβολείς ή τον ήλιο.
Βήμα 5. Μετρήστε το ρεύμα και την τάση που παράγονται από την ηλιακή κυψέλη με ένα πολύμετρο
Κάνετε αυτό πριν και μετά την έκθεση των κυττάρων στο φως.
