Η ηλιακή ενέργεια είναι η ταχύτερα αναπτυσσόμενη εναλλακτική ενέργεια στον κόσμο. Η κατασκευή πραγματικών ηλιακών κυττάρων απαιτεί επιδεξιότητα και υπομονή, αλλά ακόμη και ένας αρχάριος μπορεί να εφαρμόσει τις ίδιες αρχές στην κατασκευή μικρών ηλιακών κυψελών. Υπάρχει ένας πολύ καλός τρόπος για να μάθετε για τα χαρακτηριστικά των ηλιακών κυττάρων. Χρειάζεστε μόνο λίγο διοξείδιο του τιτανίου, φτιάξτε ένα κελί και χρησιμοποιήστε το κελί για να μετατρέψετε το φως σε ηλεκτρικό ρεύμα.
Βήμα
Μέρος 1 από 3: Λήψη διοξειδίου του τιτανίου
Βήμα 1. Συλλέξτε ζάχαρη άχνη για τους λουκουμάδες
Αγοράστε μια σακούλα λουκουμάδες με λευκή άχνη ζάχαρη. Η ζάχαρη σε σκόνη περιέχει μια χημική ουσία που ονομάζεται διοξείδιο του τιτανίου. (TiO2). Το διοξείδιο του τιτανίου είναι ένα χρήσιμο υλικό για την κατασκευή ηλιακών κυττάρων.
Βήμα 2. Διαλύστε τη ζάχαρη
Δυστυχώς, το διοξείδιο του τιτανίου από τους λουκουμάδες σε σκόνη δεν είναι καθαρό. Η ουσία αναμιγνύεται με ζάχαρη και λίπος. Για να αφαιρέσετε τη ζάχαρη, ανακατέψτε τη σκόνη σε ζεστό νερό και στη συνέχεια ρίξτε τη σε κόσκινο (κατά προτίμηση φίλτρο καφέ). Η ζάχαρη θα διαλυθεί στο νερό και θα περάσει μέσα από το φίλτρο. Το στερεό που παραμένει στο φίλτρο είναι ένα μείγμα διοξειδίου τιτανίου και λίπους.
Χρησιμοποιήστε ένα φλιτζάνι ζεστό νερό για κάθε πέντε ντόνατς
Βήμα 3. Αφαιρέστε το λίπος
Το λίπος δεν είναι διαλυτό στο νερό, οπότε το διοξείδιο του τιτανίου εξακολουθεί να αναμειγνύεται με το λίπος μετά το φιλτράρισμα. Ευτυχώς δεν είναι τόσο δύσκολο να απαλλαγείτε από το λίπος. Τοποθετήστε τη σκόνη σε ένα ασφαλές φλιτζάνι ή δοχείο και θερμάνετε το στους 500ο Κελσίου για τρεις ώρες. Η θέρμανση θα εξατμίσει το λίπος και θα αφήσει σκόνη διοξειδίου του τιτανίου.
Μέρος 2 από 3: Κατασκευή ηλιακών κυττάρων
Βήμα 1. Χρησιμοποιήστε αγώγιμο γυαλί
Το μεγαλύτερο αγώγιμο γυαλί είναι επικαλυμμένο με υπόλειμμα οξειδίου του κασσίτερου ινδίου. Η επίστρωση επιτρέπει στην επιφάνεια του γυαλιού να μεταφέρει ηλεκτρικό ρεύμα και να μην είναι μονωτικό. Μπορείτε να αγοράσετε αγώγιμο γυαλί online ή σε κατάστημα ηλιακών κυψελών.
Συνήθως αυτό το γυαλί έχει διαστάσεις 2,5 x 2,5 cm
Βήμα 2. Φτιάξτε διάλυμα διοξειδίου του τιτανίου
Προσθέστε την αιθανόλη στο διάλυμα διοξειδίου του τιτανίου σε ένα ποτήρι και ανακατέψτε. Η χρησιμοποιούμενη αιθανόλη πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο καθαρή. Το καλύτερο είναι 200 απόδειξη καθαρής αιθανόλης, αλλά η Vodka ή η Everclear μπορούν να χρησιμοποιηθούν αν δεν υπάρχει άλλη επιλογή.
Χρησιμοποιήστε περίπου ένα χιλιοστόλιτρο αιθανόλης ανά ντόνατ και ανακινήστε ή ανακατέψτε το διάλυμα σε ένα ποτήρι ή ποτήρι
Βήμα 3. Στρώστε το ποτήρι
Συνδέστε κολλητική ταινία γύρω από τις τρεις πλευρές του γυαλιού. Η κόλλα θα σας βοηθήσει να ελέγξετε το βάθος της επικάλυψης. Χρησιμοποιήστε μια πιπέτα ή παρόμοιο σταγονόμετρο για να ρίξετε μια μικρή ποσότητα διαλύματος διοξειδίου του τιτανίου στην επιφάνεια του γυαλιού. Χρησιμοποιήστε μια πλάκα μικροσκοπίου για να αφαιρέσετε την περίσσεια διαλύματος στην επιφάνεια, αφήνοντας μόνο ένα λεπτό στρώμα. Επαναλάβετε αυτή τη διαδικασία δέκα φορές.
Κάθε σταγόνα είναι αρκετή για μία φορά για να καλύψετε το γυαλί με ένα λεπτό στρώμα. Συνολικά, θα χρησιμοποιήσετε δέκα σταγόνες για να σχηματίσετε ένα στρώμα διοξειδίου του τιτανίου
Βήμα 4. Θερμάνετε το ηλιακό κύτταρο
Τοποθετήστε τα ηλιακά κύτταρα σε ένα διαυγές, ανθεκτικό στη θερμότητα ποτήρι ή ποτήρι. Τοποθετήστε το δοχείο στην ηλεκτρική κουζίνα (ή τοποθετήστε τα ηλιακά στοιχεία απευθείας στην ηλεκτρική κουζίνα). Ενεργοποιήστε την ηλεκτρική κουζίνα και θερμάνετε το κελί για 10-20 λεπτά.
Πρέπει να παρακολουθείτε στενά το κελί. Το κελί θα γίνει καφέ και μετά πάλι λευκό. Εάν το χρώμα του κυττάρου επιστρέψει στο αρχικό του λευκό χρώμα, αυτό σημαίνει ότι το οργανικό διάλυμα (αιθανόλη) έχει καεί και η θέρμανση του κυττάρου έχει ολοκληρωθεί
Βήμα 5. Επικαλύψτε το ηλιακό κύτταρο με τσάι
Το τσάι περιέχει οργανικές ενώσεις που ονομάζονται ανθοκυανίνες. Είναι μια ένωση που είναι καλή στην αιχμαλωσία του φωτός στο ορατό φάσμα. Ζεστάνετε ένα φλιτζάνι τσάι από βότανα και απολαύστε τα ηλιακά κύτταρα για μερικές ώρες. Τα πιο σκούρα τσάγια, όπως ο ιβίσκος, είναι τα καλύτερα. Τα κύτταρα θα βάφονται με τσάι και οι ανθοκυανίνες θα κολλήσουν στην επιφάνεια του κυττάρου. Τώρα το ηλιακό κύτταρο είναι έτοιμο να συλλάβει ορατό φως.
Πριν από την επάλειψη, τα κύτταρα μπορούσαν να αντιληφθούν το φως μόνο στο υπεριώδες φάσμα
Μέρος 3 από 3: Δημιουργία ηλεκτρικού ρεύματος
Βήμα 1. Χρωματίστε ένα άλλο κομμάτι αγώγιμου γυαλιού με γραφίτη
Αυτό το κομμάτι γυαλιού θα χρησιμεύσει ως αντίθετο ηλεκτρόδιο. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε γραφίτη σε ένα κανονικό μολύβι. Απλώς περάστε την άκρη του μολυβιού στην επιφάνεια του γυαλιού μέχρι να καλυφθεί πλήρως με το υπόλειμμα γραφίτη.
Βήμα 2. Τοποθετήστε το διάστημα μεταξύ των τεμαχίων γυαλιού
Μπορείτε να κόψετε λεπτό πλαστικό ως διάστημα μεταξύ των τεμαχίων γυαλιού. Ο θάλαμος τοποθετείται στην καθαρή πλευρά του γυαλιού (πίσω από την πλευρά του τσαγιού ή του γραφίτη). Εναλλακτικά μπορείτε να εφαρμόσετε κολλητική ταινία στην άκρη της καθαρής πλευράς του γυαλιού για να σχηματίσετε ένα χώρο. Αυτός ο διαχωριστής θα χωρίσει λίγο το γυαλί.
Βήμα 3. Προσθέστε το διάλυμα ηλεκτροδίου
Το διάλυμα ιωδίου είναι ένας ιδανικός ηλεκτρολύτης. Μπορείτε να το προμηθευτείτε στα περισσότερα φαρμακεία. Αναμείξτε με αλκοόλ σε αναλογία 3: 1. Ρίξτε μία έως δύο σταγόνες διαλύματος ανάμεσα στα δύο κομμάτια γυαλιού.
Βήμα 4. Πιέστε τα κομμάτια γυαλιού μεταξύ τους
Πριν το διάλυμα εξατμιστεί, πιέστε σταθερά τα δύο κομμάτια γυαλιού. Χρησιμοποιήστε κλιπ αλιγάτορα για να το σφίξετε. Τώρα τα ηλιακά κύτταρα μπορούν να παράγουν ηλεκτρικό ρεύμα όταν εκτίθενται στο φως.
