Автор:
William Ramirez
Дата Створення:
18 Вересень 2021
Дата Оновлення:
1 Липня 2024
![Самодельные солнечные батареи / Homemade solar cells](https://i.ytimg.com/vi/AP5HXsui_6o/hqdefault.jpg)
Зміст
- кроки
- Метод 1 з 3: Покриття скляних пластин
- Метод 2 з 3: Збірка сонячних батарей
- Метод 3 з 3: Активація і перевірка сонячних елементів
- Поради
- попередження
- Що вам знадобиться
Сонячні елементи перетворюють енергію сонця в електрику, подібно до того, як рослини перетворюють її в їжу в процесі фотосинтезу. Сонячні елементи працюють на основі енергії Сонця, під впливом якої електрони в напівпровідникових матеріалах переходять від орбіт, близьких до ядер їх атомів, в більш високі орбіти, де вони можуть проводити електрику. Комерційні сонячні елементи використовують кремній як напівпровідника, але ось спосіб зробити сонячну батарею з більш доступних матеріалів, щоб на власні очі побачити, як це працює.
кроки
Метод 1 з 3: Покриття скляних пластин
1 Візьміть 2 однакові за розміром скляні пластини. Пластини розміром з скельце для мікроскопа підходять ідеально.
2 Очистіть обидві поверхні пластин спиртом. Після того як пластини очищені, їх можна брати тільки за краї.
3 Визначте струмопровідну сторону пластини. Зробіть це, торкаючись поверхні контактами мультиметра. Після того як ви встановили, яка зі сторін кожної пластини є провідною, розмістіть їх поруч, одна пластина проводить стороною вгору, а інша - провідної стороною вниз.
4 Закріпіть пластини клейкою стрічкою. Це буде утримувати пластини на місці протягом наступного кроку.
- Помістіть стрічку уздовж довгої сторони кожної пластини, щоб перекривати один міліметр (1/25 дюйма) від краю.
- Помістіть 4 до 5 мм (1/5 дюйма) стрічки на зовнішню частину проводить боку пластини.
5 Нанесіть розчин діоксиду титану на пластини. Зробіть по 2 краплі на провідні боку пластин, потім рівномірно розподілите діоксид титану по поверхні пластини. Дозвольте діоксиду титану повністю покрити пластину, яка спрямована проводить стороною вниз.
- Перед нанесенням розчину діоксиду титану, ви можете спочатку захотіти покрити пластини оксидом олова.
6 Видаліть стрічку і відокремте пластини. Тепер ви будете працювати з ними по-різному.
- Помістіть пластину проводить стороною вгору на електричну плитку на ніч, щоб обпалити діоксид титану.
- Очистіть діоксид титану з пластини з нижньої проводить стороною і заберіть її в місце, де вона не буде збирати бруд.
7 Підготуйте дрібний посуд, наповнену фарбою. Барвник може бути зроблений з малини, ожини, гранатового соку або пелюсток чаю червоного гибискуса.
8 Замочіть пластину з нижнім покриттям діоксидом титану в барвнику протягом 10 хвилин.
9 Поки йде замочування першої пластини, очистіть іншу пластину спиртом.
10 Продзвоните очищену пластину, щоб знайти її провідну сторону. Відзначте цю сторону знаком плюс (+).
11 Нанесіть тонкий шар вуглецевого покриття на провідну сторону очищеної пластини. Ви можете зробити це, порисувавши олівцем на провідній стороні або шляхом нанесення графітової мастила. Покрийте всю поверхню.
12 Вийміть пластину з ванночки з барвником. Промийте її двічі, спочатку з деионизированной водою, а потім спиртом. Після промивання промакніте насухо чистою тканиною.
Метод 2 з 3: Збірка сонячних батарей
1 Помістіть пластину з вуглецевих покриттям на пластину з титан-діоксидом так, щоб покриття стикалися. Пластини повинні бути злегка зміщені, близько 5 міліметрів (1/5 дюйма). Використовуйте затискачі на довгих країв, щоб утримувати їх на місці.
2 Нанесіть 2 краплі розчину йоду на покриті боку пластин. Розчин повинен повністю покрити пластини. Ви можете відкрити затискачі і обережно підняти одну з пластин для того, щоб розчин поширився по всій поверхні.
- Розчин йоду дозволить електронам текти від пластини з діоксидом титану до пластини з вуглецевим покриттям, коли елемент піддається впливу джерела світла. Таке рішення називається електроліт.
3 Протріть надлишки розчину з відкритих частин пластин.
Метод 3 з 3: Активація і перевірка сонячних елементів
1 Прикріпіть затискачі крокодільного типу до відкритих частин пластин по обидві сторони від сонячного елемента.
2 Підключіть чорний дріт мультиметра до "крокодилу", підключеному до пластини з діоксидом титану. Ця платівка є негативним електродом на фотоелементі або катодом.
3 Підключіть червоний дріт мультиметра до "крокодилу", підключеному до пластини з вуглецевим покриттям. Ця платівка є позитивним електродом на фотоелементі або анодом. (В попередньому кроці ви відзначили її знаком плюс на непроводящей стороні.)
4 Помістіть сонячну батарею поруч з джерелом світла, зверненої до нього негативним електродом. У шкільному класі можна покласти біля лампи. У домашній обстановці інше джерело світла, такий як прожектор або саме сонце, може бути заміщений.
5 Виміряйте за допомогою мультиметра силу струму і напругу, що генерується сонячним елементом. Проводьте вимірювання до і після впливу світла на елемент.
Поради
- Ви також можете зробити сонячний елемент з допомогою 2 маленьких листів полірованої міді та установки 1 з них на гарячій плиті протягом півгодини, поки мідь НЕ почорніє. Дайте йому охолонути і зніміть чорне двухвалентное покриття оксиду, але залиште червоний оксид міді, який під ним; він послужить як напівпровідника.Вам не потрібно буде покривати мідний лист чим-небудь для отримання токопроводной, і ви будете використовувати розчин солоної води в якості електроліту.
попередження
- Сонячні елементи з скляних пластин з покриттям або мідні напівпровідникові листи не можуть виробляти велику кількість енергії самі по собі. Кремній використовується в напівпровідниках, так як він є більш ефективним, ніж будь-який з матеріалів, використовуваних в цій статті. Однак, індивідуальні кремнієві сонячні елементи збираються в сонячних батареях.
Що вам знадобиться
- Скляні пластини (наприклад, скло мікроскопа)
- Спирт (етанол рекомендується)
- деіонізованою води
- Вольтметр / мультиметр
- Прозора стрічка
- Чашка Петрі або інше дрібної блюдо
- Електрична плитка (1100 Вт, якщо це можливо)
- Розчин діоксиду титану
- Розчин оксиду олова (опціонально)
- Графітний олівець або вуглецева мастило
- розчин йоду
- Затискачі крокодільного типу