Vsebina

• Koraki
• Metoda 1 od 3: Prevleka steklenih plošč
• Metoda 2 od 3: Sestavljanje sončnih plošč
• Metoda 3 od 3: Aktiviranje in testiranje sončnih celic
• Nasveti
• Opozorila
• Kaj potrebujete

Sončne celice pretvarjajo sončno energijo v električno energijo, podobno kot jo rastline s fotosintezo pretvorijo v hrano. Sončne celice delujejo na energiji Sonca, ki premika elektrone v polprevodniških materialih iz orbit blizu jeder njihovih atomov v višje orbite, kjer lahko prevajajo elektriko. Komercialne sončne celice uporabljajo silicij kot polprevodnik, vendar je tukaj način, kako narediti sončno celico iz cenovno ugodnejših materialov, da se sami prepričate, kako deluje.

Koraki

Metoda 1 od 3: Prevleka steklenih plošč

1. 1 Vzemite 2 stekleni plošči enake velikosti. Diapozitivi velikosti mikroskopskega diapozitiva se popolnoma prilegajo.
2. 2 Očistite obe površini plošč z alkoholom. Ko so plošče očiščene, jih lahko primejo le za robove.
3. 3 Določite prevodno stran plošče. To naredite tako, da se površine dotaknete z zatiči multimetra. Ko ugotovite, katera stran vsake plošče je prevodna, jih postavite eno poleg druge, eno ploščo s prevodno stranjo navzgor, drugo pa s prevodno stranjo navzdol.
4. 4 Plošče pritrdite z lepilnim trakom. Tako bodo plošče ostale na mestu za naslednji korak.
   • Trak položite vzdolž dolge strani vsake plošče, da se prekriva en milimeter (1/25 palca) od roba.
   • Postavite trak na zunanjo stran prevodne strani plošče od 4 do 5 mm (1/5 palca).
5. 5 Na plošče nanesite raztopino titanovega dioksida. Nanesite 2 kapljici na prevodne strani plošč, nato pa titanov dioksid enakomerno razporedite po površini plošče. Pustite, da titanov dioksid popolnoma prekrije ploščo s prevodno stranjo navzdol.
   • Preden nanesete raztopino titanovega dioksida, lahko plošče najprej premažete s kositrovim oksidom.
6. 6 Odstranite trak in odlepite plošče. Zdaj boste z njimi delali na različne načine.
   • Ploščo s prevodno stranjo navzgor čez noč postavite na kuhalno ploščo, da izgori titanov dioksid.
   • Titanov dioksid očistite z spodnje prevodne plošče in ga shranite na mesto, kjer ne bo nabralo umazanije.
7. 7 Pripravite plitke posode, napolnjene z barvo. Barvilo je lahko narejeno iz malin, robid, soka granatnega jabolka ali cvetnih listov rdečega čaja hibiskusa.
8. 8 Spodnjo ploščo s titanovim dioksidom namočite v madež 10 minut.
9. 9 Medtem ko se prva plošča namaka, drugo ploščo očistite z alkoholom.
10. 10 Očiščeno ploščo obročite in poiščite njeno prevodno stran. To stran označite z znakom plus (+).
11. 11 Na prevodno stran očiščene plošče nanesite tanko plast ogljika. To lahko storite tako, da na prevodni strani narišete s svinčnikom ali nanesete grafitno mast. Pokrijte celotno površino.
12. 12 Odstranite madež iz barvne kopeli. Dvakrat ga sperite, najprej z deionizirano vodo in nato alkoholom. Po izpiranju posušite s čisto krpo.

Metoda 2 od 3: Sestavljanje sončnih plošč

1. 1 Ploščo, prevlečeno z ogljikom, položite na ploščo iz titanovega dioksida, tako da so premazi v stiku. Plošče morajo biti rahlo zamaknjene, približno 5 milimetrov (1/5 palca). Uporabite sponke na dolgih robovih, da jih držite na mestu.
2. 2 Na obložene stranice plošč nanesite 2 kapljici raztopine joda. Raztopina mora popolnoma pokriti plošče. Odprite sponke in nežno dvignite eno od plošč, da raztopino razpršite po celotni površini.
   • Raztopina joda bo omogočila pretok elektronov iz plošče iz titanovega dioksida na ploščo, prevlečeno z ogljikom, ko je element izpostavljen svetlobnemu viru. Ta raztopina se imenuje elektrolit.
3. 3 Odstranite odvečno raztopino z izpostavljenih delov plošč.

Metoda 3 od 3: Aktiviranje in testiranje sončnih celic

1. 1 Na izpostavljene dele plošč na obeh straneh sončne celice pritrdite krokodilske sponke.
2. 2 Črni kabel multimetra priključite na krokodila, priključenega na ploščo iz titanovega dioksida. Ta plošča je negativna elektroda na fotocelici ali katodi.
3. 3 Rdeči kabel multimetra priključite na krokodila, priključenega na ploščo, prevlečeno z ogljikom. Ta plošča je pozitivna elektroda na fotocelici ali anodi. (V prejšnjem koraku ste ga označili z znakom plus na neprevodni strani.)
4. 4 Sončno ploščo postavite poleg vira svetlobe z negativno elektrodo obrnjeno proti njej. V učilnici ga lahko postavite blizu svetilke. V domačem okolju lahko zamenjate drug vir svetlobe, na primer reflektor ali sonce.
5. 5 Z multimetrom izmerite tok in napetost, ki jo ustvari sončna celica. Izmerite pred in po tem, ko je element izpostavljen svetlobi.

Nasveti

• Sončno celico lahko naredite tudi tako, da uporabite 2 majhni listi poliranega bakra in 1 od njih postavite na vročo ploščo za pol ure, dokler baker ne postane črn. Pustimo, da se ohladi in odlepi črni dvovalentni oksid, vendar pustimo rdeči bakreni oksid pod njim; služil bo kot polprevodnik.Za pridobitev prevodnosti bakrene pločevine ni treba prekriti z ničemer, kot elektrolit pa boste uporabili raztopino slane vode.

Opozorila

• Sončne celice s prevlečeno stekleno ploščo ali polprevodniške bakrene plošče ne morejo same proizvesti velike količine energije. Silicij se uporablja v polprevodnikih, ker je učinkovitejši od katerega koli materiala, uporabljenega v tem članku. Vendar se posamezne silicijeve sončne celice zbirajo v sončnih celicah.

Kaj potrebujete

• Steklene plošče (npr. Steklo za mikroskop)
• Alkohol (priporočen etanol)
• Deionizirana voda
• Voltmeter / multimeter
• Prozoren trak
• Petrijevko ali drugo plitvo posodo
• Električni štedilnik (1100 W, če je mogoče)
• Raztopina titanovega dioksida
• Raztopina kositrovega oksida (neobvezno)
• Svinčev svinčnik ali ogljikova mast
• Raztopina joda
• Posnetki iz krokodila