Περιεχόμενο
- στάδια
- Μέρος 1 από 3:
Καλύψτε τις γυάλινες πλάκες - Μέρος 2 του 3:
Συναρμολογήστε το ηλιακό στοιχείο - Μέρος 3 από 3:
Ενεργοποιήστε και ελέγξτε το ηλιακό στοιχείο - συμβουλή
- προειδοποιήσεις
- Απαραίτητα στοιχεία
Τα ηλιακά κύτταρα μετασχηματίζουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια, ακριβώς όπως τα φυτά μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε τρόφιμα μέσω της φωτοσύνθεσης. Η αρχή της λειτουργίας των ηλιακών κυψελών βασίζεται στη χρήση ηλιακής ενέργειας για τη μετακίνηση ηλεκτρονίων σε υλικά ημιαγωγών, μετακινώντας τα από τη χαμηλή τροχιά τους σε μεγαλύτερη τροχιά, δημιουργώντας ηλεκτρική ενέργεια. Τα ηλιακά κύτταρα στην αγορά χρησιμοποιούν σιλικόνη ως ημιαγωγό, αλλά εδώ είναι ένας τρόπος να φτιάξετε ηλιακά κύτταρα με πιο προσβάσιμα υλικά ώστε να μπορείτε να δείτε μόνοι σας εάν λειτουργεί.
στάδια
Μέρος 1 από 3:
Καλύψτε τις γυάλινες πλάκες
- 1 Πάρτε δύο γυάλινες πλάκες του ίδιου μεγέθους. Το ιδανικό θα ήταν να χρησιμοποιηθούν γυάλινες πλάκες για μικροσκόπια.
-
2 Καθαρίστε τις επιφάνειες των δύο γυάλινων πλακών με αλκοόλη. Μόλις τα πτερύγια είναι καθαρά, τα χειρίζεστε μόνο κρατώντας τα προς τα άκρα. -
3 Ελέγξτε την αγωγιμότητα των επιφανειών των γυάλινων πλακών. Αγγίξτε τις ράβδους ενός πολύμετρου στην επιφάνεια της πλάκας. Μόλις εντοπίσετε ποια πλευρά είναι η πλευρά του οδηγού, τοποθετήστε τις πλάκες φεγγαριών δίπλα στην άλλη, μια πλάκα με την πλευρά του οδηγού στην κορυφή και μια πλάκα με την πλευρά του οδηγού από κάτω. -
4 Κρατήστε τη διαφανή ταινία στις γυάλινες πλάκες. Αυτό θα κρατήσει τις πλάκες στη θέση τους για το επόμενο βήμα.- Τοποθετήστε την ταινία προς την κατεύθυνση του μήκους της πλάκας, αφήνοντάς την να εκτείνεται σε χιλιοστόμετρο στο πλάι.
- Αφήστε την ταινία να κολλήσει 4 έως 5 mm από την πλευρά του οδηγού στην πλάκα όπου βρίσκεται πάνω.
-
5 Εφαρμόστε ένα διάλυμα διοξειδίου του τιτανίου. Ρίξτε δύο σταγόνες στην πλάκα, όπου η πλευρά του οδηγού βρίσκεται στην κορυφή, στη συνέχεια το απλώστε ομοιόμορφα. Καλύψτε τη δεύτερη πλάκα διοξειδίου του τιτανίου.- Πριν από την εφαρμογή του διαλύματος διοξειδίου του τιτανίου, μπορείτε επίσης να επικαλύψετε τις πλάκες οξειδίου του ψευδαργύρου.
-
6 Αφαιρέστε την ταινία και διαχωρίστε τις πλάκες. Από τώρα και στο εξής, θα αντιμετωπίζετε τις πλάκες διαφορετικά.- Τοποθετήστε την πλάκα με την πλευρά του οδηγού στην κορυφή μιας ηλεκτρικής πλάκας για να μαγειρέψετε το τιτάνιο όλη τη νύχτα.
- Αφαιρέστε το διοξείδιο του τιτανίου από την πλάκα με την πλευρά του οδηγού από κάτω και βάλτε το κάπου εκεί που δεν θα λερωθεί.
-
7 Γεμίστε μια κοίλη πλάκα βαφής. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε βαφή φτιαγμένη με χυμό βατόμουρου, βατόμουρου ή ροδιού ή με την έγχυση τσαγιού με κόκκινα πέταλα ιβίσκου. -
8 Βυθίστε στην πλάκα χρωστικής με διοξείδιο του τιτανίου στην κάτω πλευρά για 10 λεπτά. -
9 Καθαρίστε την άλλη πλάκα με αλκοόλ. Συνεχίστε ενώ η πρώτη πλάκα εμποτίζεται στη βαφή. -
10 Ελέγξτε πάλι την πλάκα που μόλις καθαρίσατε για να βρείτε την πλευρά του οδηγού. Γράψτε ένα σύμβολο + στη μη αγώγιμη πλευρά της πλάκας. -
11 Εφαρμόστε ένα λεπτό στρώμα άνθρακα στην αγώγιμη πλευρά της πλάκας που μόλις καθαρίσατε. Μπορείτε να προχωρήσετε με ξύσιμο της επιφάνειας με ένα μολύβι ή με ένα στερεό λιπαντικό με βάση τον άνθρακα. Καλύψτε ολόκληρη την επιφάνεια. -
12 Αφαιρέστε από τη βαφή την πλάκα που καλύπτεται με διοξείδιο του τιτανίου. Ξεπλύνετε δύο φορές, πρώτα με απιονισμένο νερό και το δεύτερο με αλκοόλ. Στεγνώστε την πλάκα με καθαρό ιστό μετά από έκπλυση. διαφήμιση
Μέρος 2 του 3:
Συναρμολογήστε το ηλιακό στοιχείο
-
1 Τοποθετήστε την επικαλυμμένη με άνθρακα πλάκα σε επαφή με την πλάκα με επικάλυψη διοξειδίου του τιτανίου, έτσι ώστε τα διαφορετικά στρώματα να έρχονται σε επαφή μεταξύ τους. Οι πλάκες πρέπει να είναι ελαφρώς μετατοπισμένες κατά 5 mm. Κρατήστε τα στη θέση τους με συνδετήρες. -
2 Εφαρμόστε 2 σταγόνες διαλύματος διοξειδίου στην εκτεθειμένη πλευρά. Αφήστε το διάλυμα να διεισδύσει ανάμεσα στις δύο γυάλινες πλάκες μέχρι να καλύψει όλο το εσωτερικό. Ίσως χρειαστεί να αφαιρέσετε τους συνδετήρες και ανασηκώστε απαλά μία από τις πλάκες έτσι ώστε η λύση να μπορεί να καλύψει τις εσωτερικές επιφάνειες.- Το διάλυμα διόδου θα επιτρέψει στα ηλεκτρόνια να περάσουν από την επικαλυμμένη με διοξείδιο του τιτανίου πλάκα στην επιστρωμένη με άνθρακα πλάκα μόλις το κύτταρο εκτεθεί στο φως. Αυτή η λύση λέγεται ηλεκτρολύτης.
-
3 Στεγνώστε την περίσσεια διαλύματος που μπορεί να δείτε στις πλάκες. διαφήμιση
Μέρος 3 από 3:
Ενεργοποιήστε και ελέγξτε το ηλιακό στοιχείο
-
1 Συνδέστε ένα κλιπ αλιγάτορα στη μία πλευρά του καλυμμένου τμήματος της ηλιακής κυψέλης. -
3 Συνδέστε το κόκκινο καλώδιο. Συνδέστε το στον σφιγκτήρα που είναι συνδεδεμένος στην πλευρά με επίστρωση άνθρακα. Αυτή η πλάκα θα είναι το θετικό ηλεκτρόδιο της ηλιακής κυψέλης, που ονομάζεται επίσης άνοδος (σε προηγούμενο βήμα, πλένετε σημειωμένο με ένα σύμβολο +). -
4 Τοποθετήστε το ηλιακό στοιχείο κοντά σε μια πηγή φωτός, τοποθετώντας το αρνητικό ηλεκτρόδιο μπροστά από το φως. Σε μια αίθουσα διδασκαλίας, μπορείτε να τοποθετήσετε το ηλιακό στοιχείο πάνω από το φακό ενός προβολέα. Στο σπίτι, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια άλλη πηγή φωτός, όπως έναν λαμπτήρα ή τον ήλιο. -
5 Μετρήστε το ρεύμα και την τάση που παράγεται από το ηλιακό στοιχείο χρησιμοποιώντας ένα πολύμετρο. Πραγματοποιήστε μετρήσεις πριν και μετά την έκθεση στην πηγή φωτός. διαφήμιση
συμβουλή
- Μπορείτε επίσης να φτιάξετε μια ηλιακή κυψέλη χρησιμοποιώντας 2 μικρές πινελιές χαλκού και τοποθετήστε μία από τις δύο πλάκες σε μια ηλεκτρική πλάκα για μισή ώρα μέχρι ο χαλκός να γίνει μαύρος. Αφήστε το να κρυώσει και να αφαιρέσετε το μαύρο στρώμα του οξειδίου του χαλκού II αφήνοντας το στρώμα κάτω από το κόκκινο οξείδιο του χαλκού I, θα χρησιμεύσει ως ημιαγωγός. Δεν είναι απαραίτητο να καλύψετε την πλάκα χαλκού, απλά θα χρειαστείτε αλατούχο διάλυμα που θα εξυπηρετεί ηλεκτρολύτη.
προειδοποιήσεις
- Η γυάλινη πλάκα ή η πλάκα χαλκού δεν παράγουν πολύ ρεύμα. Η σιλικόνη χρησιμοποιείται ως ημιαγωγός επειδή είναι πολύ πιο αποδοτική από άλλα υλικά που χρησιμοποιούνται σε αυτό το άρθρο, ωστόσο, ξεχωριστά ηλιακά κύτταρα που κατασκευάζονται με σιλικόνη συναρμολογούνται για να φτιάξουν ηλιακούς συλλέκτες.
Απαραίτητα στοιχεία
- Γυάλινα πλακίδια (για παράδειγμα γυάλινες πλάκες για μικροσκόπια)
- Αλκοόλη (κατά προτίμηση αιθανόλη)
- Απιονισμένο νερό
- Ένα βολτόμετρο ή ένα πολύμετρο
- Διαφανής Scotch
- Μια βαθιά πλάκα
- Μια ηλεκτρική πλάκα (αν είναι δυνατόν, 1,100 Watt)
- Ένα διάλυμα διοξειδίου του τιτανίου
- Διάλυμα οξειδίου ψευδαργύρου (προαιρετικό)
- Ένα μολύβι ή ένα στερεό λιπαντικό
- Ένα διάλυμα διόδου
- Θρόμβοι
- Κλιπ αλλιγάτορα