איך מייצרים תאים סולאריים

תוֹכֶן

צעדים
שיטה 1 מתוך 3: ציפוי לוחות זכוכית
שיטה 2 מתוך 3: הרכבת פאנלים סולאריים
שיטה 3 מתוך 3: הפעלה ובדיקה של תאים סולאריים
טיפים
אזהרות
מה אתה צריך

תאים סולאריים ממירים את אנרגיית השמש לחשמל, בדומה לצמחים ממירים אותה למזון באמצעות פוטוסינתזה. תאים סולאריים פועלים על אנרגיית השמש, המזיעה אלקטרונים בחומרים מוליכים למחצה ממסלולים הקרובים לגרעיני האטומים שלהם למסלולים גבוהים יותר בהם הם יכולים להוביל חשמל. תאים סולאריים מסחריים משתמשים בסיליקון כמוליך למחצה, אך הנה דרך ליצור תא סולארי מחומרים נוחים יותר כדי לראות בעצמכם כיצד הוא פועל.

צעדים

שיטה 1 מתוך 3: ציפוי לוחות זכוכית

1 קח 2 צלחות זכוכית באותו גודל. שקופיות בגודל שקופית מיקרוסקופ מתאימות בצורה מושלמת.
2 נקו את שני משטחי הצלחות באלכוהול. לאחר ניקיון הצלחות, ניתן לאחוז בהן רק בקצוות.
3 קבע את הצד המוליך של הצלחת. עשו זאת על ידי נגיעה במשטח בעזרת הסיכות של המולטימטר. לאחר שקבעת איזה צד של כל צלחת מוליך, הניח אותן זו לצד זו, צלחת אחת כשהצד המוליך כלפי מעלה והשנייה עם הצד המוליך כלפי מטה.
4 אבטח את הצלחות בנייר דבק. זה יחזיק את הצלחות במקומן לשלב הבא.
- הנח את הקלטת לאורך הצד הארוך של כל צלחת כדי לחפוף מילימטר אחד מהקצה.
- הנח סרט של 4 עד 5 מ"מ (1/5 אינץ ') בצד החיצוני של הצד המוליך של הצלחת.
5 החל פתרון טיטניום דו חמצני על הצלחות. מחלקים 2 טיפות על הצדדים המוליכים של הצלחות, ואז מפזרים את דו תחמוצת הטיטניום באופן שווה על פני הצלחת. אפשר לדו תחמוצת הטיטניום לכסות את הצלחת לחלוטין כשהצד המוליך כלפי מטה.
- לפני החלת הפתרון טיטניום דו חמצני, ייתכן שתרצה תחילה לצפות את הצלחות בתחמוצת פח.
6 מסירים את הקלטת ומקלפים את הצלחות. כעת תעבוד איתם בדרכים שונות.
- מניחים את הצלחת, כשהצד המוליך כלפי מעלה, על פלטה למשך הלילה כדי לשרוף את דו תחמוצת הטיטניום.
- נקו את דו תחמוצת הטיטניום מהצלחת המוליכה התחתונה ושמרו אותו במקום שבו הוא לא יאסוף לכלוך.
7 הכינו כלים רדודים מלאים בצבע. הצבע יכול להיות עשוי מפטל, אוכמניות, מיץ רימונים או עלי כותרת תה היביסקוס אדום.
8 משרים את הצלחת התחתונה עם דו תחמוצת טיטניום בכתם למשך 10 דקות.
9 בזמן שהצלחת הראשונה ספוגה, נקו את הצלחת השנייה באלכוהול.
10 צלצל לצלחת המנקה כדי למצוא את הצד המוליך שלה. סמן צד זה בסימן פלוס (+).
11 מרחו שכבה דקה של פחמן על הצד המוליך של הצלחת הניקה. אתה יכול לעשות זאת על ידי ציור בעיפרון בצד המוליך או על ידי מריחת שומן גרפיט. מכסים את כל המשטח.
12 הסר את צלחת הכתם מאמבט הצבע. שטפו אותו פעמיים, תחילה במים מיונים ולאחר מכן באלכוהול. כתם יבש בעזרת מטלית נקייה לאחר השטיפה.

שיטה 2 מתוך 3: הרכבת פאנלים סולאריים

1 הניחו את הצלחת המצופה בפחמן על צלחת הטיטניום דו חמצני כך שהציפויים יהיו במגע. הלוחות צריכים להתקזז מעט, כ -5 מילימטרים (1/5 אינץ '). השתמש בקליפים בקצוות הארוכים כדי להחזיק אותם במקומם.
2 החל 2 טיפות של פתרון יוד על הצדדים המצופים של הצלחות. הפתרון צריך לכסות את הצלחות לחלוטין. אתה יכול לפתוח את המהדקים ולהרים בעדינות את אחת הצלחות כדי לפזר את הפתרון על פני כל השטח.
- תמיסת היוד תאפשר לאלקטרונים לזרום מצלחת טיטניום דו חמצני לצלחת המצופה בפחמן כאשר האלמנט נחשף למקור אור. פתרון זה נקרא אלקטרוליט.
3 נגב תמיסה עודפת מהחלקים החשופים של הצלחות.

שיטה 3 מתוך 3: הפעלה ובדיקה של תאים סולאריים

1 צרף קליפ תנין לחלקים החשופים של הצלחות משני צידי התא הסולארי.
2 חבר את ההובלה השחורה של המולטימטר לתנין המחובר לצלחת דו תחמוצת הטיטניום. צלחת זו היא האלקטרודה השלילית על התא או הקתודה.
3 חבר את ההובלה האדומה של המולטימטר לתנין המחובר לצלחת המצופה בפחמן. צלחת זו היא האלקטרודה החיובית על התא או האנודה. (בשלב הקודם סימנת אותו בסימן פלוס בצד הלא מוליך).
4 מקם את הפאנל הסולארי ליד מקור האור כשהאלקטרודה השלילית פונה אליו. בכיתה, אתה יכול לשים אותו ליד המנורה. בסביבה ביתית ניתן להחליף מקור אור אחר, כגון זרקור או השמש עצמה.
5 מדוד את הזרם והמתח שנוצר על ידי התא הסולארי בעזרת מולטימטר. מדוד לפני ואחרי שהאלמנט נחשף לאור.

טיפים

אתה יכול גם ליצור תא סולארי באמצעות 2 יריעות קטנות של נחושת מלוטשת והנחת אחת מהן על צלחת חמה למשך חצי שעה עד שהנחושת תשחיר. תן לו להתקרר ולקלף את ציפוי התחמוצת השחור השחור, אך השאר את תחמוצת הנחושת האדומה מתחת; הוא ישמש כמוליך למחצה.לא תצטרך לכסות את יריעת הנחושת בשום דבר בכדי להשיג מוליכות, ותשתמש בתמיסת מי מלח כאלקטרוליט.

אזהרות

צלחת זכוכית מצופה תאים סולאריים או יריעות נחושת של מוליכים למחצה אינם יכולים לייצר בכוחות עצמם אנרגיה גדולה. הסיליקון משמש במוליכים למחצה מכיוון שהוא יעיל יותר מכל החומרים המשמשים במאמר זה. עם זאת, תאי שמש סיליקון בודדים נאספים בתאים סולאריים.