Le celle solari convertono l'energia solare in elettricità. Come le piante, convertono l'energia solare in cibo attraverso la fotosintesi. Le celle solari funzionano utilizzando l'energia del sole per far muovere gli elettroni nei materiali semiconduttori da orbite vicine al nucleo atomico verso orbite più alte per generare elettricità. Le celle solari commerciali utilizzano il silicio come semiconduttore, ma c'è un modo per realizzare celle solari con materiali più facilmente disponibili per farti vedere di persona come funziona.
Fare un passo
Metodo 1 di 3: rivestimento della lastra di vetro
Passaggio 1. Preparare 2 lastre di vetro della stessa dimensione
Le lastre di vetro delle dimensioni del vetro comunemente usato per il microscopio sono ideali per l'uso.
Passaggio 2. Pulire la superficie di entrambe le piastre con alcool
Dopo la pulizia, tieni solo i bordi.
Passaggio 3. Testare la conduttività della superficie della lastra
Il trucco è toccare la superficie con un multimetro. Dopo aver determinato quale lato è conduttivo, posizionarlo fianco a fianco, un lato conduttivo rivolto verso l'alto e l'altro lato conduttivo rivolto verso il basso.
Passaggio 4. Incollare il nastro trasparente su entrambe le lastre
Il nastro manterrà la lastra nella stessa posizione per il passaggio successivo.
- Incollare il nastro lungo i lati lunghi delle due lastre con un eccesso di 1 millimetro dai bordi.
- Attaccare il nastro a 4-5 millimetri di distanza dal lato conduttivo della lastra.
Passaggio 5. Far cadere la soluzione di biossido di titanio sulla piastra
Far cadere 2 gocce sul lato conduttivo della lastra, quindi distribuirle su tutta la superficie della lastra. Posizionare biossido di titanio per sigillare il lato conduttivo inferiore della lastra.
Prima di gocciolare il liquido di biossido di titanio, puoi rivestirlo con ossido di stagno
Passaggio 6. Rimuovere il nastro e separare le piastre
Ora gestisci le 2 lastre in modo diverso.
- Posizionare la lastra con il lato conduttivo rivolto verso l'alto su una piastra riscaldante elettrica durante la notte per arrostire il biossido di titanio sulla lastra.
- Pulire il biossido di titanio dalla piastra con il lato conduttivo rivolto verso il basso e posizionarlo dove non si sporcherà.
Passaggio 7. Preparare un piattino o un piatto piano pieno di colorante
La tintura può essere ottenuta dal succo di lampone, mora o melograno o preparando il tè dai petali di ibisco rosso.
Passaggio 8. Immergere la piastra rivestita di biossido di titanio, con il lato rivestito di biossido di titanio rivolto verso il basso, nella tintura per 10 minuti
Passaggio 9. Pulire l'altra piastra con alcool
Eseguire questo passaggio mentre la piastra rivestita di biossido di titanio è in ammollo.
Passaggio 10. Ritestare la conduttività della lastra pulita
Contrassegnare il lato non conduttivo con un segno più (+).
Passaggio 11. Rivestire il lato conduttivo della lastra pulita con uno strato sottile di carbone
Puoi farlo coprendo il lato conduttivo con una matita o usando un lubrificante alla grafite. Coprire l'intera superficie.
Passaggio 12. Rimuovere la piastra rivestita di biossido di titanio dal colorante
Sciacquare due volte, prima con acqua deionizzata e poi con alcool. Dopo aver risciacquato asciugare con un panno pulito.
Metodo 2 di 3: assemblare la cella solare
Passaggio 1. Posizionare la piastra rivestita di carbonio sopra la piastra rivestita di biossido di titanio in modo che i due rivestimenti si incontrino uno di fronte all'altro
Le piastre dovrebbero essere distanti circa 5 millimetri l'una dall'altra. Usa un fermaglio per raccoglitori sul lato lungo per tenerlo in posizione.
Passaggio 2. Far cadere 2 gocce di ioduro liquido sullo strato esposto
Lasciare che lo ioduro liquido copra la superficie. È possibile aprire la clip del raccoglitore e sollevare delicatamente 1 lastra in modo che il liquido del diodo copra l'intera superficie.
Lo ioduro liquido farà fluire gli elettroni dalla piastra rivestita di biossido di titanio alla piastra rivestita di carbonio quando esposta alla luce. Questi fluidi sono chiamati elettroliti
Passaggio 3. Eliminare il liquido in eccesso dalla lastra
Metodo 3 di 3: attivare e testare la cella solare
Passaggio 1. Incolla la clip a coccodrillo sulla parte a strati su un lato della cella solare
Passaggio 2. Collegare il filo nero dal multimetro alla clip collegata al rivestimento in biossido di titanio
Questa piastra è l'elettrodo negativo o catodo della cella solare.
Passaggio 3. Collegare il filo rosso del multimetro con la clip che si collega allo strato di carbonio
Questa piastra è l'elettrodo positivo o anodo della cella solare. (Nel passaggio precedente, lo hai contrassegnato con un segno più sul lato non conduttivo.)
Passaggio 4. Posizionare la cella solare vicino alla sorgente luminosa, con l'elettrodo negativo rivolto verso la sorgente luminosa
In un'aula scolastica, questo metodo può essere eseguito posizionando una cella solare sopra l'obiettivo del proiettore. A casa, usa altre fonti di luce come faretti o il sole.
Passaggio 5. Misurare la corrente e la tensione generate dalla cella solare con un multimetro
Fallo prima e dopo che le cellule sono state esposte alla luce.
