Solární články přeměňují sluneční energii na elektřinu. Stejně jako rostliny přeměňují sluneční energii na potravu prostřednictvím fotosyntézy. Solární články využívají sluneční energii k tomu, aby se elektrony v polovodičových materiálech pohybovaly z oběžných drah v blízkosti atomového jádra na vyšší oběžné dráhy za účelem výroby elektřiny. Komerční solární články používají jako polovodič křemík, ale existuje jeden způsob, jak vyrobit solární články z dostupnějších materiálů, abyste se sami mohli přesvědčit, jak to funguje.
Krok
Metoda 1 ze 3: Potahování skleněné desky
Krok 1. Připravte si 2 skleněné desky stejné velikosti
Skleněné desky o velikosti skla běžně používaného pod mikroskopem jsou ideální pro použití.
Krok 2. Očistěte povrch obou desek alkoholem
Po vyčištění už jen držte okraje.
Krok 3. Otestujte povrch desky na vodivost
Jde o to dotknout se povrchu multimetrem. Poté, co určíte, která strana je vodivá, položte ji vedle sebe, jedna vodivá strana směřuje nahoru a druhá vodivá strana dolů.
Krok 4. Na obě desky nalepte průhlednou pásku
Páska udrží desku ve stejné poloze pro další krok.
- Přilepte pásku podél dlouhých stran obou desek přebytkem 1 milimetr od okrajů.
- Pásku přilepte 4 až 5 milimetrů od vodivé strany desky.
Krok 5. Naneste roztok oxidu titaničitého na destičku
Nakapejte 2 kapky na vodivou stranu desky a poté ji rozetřete po celém povrchu desky. Umístěte oxid titaničitý k utěsnění spodní vodivé strany desky.
Před kapáním kapaliny oxidu titaničitého ji můžete potřít oxidem cínatým
Krok 6. Odstraňte pásku a oddělte desky
Nyní zacházíte se 2 deskami jinak.
- Umístěte desku vodivou stranou nahoru na elektrickou varnou desku přes noc, aby se na desce opékal oxid titaničitý.
- Očistěte oxid titaničitý z desky vodivou stranou dolů a umístěte jej tam, kde se neznečistí.
Krok 7. Připravte si talířek nebo plochý talíř naplněný barvivem
Barvivo může být vyrobeno z malinové, ostružinové nebo granátové šťávy nebo vařením čaje z okvětních lístků červeného ibišku.
Krok 8. Destičku potaženou oxidem titaničitým namočenou stranou potaženou oxidem titaničitým namočte na 10 minut do barviva
Krok 9. Vyčistěte druhou destičku alkoholem
Tento krok proveďte, když se deska potažená oxidem titaničitým namáčí.
Krok 10. Znovu zkontrolujte vodivost vyčištěné desky
Označte nevodivou stranu znaménkem plus (+).
Krok 11. Vodivou stranu očištěné desky potřete tenkou vrstvou uhlíku
Můžete to udělat tak, že vodivou stranu zakryjete tužkou nebo použijete grafitové mazivo. Zakryjte celý povrch.
Krok 12. Odstraňte destičku potaženou oxidem titaničitým z barviva
Dvakrát opláchněte, nejprve deionizovanou vodou a poté alkoholem. Po opláchnutí osušte čistou utěrkou.
Metoda 2 ze 3: Sestavte solární článek
Krok 1. Umístěte desku potaženou uhlíkem na desku potaženou oxidem titaničitým tak, aby se oba povlaky setkaly tváří v tvář
Desky by měly být od sebe vzdáleny asi 5 milimetrů. Použijte sponu na pojivo na dlouhé straně, abyste ji udrželi na místě.
Krok 2. Na odkrytou vrstvu nakapejte 2 kapky tekutého jodidu
Nechte tekutý jodid pokrýt povrch. Můžete otevřít sponu pojiva a jemně nadzvednout 1 desku nahoru, aby diodová kapalina pokryla celý povrch.
Kapalný jodid způsobí tok elektronů z desky potažené oxidem titaničitým na desku potaženou uhlíkem, když je vystavena světlu. Tyto tekutiny se nazývají elektrolyty
Krok 3. Z desky setřete přebytečnou kapalinu
Metoda 3 ze 3: Aktivujte a otestujte solární článek
Krok 1. Na vrstvenou část na jedné straně solárního článku přilepte svorku aligátora
Krok 2. Připojte černý vodič z multimetru ke svorce připojené k povlaku oxidu titaničitého
Tato deska je negativní elektrodou nebo katodou solárního článku.
Krok 3. Připojte červený vodič multimetru sponou, která se připojuje k uhlíkové vrstvě
Tato deska je kladná elektroda nebo anoda solárního článku. (V předchozím kroku jste jej označili znaménkem plus na nevodivé straně.)
Krok 4. Umístěte solární článek poblíž světelného zdroje, přičemž záporná elektroda směřuje ke zdroji světla
Ve školní třídě lze tuto metodu provést umístěním solárního článku nad čočku projektoru. Doma používejte jiné zdroje světla, jako jsou reflektory nebo slunce.
Krok 5. Multimetrem změřte proud a napětí generované solárním článkem
Proveďte to před a po vystavení buněk světlu.
