Solarzellen wandeln Sonnenenergie in Strom um. Wie Pflanzen wandeln sie Sonnenenergie durch Photosynthese in Nahrung um. Solarzellen arbeiten, indem sie die Energie der Sonne nutzen, um Elektronen in halbleitenden Materialien von Umlaufbahnen in der Nähe des Atomkerns in höhere Umlaufbahnen zu bewegen, um Elektrizität zu erzeugen. Kommerzielle Solarzellen verwenden Silizium als Halbleiter, aber es gibt eine Möglichkeit, Solarzellen aus leichter verfügbaren Materialien herzustellen, damit Sie selbst sehen können, wie es funktioniert.
Schritt
Methode 1 von 3: Beschichten der Glasplatte
Schritt 1. Bereiten Sie 2 gleich große Glasplatten vor
Ideal sind Glasplatten in der Größe des Glases, das üblicherweise unter dem Mikroskop verwendet wird.
Schritt 2. Reinigen Sie die Oberfläche beider Platten mit Alkohol
Halten Sie nach der Reinigung einfach die Kanten fest.
Schritt 3. Testen Sie die Oberfläche der Platte auf Leitfähigkeit
Der Trick besteht darin, die Oberfläche mit einem Multimeter zu berühren. Nachdem Sie festgestellt haben, welche Seite leitfähig ist, legen Sie sie nebeneinander, eine leitfähige Seite nach oben und die andere leitfähige Seite nach unten.
Schritt 4. Kleben Sie transparentes Klebeband auf beide Platten
Das Klebeband hält die Platte für den nächsten Schritt in derselben Position.
- Kleben Sie das Klebeband entlang der Längsseiten der beiden Platten mit einem Überstand von 1 Millimeter von den Kanten.
- Kleben Sie das Klebeband 4 bis 5 Millimeter von der leitfähigen Seite der Platte entfernt.
Schritt 5. Tropfen Sie die Titandioxidlösung auf die Platte
Tropfen Sie 2 Tropfen auf die leitfähige Seite der Platte und verteilen Sie sie dann über die gesamte Oberfläche der Platte. Platzieren Sie Titandioxid, um die untere leitfähige Seite der Platte zu versiegeln.
Vor dem Abtropfen von Titandioxid-Flüssigkeit können Sie es mit Zinnoxid beschichten
Schritt 6. Entfernen Sie das Klebeband und trennen Sie die Platten
Jetzt handhabst du die 2 Platten anders.
- Legen Sie die Platte mit der leitfähigen Seite nach oben über Nacht auf eine elektrische Heizplatte, um das Titandioxid über der Platte zu rösten.
- Reinigen Sie das Titandioxid mit der leitfähigen Seite nach unten von der Platte und legen Sie es so ab, dass es nicht verschmutzt.
Schritt 7. Bereiten Sie eine mit Farbe gefüllte Untertasse oder einen flachen Teller vor
Der Farbstoff kann aus Himbeer-, Brombeer- oder Granatapfelsaft oder durch Aufbrühen von Tee aus roten Hibiskusblüten hergestellt werden.
Schritt 8. Weichen Sie die titandioxidbeschichtete Platte mit der titandioxidbeschichteten Seite nach unten 10 Minuten lang in dem Farbstoff ein
Schritt 9. Reinigen Sie die andere Platte mit Alkohol
Führen Sie diesen Schritt durch, während die Titandioxid-beschichtete Platte eingeweicht wird.
Schritt 10. Testen Sie die Leitfähigkeit der gereinigten Platte erneut
Markieren Sie die nichtleitende Seite mit einem Pluszeichen (+).
Schritt 11. Beschichten Sie die leitfähige Seite der gereinigten Platte mit einer dünnen Schicht Kohlenstoff
Sie können dies tun, indem Sie die leitfähige Seite mit einem Bleistift abdecken oder Graphitschmiermittel verwenden. Bedecken Sie die gesamte Oberfläche.
Schritt 12. Entfernen Sie die Titandioxid-beschichtete Platte vom Farbstoff
Zweimal spülen, zuerst mit entionisiertem Wasser, dann mit Alkohol. Nach dem Abspülen mit einem sauberen Tuch trocken.
Methode 2 von 3: Zusammenbau der Solarzelle
Schritt 1. Legen Sie die kohlenstoffbeschichtete Platte so auf die titandioxidbeschichtete Platte, dass die beiden Beschichtungen einander gegenüberliegen
Die Platten sollten etwa 5 Millimeter voneinander entfernt sein. Verwenden Sie einen Bindeclip an der langen Seite, um ihn in Position zu halten.
Schritt 2. Tropfen Sie 2 Tropfen flüssiges Jodid auf die belichtete Schicht
Lassen Sie das flüssige Jodid die Oberfläche bedecken. Sie können den Binderclip öffnen und 1 Platte vorsichtig anheben, so dass die Diodenflüssigkeit die gesamte Oberfläche bedeckt.
Das flüssige Jodid bewirkt, dass Elektronen von der mit Titandioxid beschichteten Platte zur kohlenstoffbeschichteten Platte fließen, wenn sie Licht ausgesetzt wird. Diese Flüssigkeiten werden Elektrolyte genannt
Schritt 3. Wischen Sie überschüssige Flüssigkeit von der Platte ab
Methode 3 von 3: Solarzelle aktivieren und testen
Schritt 1. Kleben Sie die Krokodilklemme auf den geschichteten Teil auf einer Seite der Solarzelle
Schritt 2. Verbinden Sie das schwarze Kabel des Multimeters mit dem Clip, der mit der Titandioxidbeschichtung verbunden ist
Diese Platte ist die negative Elektrode oder Kathode der Solarzelle.
Schritt 3. Verbinden Sie das rote Kabel des Multimeters mit dem Clip, der mit der Kohlenstoffschicht verbunden ist
Diese Platte ist die positive Elektrode oder Anode der Solarzelle. (Im vorherigen Schritt haben Sie es mit einem Pluszeichen auf der nicht leitenden Seite markiert.)
Schritt 4. Platzieren Sie die Solarzelle in der Nähe der Lichtquelle, wobei die negative Elektrode der Lichtquelle zugewandt ist
In einem Schulklassenzimmer kann diese Methode durchgeführt werden, indem eine Solarzelle über der Projektorlinse platziert wird. Verwenden Sie zu Hause andere Lichtquellen wie Scheinwerfer oder die Sonne.
Schritt 5. Messen Sie den von der Solarzelle erzeugten Strom und die Spannung mit einem Multimeter
Tun Sie dies, bevor und nachdem die Zellen dem Licht ausgesetzt sind.
