Come realizzare celle solari

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Contenuto

Passi
Metodo 1 di 3: lastre di vetro di rivestimento
Metodo 2 di 3: assemblaggio di pannelli solari
Metodo 3 di 3: attivazione e test delle celle solari
Consigli
Avvertenze
Di che cosa hai bisogno

Le celle solari convertono l'energia del sole in elettricità, proprio come le piante la convertono in cibo attraverso la fotosintesi. Le celle solari operano sull'energia del Sole, che sposta gli elettroni nei materiali semiconduttori dalle orbite vicine ai nuclei dei loro atomi verso orbite più alte dove possono condurre elettricità. Le celle solari commerciali utilizzano il silicio come semiconduttore, ma ecco un modo per realizzare una cella solare con materiali più economici per vedere di persona come funziona.

Passi

Metodo 1 di 3: lastre di vetro di rivestimento

1 Prendi 2 piatti di vetro della stessa dimensione. I vetrini delle dimensioni di un vetrino da microscopio si adattano perfettamente.
2 Pulire entrambe le superfici delle piastre con alcool. Le piastre, una volta pulite, possono essere afferrate solo dai bordi.
3 Determinare il lato conduttivo della piastra. Fatelo toccando la superficie con i perni del multimetro. Una volta stabilito quale lato di ciascuna piastra è conduttivo, posizionarle una accanto all'altra, una con il lato conduttivo rivolto verso l'alto e l'altra con il lato conduttivo rivolto verso il basso.
4 Fissare le piastre con nastro adesivo. Ciò manterrà le piastre in posizione per il passaggio successivo.
- Posiziona il nastro lungo il lato lungo di ogni piatto in modo che si sovrapponga a un millimetro (1/25 di pollice) dal bordo.
- Posizionare un nastro da 4 a 5 mm (1/5 in.) all'esterno del lato conduttivo della piastra.
5 Applicare la soluzione di biossido di titanio alle piastre. Erogare 2 gocce sui lati conduttivi delle piastre, quindi distribuire uniformemente il biossido di titanio sulla superficie della piastra. Lasciare che il biossido di titanio copra completamente la piastra con il lato conduttivo rivolto verso il basso.
- Prima di applicare la soluzione di biossido di titanio, potresti voler rivestire le piastre con ossido di stagno.
6 Rimuovere il nastro e staccare i piatti. Ora lavorerai con loro in modi diversi.
- Posizionare la piastra, con il lato conduttivo rivolto verso l'alto, su una piastra riscaldante durante la notte per bruciare il biossido di titanio.
- Pulire il biossido di titanio dalla piastra conduttiva inferiore e conservarlo in un luogo dove non raccolga sporco.
7 Preparare piatti poco profondi pieni di vernice. Il colorante può essere ottenuto da lamponi, more, succo di melograno o petali di tè di ibisco rosso.
8 Immergere la piastra inferiore con biossido di titanio nella macchia per 10 minuti.
9 Mentre il primo piatto è in ammollo, pulire l'altro piatto con alcool.
10 Suonare la piastra pulita per trovare il suo lato conduttivo. Segna questo lato con un segno più (+).
11 Applicare uno strato sottile di carbone sul lato conduttivo della piastra pulita. Puoi farlo disegnando con una matita sul lato conduttivo o applicando grasso di grafite. Coprire l'intera superficie.
12 Rimuovere la piastra macchia dal bagno di tintura. Sciacquare due volte, prima con acqua deionizzata e poi con alcool. Asciugare con un panno pulito dopo il risciacquo.

Metodo 2 di 3: assemblaggio di pannelli solari

1 Posizionare la piastra rivestita di carbonio sulla piastra di biossido di titanio in modo che i rivestimenti siano a contatto. Le lastre dovrebbero essere leggermente sfalsate, di circa 5 millimetri (1/5 di pollice). Usa le clip sui bordi lunghi per tenerli in posizione.
2 Applicare 2 gocce di soluzione di iodio sui lati rivestiti delle piastre. La soluzione dovrebbe coprire completamente le piastre. Puoi aprire i morsetti e sollevare delicatamente una delle piastre per distribuire la soluzione su tutta la superficie.
- La soluzione di iodio consentirà agli elettroni di fluire dalla piastra di biossido di titanio alla piastra rivestita di carbonio quando l'elemento è esposto a una fonte di luce. Questa soluzione è chiamata elettrolita.
3 Eliminare la soluzione in eccesso dalle parti esposte delle piastre.

Metodo 3 di 3: attivazione e test delle celle solari

1 Attacca le clip a coccodrillo alle parti esposte delle piastre su entrambi i lati della cella solare.
2 Collegare il cavo nero del multimetro al coccodrillo collegato alla piastrina in biossido di titanio. Questa piastra è l'elettrodo negativo sulla fotocellula o sul catodo.
3 Collegare il cavo rosso del multimetro al coccodrillo collegato alla piastra rivestita di carbonio. Questa piastra è l'elettrodo positivo sulla fotocellula o sull'anodo. (Nel passaggio precedente, lo hai contrassegnato con un segno più sul lato non conduttivo.)
4 Posiziona il pannello solare vicino alla fonte di luce con l'elettrodo negativo rivolto verso di essa. In classe, puoi metterlo vicino alla lampada. In un ambiente domestico si può sostituire un'altra fonte di luce, come un faretto o il sole stesso.
5 Misurare la corrente e la tensione generate dalla cella solare con un multimetro. Misurare prima e dopo l'esposizione dell'elemento alla luce.

Consigli

Puoi anche realizzare una cella solare usando 2 piccoli fogli di rame lucidato e mettendone 1 su una piastra calda per mezz'ora fino a quando il rame diventa nero. Lasciare raffreddare e rimuovere il rivestimento di ossido bivalente nero, ma lasciare l'ossido di rame rosso sotto; servirà da semiconduttore.Non avrai bisogno di coprire il foglio di rame con nulla per ottenere la conduttività e utilizzerai una soluzione di acqua salata come elettrolita.

Avvertenze

Le celle solari con lastre di vetro rivestite o le lastre di rame semiconduttore non possono produrre da sole grandi quantità di energia. Il silicio viene utilizzato nei semiconduttori perché è più efficiente di qualsiasi materiale utilizzato in questo articolo. Tuttavia, le singole celle solari al silicio vengono raccolte nelle celle solari.