Inhalt
- Stufen
- Teil 1 von 3:
Decken Sie die Glasplatten ab - Teil 2 von 3:
Montieren Sie die Solarzelle - Teil 3 von 3:
Aktivieren und testen Sie die Solarzelle - Beratung
- Warnungen
- Notwendige Elemente
Solarzellen wandeln Sonnenenergie in Elektrizität um, so wie Pflanzen Sonnenenergie durch Photosynthese in Nahrung umwandeln. Das Prinzip des Solarzellenbetriebs basiert auf der Verwendung von Sonnenenergie, um Elektronen in Halbleitermaterialien zu bewegen, indem sie aus ihrer niedrigen Umlaufbahn in eine höhere Umlaufbahn gebracht werden, um Elektrizität zu erzeugen. Die auf dem Markt befindlichen Solarzellen verwenden Silikon als Halbleiter. Hier finden Sie jedoch eine Möglichkeit, Solarzellen aus besser zugänglichen Materialien herzustellen, damit Sie selbst sehen können, ob sie funktionieren.
Stufen
Teil 1 von 3:
Decken Sie die Glasplatten ab
- 1 Holen Sie sich zwei Glasplatten gleicher Größe. Ideal wären Objektträger aus Glas, die für Mikroskope verwendet werden.
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2 Reinigen Sie die Oberflächen der beiden Glasplatten mit Alkohol. Sobald die Klingen sauber sind, fassen Sie sie nur noch an den Kanten an. -
3 Testen Sie die Leitfähigkeit der Oberflächen der Glasplatten. Berühren Sie mit den Stäben eines Multimeters die Oberfläche der Platte. Wenn Sie herausgefunden haben, welche Seite die Fahrerseite ist, legen Sie die Mondtafeln nebeneinander, eine Platte mit der Fahrerseite oben und eine Platte mit der Fahrerseite unten. -
4 Kleben Sie transparentes Klebeband auf die Glasplatten. Dadurch bleiben die Platten für den nächsten Schritt an Ort und Stelle.- Legen Sie das Klebeband in Längsrichtung der Platte ein und lassen Sie es einen Millimeter zur Seite ragen.
- Lassen Sie das Klebeband 4 bis 5 mm von der Fahrerseite entfernt auf der Platte, wo es oben ist.
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5 Eine Titandioxidlösung auftragen. Gießen Sie zwei Tropfen auf den Teller, auf dem sich die Fahrerseite befindet, und verteilen Sie ihn dann gleichmäßig. Decken Sie die zweite Platte aus Titandioxid.- Vor dem Auftragen der Titandioxidlösung können Sie auch die Zinkoxidplatten beschichten.
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6 Entfernen Sie das Klebeband und trennen Sie die Platten. Ab sofort werden Sie die Teller anders behandeln.- Legen Sie die Platte mit der Fahrerseite auf eine elektrische Platte, um das Titan über Nacht zu garen.
- Entfernen Sie das Titandioxid mit der Fahrerseite darunter von der Platte und legen Sie es an eine Stelle, an der es nicht verschmutzt.
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7 Füllen Sie eine hohle Platte mit Farbstoff. Sie können Farbstoffe verwenden, die mit Himbeer-, Brombeer- oder Granatapfelsaft hergestellt wurden oder indem Sie Tee mit roten Hibiskusblättern aufgießen. -
8 Die Färbeplatte 10 Minuten mit Titandioxid auf der Unterseite einweichen. -
9 Reinigen Sie die andere Platte mit Alkohol. Fahren Sie fort, während die erste Platte mit dem Farbstoff getränkt ist. -
10 Testen Sie die gerade gereinigte Platte erneut, um die Fahrerseite zu ermitteln. Schreiben Sie ein + Zeichen auf die nichtleitende Seite der Platte. -
11 Tragen Sie eine dünne Schicht Kohlenstoff auf die leitende Seite der gerade gereinigten Platte auf. Sie können fortfahren, indem Sie die Oberfläche mit einem Bleistift abkratzen oder ein festes Schmiermittel auf Kohlenstoffbasis auftragen. Bedecken Sie die gesamte Oberfläche. -
12 Entfernen Sie die mit Titandioxid bedeckte Platte vom Farbstoff. Spülen Sie zweimal, zuerst mit entionisiertem Wasser und dann mit Alkohol. Trocknen Sie die Platte nach dem Spülen mit einem sauberen Tuch. Werbung
Teil 2 von 3:
Montieren Sie die Solarzelle
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1 Bringen Sie die kohlenstoffbeschichtete Platte so in Kontakt mit der titandioxidbeschichteten Platte, dass sich die verschiedenen Schichten berühren. Die Platten sollten leicht um 5 mm versetzt sein. Halten Sie sie mit Büroklammern fest. -
2 Tragen Sie 2 Tropfen einer Diodidlösung auf die exponierte Seite auf. Lassen Sie die Lösung zwischen die beiden Glasplatten eindringen, bis sie die gesamte Innenseite bedeckt. Möglicherweise müssen Sie die Büroklammern entfernen und eine der Platten vorsichtig anheben, damit die Lösung die Innenseiten bedeckt.- Die Diodidlösung ermöglicht es den Elektronen, von der mit Titandioxid beschichteten Platte zur mit Kohlenstoff beschichteten Platte zu gelangen, sobald die Zelle Licht ausgesetzt ist. Diese Art von Lösung wird als Elektrolyt bezeichnet.
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3 Trocknen Sie den Überschuss an Lösung, den Sie möglicherweise auf den Platten sehen. Werbung
Teil 3 von 3:
Aktivieren und testen Sie die Solarzelle
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1 Befestigen Sie eine Krokodilklemme an einer Seite des abgedeckten Teils der Solarzelle. -
3 Schließen Sie das rote Kabel an. Schließen Sie es an die Klemme an, die mit der kohlenstoffbeschichteten Seite verbunden ist. Diese Platte ist die positive Elektrode der Solarzelle, die auch als Anode bezeichnet wird (in einem vorherigen Schritt wurde die Wäsche mit einem Pluszeichen (+) markiert). -
4 Stellen Sie die Solarzelle in die Nähe einer Lichtquelle und platzieren Sie die negative Elektrode vor dem Licht. In einem Klassenzimmer können Sie die Solarzelle über der Linse eines Overheadprojektors platzieren. Zu Hause können Sie eine andere Lichtquelle verwenden, z. B. eine Glühbirne oder die Sonne. -
5 Messen Sie den von der Solarzelle erzeugten Strom und die Spannung mit einem Multimeter. Nehmen Sie Messungen vor und nach der Belichtung mit der Lichtquelle vor. Werbung
Beratung
- Sie können eine Solarzelle auch mit 2 kleinen gebürsteten Kupferplatten herstellen und eine der beiden Platten eine halbe Stunde lang auf eine elektrische Platte legen, bis das Kupfer schwarz wird. Lassen Sie es abkühlen und entfernen Sie die schwarze Schicht aus Kupferoxid II, während Sie die Schicht unter dem roten Kupferoxid I belassen. Sie dient als Halbleiter. Es ist nicht notwendig, die Kupferplatte abzudecken, Sie benötigen lediglich eine Salzlösung, die dem Elektrolyten dient.
Warnungen
- Die Glasplatte oder die Kupferplatte erzeugen nicht viel Strom. Silikon wird als Halbleiter verwendet, da es viel effizienter ist als die anderen in diesem Artikel verwendeten Materialien. Es werden jedoch einzelne Solarzellen aus Silikon zusammen montiert, um Solarmodule herzustellen.
Notwendige Elemente
- Glasplatten (zB Objektträger für Mikroskope)
- Alkohol (vorzugsweise Ethanol)
- Entionisiertes Wasser
- Ein Voltmeter oder ein Multimeter
- Transparent Scotch
- Ein tiefer Teller
- Eine elektrische Platte (1.100 Watt, wenn möglich)
- Eine Lösung von Titandioxid
- Zinkoxidlösung (optional)
- Ein Bleistift oder ein Festschmierstoff
- Eine Diodidlösung
- Posaunen
- Krokodilklemme