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In diesem Artikel: Titandioxid erhaltenSolarzelle erstellenStrom erzeugen12 Referenzen
Solarenergie ist eine der am schnellsten wachsenden erneuerbaren Energiequellen der Welt. Selbst wenn man viel Wissen und Geduld braucht, um ein ganzes Solarmodul zu bauen, kann auch ein Anfänger die gleichen Prinzipien anwenden, um eine kleine Solarzelle herzustellen. Dies ist eine großartige Möglichkeit, mehr über die Eigenschaften von Sonnenkollektoren zu erfahren. Alles, was Sie brauchen, ist Titandioxid, um die Zelle aufzubauen und mit Sonnenlicht elektrischen Strom zu erzeugen.
Stufen
Teil 1 Gewinnung von Titandioxid
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Holen Sie sich etwas Donut-Pulver. Kaufen Sie einen weißen Pulverbeutel mit Donuts. Es enthält eine Chemikalie namens Titandioxid (TiO2). Es ist ein nützliches Material zur Herstellung einer Solarzelle. -
Zucker auflösen. Leider wird das Titandioxid im Pulver nicht rein sein. Es wird mit Zucker und Fett gemischt. Um den Zucker zu entfernen, müssen Sie das Pulver in lauwarmem Wasser umrühren, bevor Sie es durch einen Filter, beispielsweise einen Kaffeefilter, passieren. Der Zucker löst sich auf und läuft durch die Löcher des Filters. Die verbleibende feste Paste ist eine Mischung aus Fetten und Titandioxid.- Verwenden Sie etwa eine Tasse Wasser für fünf Donuts.
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Das Fett entfernen. Fette sind nicht wasserlöslich und bleiben daher nach dem Filtern an Titandioxid haften. Glücklicherweise ist es ziemlich einfach, sie zu entfernen. Das Pulver in eine hitzebeständige Form geben und etwa drei Stunden bei 260 ° C backen. Dadurch werden die Fette verdampft und Sie erhalten nur Titandioxidpulver.
Teil 2 Die Solarzelle erschaffen
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Verwenden Sie leitfähiges Glas. Die meisten leitfähigen Gläser sind mit einer Zinn-Zinnoxid-Schicht beschichtet. Dadurch kann die Glasoberfläche Strom leiten, anstatt sich zu verflüssigen. Sie können sie online oder in einem Fachgeschäft kaufen.- Im Allgemeinen ist es möglich, es als Quadrat 2,5 x 2,5 cm zu kaufen.
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Bereiten Sie eine Titandioxidlösung vor. Ethanol in das Becherglas geben und umrühren. Sie müssen das reinste Ethanol verwenden, das Sie finden können. Ethanol im Labor wäre die beste Lösung, aber auch Wodka oder Everclear können die Arbeit erledigen.- Verwenden Sie etwa einen Milliliter Ethanol pro Donut und schütteln oder rühren Sie die Lösung im Behälter.
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Decken Sie das Glas ab. Legen Sie eine Schicht Klebeband auf alle drei Seiten des Glases. Auf diese Weise können Sie die Dicke der Ebene steuern. Tragen Sie mit einer Pipette eine kleine Schicht der Titandioxidlösung auf die Oberfläche des Glases auf. Verwenden Sie einen Objektträger, um überschüssige Flüssigkeit abzukratzen und eine sehr dünne Schicht zu hinterlassen. Wiederholen Sie diesen Vorgang zehnmal.- Jeder Tropfen sollte ausreichen, um das gesamte Glas einmal dünn zu bedecken. Insgesamt sollten Sie zehn Tropfen Lösung in zehn aufeinanderfolgenden Schichten auftragen.
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Koche die Zelle. Legen Sie es in eine Schüssel oder einen durchsichtigen Becher, der hitzebeständig ist. Stellen Sie den Behälter auf ein Backblech. Sie können die Zelle auch direkt auf das Kochfeld stellen. Das Backblech einschalten und 10 bis 20 Minuten kochen lassen.- Sie müssen die Zelle genau beobachten. Sie wird braun, bevor sie wieder weiß wird. Wenn es wieder seine ursprüngliche weiße Farbe annimmt, sind die organischen Lösungsmittel (Ethanol) verbrannt und die Zelle hat ihre Erhitzung beendet.
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Tee auftragen. Es enthält organische Verbindungen, die als Anthocyane bekannt sind. Diese Verbindungen eignen sich hervorragend zum Einfangen von Licht aus dem sichtbaren Spektrum. Bereiten Sie eine Tasse Tee zu und tauchen Sie die Zelle mehrere Stunden lang ein. Dunkle Tees, zum Beispiel mit Hibiskus, sind am effektivsten. Dies färbt die Zelle und lässt Anthocyane an ihrer Oberfläche haften. Jetzt kann die Zelle sichtbares Licht einfangen.- Bevor sie in Tee getaucht wurde, konnte sie nur das UV-Spektrum erfassen.
Teil 3 Strom erzeugen
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Färben Sie ein weiteres Stück leitfähiges Glas. Tragen Sie darauf Graphit als Gegenelektrode auf. Sie können einen normalen Graphitstift verwenden. Reiben Sie die Spitze des Stifts über das Glas, bis es vollständig mit Graphitresten bedeckt ist. -
Legen Sie eine Scheibe zwischen die Glasscheiben. Sie können einen kleinen Plastikkeil herstellen, den Sie zwischen die beiden Glasstücke legen. Stellen Sie es auf die saubere Seite jedes Raumes (dh auf die, die nicht mit Tee oder Graphit bedeckt sind). Andernfalls können Sie die Kanten der sauberen Seite jedes Glases mit Klebeband versehen, um als Keile zu fungieren. Dies hält sie leicht getrennt. -
Fügen Sie eine Elektrolytlösung hinzu. Eine Liode-Lösung ist der beste Elektrolyt. Sie können Apotheke kaufen. Mischen Sie drei Maßnahmen der Lösung mit einem Maß Alkohol. Zwischen die beiden Glasscheiben ein bis zwei Tropfen geben. -
Drücken Sie sie gegeneinander. Bevor es Zeit zum Verdampfen hat, drücken Sie beide Glasscheiben fest an. Verwenden Sie eine Zange, um sie in Position zu halten. Die Zelle kann elektrischen Strom erzeugen, wenn Sie sie dem Licht aussetzen.- Sie können es testen, indem Sie es in die Sonne legen und mit einem Multimeter prüfen, ob Strom vorhanden ist.