Hoe maak je zonnecellen?

Video: Hoe worden zonnepanelen gemaakt? | Doen Ze Dat Zo? | Het Klokhuis

Inhoud

Stappen
Methode 1 van 3: Glasplaten coaten
Methode 2 van 3: Zonnepanelen monteren
Methode 3 van 3: Zonnecellen activeren en testen
Tips
Waarschuwingen
Wat heb je nodig

Zonnecellen zetten de energie van de zon om in elektriciteit, net zoals planten deze door fotosynthese in voedsel omzetten. Zonnecellen werken op de energie van de zon, die elektronen in halfgeleidermaterialen verplaatst van banen dicht bij de kernen van hun atomen naar hogere banen waar ze elektriciteit kunnen geleiden. Commerciële zonnecellen gebruiken silicium als halfgeleider, maar hier is een manier om een zonnecel te maken van meer betaalbare materialen om zelf te zien hoe het werkt.

Stappen

Methode 1 van 3: Glasplaten coaten

1 Neem 2 glasplaten van hetzelfde formaat. Objectglaasjes ter grootte van een microscoopglaasje passen er perfect in.
2 Reinig beide oppervlakken van de platen met alcohol. Nadat de platen zijn schoongemaakt, kunnen ze alleen nog bij de randen worden vastgepakt.
3 Bepaal de geleidende kant van de plaat. Doe dit door het oppervlak aan te raken met de pinnen van de multimeter. Als je eenmaal hebt vastgesteld welke kant van elke plaat geleidend is, plaats je ze naast elkaar, een plaat met de geleidende kant naar boven en de andere met de geleidende kant naar beneden.
4 Zet de platen vast met ducttape. Dit houdt de platen op hun plaats voor de volgende stap.
- Plaats de tape langs de lange zijde van elke plaat om een millimeter (1/25 inch) vanaf de rand te overlappen.
- Plaats tape van 4 tot 5 mm (1/5 in.) op de buitenkant van de geleidende zijde van de plaat.
5 Breng titaniumdioxide-oplossing aan op de platen. Doseer 2 druppels op de geleidende zijden van de platen en verdeel het titaniumdioxide vervolgens gelijkmatig over het oppervlak van de plaat. Laat het titaniumdioxide de plaat volledig bedekken met de geleidende kant naar beneden.
- Voordat u de titaandioxide-oplossing aanbrengt, kunt u de platen wellicht eerst met tinoxide bekleden.
6 Verwijder de tape en verwijder de platen. U gaat nu op verschillende manieren met hen werken.
- Plaats de plaat, geleidende kant naar boven, 's nachts op een kookplaat om het titaniumdioxide te verbranden.
- Reinig het titaniumdioxide van de onderste geleidende plaat en bewaar het op een plaats waar het geen vuil kan verzamelen.
7 Bereid ondiepe schalen gevuld met verf voor. De kleurstof kan worden gemaakt van frambozen, bramen, granaatappelsap of rode hibiscustheeblaadjes.
8 Week de bodemplaat 10 minuten met titaniumdioxide in de vlek.
9 Terwijl de eerste plaat aan het weken is, maakt u de andere plaat schoon met alcohol.
10 Ring de schoongemaakte plaat om zijn geleidende kant te vinden. Markeer deze zijde met een plusteken (+).
11 Breng een dunne laag koolstof aan op de geleidende zijde van de gereinigde plaat. Dit kunt u doen door met potlood op de geleidende zijde te tekenen of door grafietvet aan te brengen. Bedek het hele oppervlak.
12 Verwijder de vlek plaat uit het verfbad. Spoel het twee keer af, eerst met gedeïoniseerd water en daarna met alcohol. Dep na het spoelen droog met een schone doek.

Methode 2 van 3: Zonnepanelen monteren

1 Plaats de met koolstof gecoate plaat op de titaniumdioxideplaat zodat de coatings in contact zijn. De platen moeten enigszins verschoven zijn, ongeveer 5 millimeter (1/5 inch). Gebruik clips aan de lange randen om ze op hun plaats te houden.
2 Breng 2 druppels jodiumoplossing aan op de gecoate zijkanten van de platen. De oplossing moet de platen volledig bedekken. U kunt de klemmen openen en een van de platen voorzichtig optillen om de oplossing over het hele oppervlak te verspreiden.
- Door de jodiumoplossing kunnen elektronen van de titaniumdioxideplaat naar de met koolstof beklede plaat stromen wanneer het element wordt blootgesteld aan een lichtbron. Deze oplossing wordt een elektrolyt genoemd.
3 Veeg overtollige oplossing van de blootgestelde delen van de platen.

Methode 3 van 3: Zonnecellen activeren en testen

1 Bevestig krokodillenklemmen aan de blootgestelde delen van de platen aan weerszijden van de zonnecel.
2 Sluit de zwarte draad van de multimeter aan op de krokodil die is aangesloten op de titaniumdioxideplaat. Deze plaat is de negatieve elektrode op de fotocel of de kathode.
3 Sluit de rode draad van de multimeter aan op de krokodil die is aangesloten op de met koolstof beklede plaat. Deze plaat is de positieve elektrode op de fotocel of de anode. (In de vorige stap heb je het gemarkeerd met een plusteken aan de niet-geleidende kant.)
4 Plaats het zonnepaneel naast de lichtbron met de negatieve elektrode ernaartoe. In de klas kun je hem bij de lamp plaatsen. In een thuisomgeving kan een andere lichtbron, zoals een spot of de zon zelf, worden vervangen.
5 Meet de stroom en spanning die de zonnecel genereert met een multimeter. Meet voor en nadat het element aan licht is blootgesteld.

Tips

Je kunt ook een zonnecel maken door 2 kleine vellen gepolijst koper te gebruiken en 1 daarvan een half uur op een hete plaat te leggen totdat het koper zwart wordt. Laat het afkoelen en trek de zwarte tweewaardige oxidelaag eraf, maar laat het roodkoperoxide eronder; het zal dienen als een halfgeleider.U hoeft de koperen plaat met niets te bedekken om geleidbaarheid te verkrijgen, en u zult een zoutwateroplossing als elektrolyt gebruiken.

Waarschuwingen

Zonnecellen van gecoate glasplaten of koperen halfgeleiderplaten kunnen zelf geen grote hoeveelheden energie produceren. Silicium wordt gebruikt in halfgeleiders omdat het efficiënter is dan alle materialen die in dit artikel worden gebruikt. Individuele siliciumzonnecellen worden echter verzameld in zonnecellen.