نحوه ساخت سلول های خورشیدی

ویدیو: بهترین روش ساخت سلول خورشیدی در خانه

محتوا

مراحل
روش 1 از 3: پوشش صفحات شیشه ای
روش 2 از 3: مونتاژ صفحات خورشیدی
روش 3 از 3: فعال سازی و آزمایش سلول های خورشیدی
نکات
هشدارها
چه چیزی نیاز دارید

سلولهای خورشیدی انرژی خورشید را به الکتریسیته تبدیل می کنند ، درست مانند گیاهان که از طریق فتوسنتز آن را به غذا تبدیل می کنند. سلولهای خورشیدی با انرژی خورشید کار می کنند که الکترونهای مواد نیمه رسانا را از مدارهای نزدیک به هسته اتمهای خود به مدارهای بالاتر منتقل می کند و در آنجا می توانند الکتریسیته را هدایت کنند. سلول های خورشیدی تجاری از سیلیکون به عنوان یک نیمه هادی استفاده می کنند ، اما در اینجا راهی برای ساختن سلول خورشیدی از مواد مقرون به صرفه وجود دارد تا خودتان نحوه عملکرد آن را ببینید.

مراحل

روش 1 از 3: پوشش صفحات شیشه ای

1 2 بشقاب شیشه ای با همان اندازه بردارید. اسلایدهای اندازه اسلاید میکروسکوپ کاملاً متناسب است.
2 هر دو سطح بشقاب را با الکل تمیز کنید. هنگامی که صفحات تمیز شدند ، فقط می توان آنها را از لبه ها گرفت.
3 سمت رسانای صفحه را مشخص کنید. این کار را با لمس سطح با پین های مولتی متر انجام دهید. پس از مشخص شدن اینکه کدام طرف هر صفحه رسانا است ، آنها را در کنار هم قرار دهید ، یک صفحه با طرف رسانا به سمت بالا و دیگری با طرف رسانا به سمت پایین.
4 صفحات را با نوار چسب محکم کنید. با این کار صفحات را در مرحله بعدی ثابت نگه می دارید.
- نوار را در امتداد طرف طولانی هر صفحه قرار دهید تا یک میلی متر (1/25 اینچ) از لبه همپوشانی داشته باشد.
- 4 تا 5 میلی متر (1/5 اینچ) نوار را در قسمت بیرونی قسمت رسانای صفحه قرار دهید.
5 محلول دی اکسید تیتانیوم را روی صفحات بمالید. 2 قطره در طرف رسانای صفحات بریزید ، سپس دی اکسید تیتانیوم را به طور مساوی روی سطح صفحه پخش کنید. اجازه دهید دی اکسید تیتانیوم صفحه را کاملاً با طرف رسانا به سمت پایین بپوشاند.
- قبل از استفاده از محلول دی اکسید تیتانیوم ، ابتدا باید صفحات را با اکسید قلع بپوشانید.
6 نوار را بردارید و بشقاب ها را جدا کنید. اکنون شما به طرق مختلف با آنها کار خواهید کرد.
- بشقاب ، طرف رسانا را به مدت یک شب روی یک صفحه داغ قرار دهید تا دی اکسید تیتانیوم سوزانده شود.
- دی اکسید تیتانیوم را از صفحه رسانای پایینی تمیز کنید و آن را در مکانی ذخیره کنید که خاک جمع آوری نکند.
7 ظروف کم عمق پر از رنگ را آماده کنید. این رنگ را می توان از تمشک ، توت سیاه ، آب انار یا گلبرگهای چای هبیسکوس قرمز تهیه کرد.
8 صفحه زیرین را با دی اکسید تیتانیوم در لکه به مدت 10 دقیقه خیس کنید.
9 در حالی که بشقاب اول خیس می شود ، بشقاب دیگر را با الکل تمیز کنید.
10 به صفحه تمیز شده زنگ بزنید تا طرف رسانای آن پیدا شود. این طرف را با علامت بعلاوه (+) علامت گذاری کنید.
11 یک لایه نازک کربن را به طرف رسانای صفحه تمیز شده بمالید. می توانید این کار را با کشیدن مداد در طرف رسانا یا استفاده از گریس گرافیت انجام دهید. تمام سطح را بپوشانید.
12 صفحه لکه را از حمام رنگ بردارید. دو بار آن را بشویید ، ابتدا با آب دیونیزه و سپس الکل. پس از شستشو با یک پارچه تمیز خشک کنید.

روش 2 از 3: مونتاژ صفحات خورشیدی

1 صفحه روکش شده با کربن را روی صفحه دی اکسید تیتانیوم قرار دهید تا پوشش ها در تماس باشند. صفحات باید کمی افست شوند ، حدود 5 میلی متر (1/5 اینچ). برای ثابت نگه داشتن آنها از گیره ها در لبه های بلند استفاده کنید.
2 2 قطره محلول ید را به طرفین روکش صفحات بمالید. محلول باید صفحات را کاملاً بپوشاند. می توانید گیره ها را باز کرده و یکی از صفحات را به آرامی بلند کنید تا محلول روی کل سطح پخش شود.
- محلول ید به الکترونها اجازه می دهد تا از صفحه دی اکسید تیتانیوم به صفحه پوشش داده شده با کربن بروند و عنصر در معرض منبع نور قرار گیرد. این محلول الکترولیت نامیده می شود.
3 محلول اضافی را از قسمت های در معرض صفحات پاک کنید.

روش 3 از 3: فعال سازی و آزمایش سلول های خورشیدی

1 گیره های تمساح را به قسمت های نمایان شده صفحات در دو طرف سلول خورشیدی وصل کنید.
2 سرب سیاه مولتی متر را به تمساح متصل به صفحه دی اکسید تیتانیوم متصل کنید. این صفحه الکترود منفی روی فوتوسل یا کاتد است.
3 سیم قرمز مولتی متر را به تمساح متصل به صفحه با روکش کربن وصل کنید. این صفحه الکترود مثبت روی فوتوسل یا آند است. (در مرحله قبل ، آن را با علامت بعلاوه در طرف غیر رسانا مشخص کردید.)
4 پنل خورشیدی را در کنار منبع نور و الکترود منفی رو به آن قرار دهید. در کلاس درس ، می توانید آن را نزدیک لامپ قرار دهید. در محیط خانه ، منبع نور دیگری مانند نورافکن یا خود خورشید می تواند جایگزین شود.
5 جریان و ولتاژ تولید شده توسط سلول خورشیدی را با مولتی متر اندازه گیری کنید. اندازه گیری قبل و بعد از قرار گرفتن عنصر در معرض نور.

نکات

همچنین می توانید با استفاده از 2 ورق کوچک مس صیقلی و قرار دادن 1 عدد از آنها بر روی صفحه داغ به مدت نیم ساعت تا مس سیاه شود ، یک سلول خورشیدی بسازید. بگذارید خنک شود و پوشش اکسید دو ظرفیتی سیاه را جدا کنید ، اما اکسید مس قرمز را در زیر بگذارید. به عنوان یک نیمه هادی عمل خواهد کرد.برای به دست آوردن رسانایی نیازی به پوشاندن ورق مس ندارید و از محلول آب نمک به عنوان الکترولیت استفاده می کنید.

هشدارها

صفحات خورشیدی با روکش شیشه ای یا ورق های مس نیمه هادی نمی توانند به تنهایی مقادیر زیادی انرژی تولید کنند. سیلیکون در نیمه هادی ها استفاده می شود زیرا از هر ماده ای که در این مقاله استفاده می شود کارآمدتر است. با این حال ، سلولهای خورشیدی سیلیکونی جداگانه در سلولهای خورشیدی جمع آوری می شوند.