انرژی خورشیدی سریعترین رشد انرژی جایگزین در جهان است. ساخت سلولهای خورشیدی واقعی نیاز به مهارت و صبر دارد ، اما حتی یک مبتدی می تواند از همین اصول برای ساخت سلولهای خورشیدی کوچک استفاده کند. یک راه عالی برای یادگیری ویژگی های سلول های خورشیدی وجود دارد. شما فقط به کمی دی اکسید تیتانیوم احتیاج دارید ، یک سلول بسازید و از سلول برای تبدیل نور به جریان الکتریکی استفاده کنید.
گام
قسمت 1 از 3: دریافت دی اکسید تیتانیوم
مرحله 1. پودر قند را برای دونات جمع کنید
یک کیسه دونات با پودر قند سفید بخرید. پودر قند حاوی ماده شیمیایی به نام دی اکسید تیتانیوم است. (TiO2) دی اکسید تیتانیوم یک ماده مفید برای ساخت سلول های خورشیدی است.
مرحله 2. شکر را حل کنید
متأسفانه دی اکسید تیتانیوم پودر قند پیراشکی خالص نیست. این ماده با قند و چربی مخلوط می شود. برای حذف شکر ، پودر آسیاب شده را در آب گرم هم بزنید و سپس آن را از طریق یک الک (ترجیحا یک فیلتر قهوه) بریزید. شکر در آب حل شده و از صافی عبور می کند. ماده جامد باقی مانده روی فیلتر مخلوطی از دی اکسید تیتانیوم و چربی است.
به ازای هر پنج دونات یک فنجان آب گرم استفاده کنید
مرحله 3. چربی را بردارید
چربی در آب حل نمی شود ، بنابراین دی اکسید تیتانیوم هنوز پس از فیلتر شدن با چربی مخلوط می شود. خوشبختانه از بین بردن چربی آنقدرها هم سخت نیست. پودر را در یک فنجان یا ظرف امن قرار دهید و آن را تا 500 گرم کنیدo درجه سانتیگراد به مدت سه ساعت. حرارت چربی را تبخیر کرده و پودر دی اکسید تیتانیوم را ترک می کند.
قسمت 2 از 3: ساخت سلول های خورشیدی
مرحله 1. از شیشه های رسانا استفاده کنید
بیشتر شیشه های رسانا با بقایای اکسید قلع ایندیوم پوشانده شده است. این پوشش به سطح شیشه اجازه می دهد تا الکتریسیته را هدایت کند ، نه اینکه عایق باشد. می توانید شیشه های رسانا را به صورت آنلاین یا در فروشگاه سلول خورشیدی خریداری کنید.
معمولاً ابعاد این شیشه 2.5 2.5 2.5 سانتی متر است
مرحله 2. یک محلول دی اکسید تیتانیوم تهیه کنید
اتانول را در یک لیوان به محلول دی اکسید تیتانیوم اضافه کرده و هم بزنید. اتانول مورد استفاده باید تا حد ممکن خالص باشد. بهترین حالت 200 اتانول خالص است ، اما اگر گزینه دیگری وجود ندارد ، ودکا یا Everclear هنوز هم می تواند مورد استفاده قرار گیرد.
تقریباً یک میلی لیتر اتانول در هر دونات استفاده کنید و محلول را در یک لیوان یا لیوان تکان دهید یا هم بزنید
مرحله 3. شیشه را بپوشانید
نوار چسب را در سه طرف شیشه بچسبانید. چسب به شما کمک می کند تا عمق پوشش را کنترل کنید. از یک پیپت یا قطره چکان مشابه استفاده کنید تا مقدار کمی از محلول دی اکسید تیتانیوم را روی سطح شیشه بریزید. از اسلاید میکروسکوپ برای حذف محلول اضافی روی سطح استفاده کنید و تنها یک لایه نازک باقی بگذارید. این روند را ده بار تکرار کنید.
هر قطره برای یک بار کافی است تا شیشه را با یک لایه نازک بپوشانید. در کل ، شما از ده قطره برای تشکیل یک لایه دی اکسید تیتانیوم استفاده خواهید کرد
مرحله 4. سلول خورشیدی را گرم کنید
سلول های خورشیدی را در یک لیوان یا لیوان شفاف و مقاوم در برابر حرارت قرار دهید. ظرف را روی اجاق برقی قرار دهید (یا سلولهای خورشیدی را مستقیماً روی اجاق برقی قرار دهید). اجاق برقی را روشن کرده و سلول را به مدت 10-20 دقیقه گرم کنید.
شما باید از نزدیک سلول را زیر نظر داشته باشید. سلول قهوه ای می شود ، سپس دوباره سفید می شود. اگر رنگ سلول به رنگ سفید اولیه خود بازگردد ، به این معنی است که محلول آلی (اتانول) سوزانده شده و حرارت سلول کامل شده است
مرحله 5. سلول خورشیدی را با چای بپوشانید
چای حاوی ترکیبات آلی به نام آنتوسیانین است. این ترکیبی است که در جذب نور در طیف مرئی خوب است. یک فنجان چای گیاهی را گرم کنید و سلول های خورشیدی را برای چند ساعت خیس کنید. چای های تیره تر ، مانند هیبیسکوس ، بهترین هستند. سلول ها با چای رنگ آمیزی می شوند و آنتوسیانین ها به سطح سلول می چسبند. اکنون سلول خورشیدی آماده جذب نور مرئی است.
قبل از لکه گیری ، سلول ها فقط می توانستند نور را در طیف فرابنفش درک کنند
قسمت 3 از 3: تولید جریان الکتریکی
مرحله 1. یک قطعه دیگر شیشه رسانا را با گرافیت رنگ آمیزی کنید
این قطعه شیشه به عنوان یک الکترود ضد عمل می کند. می توانید از گرافیت روی مداد معمولی استفاده کنید. فقط نوک مداد را روی سطح شیشه بچرخانید تا کاملاً با بقایای گرافیت پوشانده شود.
مرحله 2. فاصله بین تکه های شیشه را قرار دهید
می توانید پلاستیک نازک را به عنوان فاصله بین قطعات شیشه برش دهید. محفظه در سمت تمیز شیشه (پشت چای یا طرف گرافیت) قرار می گیرد. متناوباً می توانید نوار چسب را در اطراف لبه سمت تمیز شیشه بچسبانید تا فضایی ایجاد شود. این فاصله بین شیشه را کمی جدا می کند.
مرحله 3. محلول الکترود را اضافه کنید
محلول ید یک الکترولیت ایده آل است. می توانید آن را در اکثر داروخانه ها تهیه کنید. به نسبت 3: 1 با الکل مخلوط کنید. یک تا دو قطره از محلول را بین دو تکه شیشه بریزید.
مرحله 4. قطعات شیشه را به هم فشار دهید
قبل از اینکه محلول زمان بخار شدن داشته باشد ، دو تکه شیشه را محکم به هم فشار دهید. برای بستن آن از گیره تمساح استفاده کنید. در حال حاضر سلول های خورشیدی می توانند در صورت قرار گرفتن در معرض نور جریان الکتریکی ایجاد کنند.
