Solarzellen herstellen

Schritte
Tipps
Warnungen
Notwendigkeiten

Solarzellen wandeln Sonnenenergie in Strom um, genauso wie Pflanzen Sonnenenergie durch Photosynthese in Nährstoffe umwandeln. Solarzellen verwenden Sonnenenergie, um Elektronen in Halbleitern zu bewegen, um Elektrizität zu leiten. Kommerzielle Solarzellen verwenden Silikon als Halbleiter, aber hier ist eine Möglichkeit, Solarzellen aus leichter zugänglichen Materialien herzustellen, damit Sie selbst sehen können, wie es funktioniert.

Schritte

Methode 1 von 3: Beschichten der Glasplatten

1. Finden Sie zwei Glasplatten der gleichen Größe. Ideal sind Platten in der Größe von Mikroskop-Deckgläsern.

2. Reinigen Sie die Glasplatten auf beiden Seiten. Wenn sie sauber sind, berühren Sie nur die Seiten.

3. Testen Sie die Vorderseite der Glasplatten auf Leitfähigkeit, indem Sie ihre Oberfläche mit einem Multimeter berühren. Sobald Sie die leitfähige Seite bestimmt haben, legen Sie sie nebeneinander. Legen Sie eine Platte mit der leitfähigen Seite nach oben und die andere mit der leitfähigen Seite nach unten.

4. Kleben Sie transparentes Klebeband auf die Platten. Dadurch werden sie für den nächsten Schritt an Ort und Stelle gehalten.

Kleben Sie das Klebeband 1 Millimeter über die Kanten beider Längsseiten.

Kleben Sie Klebeband über den Rand der äußeren 4 bis 5 Millimeter der Platte mit der leitfähigen Seite nach oben.

5. Tragen Sie eine Titandioxidlösung auf die Platten auf. Geben Sie zwei Tropfen mit der leitfähigen Seite nach oben auf die Platte und verteilen Sie sie gleichmäßig auf der Oberfläche der Platte. Bedecken Sie die Platte mit der leitfähigen Seite nach unten vollständig mit Titandioxid.

Bevor Sie das Titandioxid auftragen, empfiehlt es sich, die Glasplatten zunächst mit Zinnoxid zu beschichten.

6. Entfernen Sie das Klebeband und trennen Sie die Platten. Jetzt wirst du die Teller anders behandeln.

Legen Sie die leitfähige Platte mit der Seite nach oben über Nacht auf eine elektrische Kochplatte, damit das Titandioxid auf der Platte backen kann.

Entfernen Sie das Titandioxid von der leitfähigen Seiten-Bodenplatte und bewahren Sie es an einem Ort auf, an dem es nicht verschmutzt.

7. Füllen Sie eine flache Schüssel mit Farbe. Diese Farbe kann aus Himbeer-, Brombeer- oder Granatapfelsaft oder aus Tee aus roten Hibiskusblättern hergestellt werden.

8. Die titandioxidbeschichtete Platte mit der beschichteten Seite nach unten 10 Minuten in der Farbe einweichen.

9. Während die titandioxidbeschichtete Platte eingeweicht wird, reinigen Sie die andere Platte mit Alkohol.

10. Testen Sie die gereinigte Platte erneut, um ihre leitfähige Seite zu finden. Markieren Sie die nichtleitende Seite mit einem Pluszeichen (+).

11. Tragen Sie eine dünne Kohlenstoffschicht auf die leitfähige Seite der gereinigten Platte auf. Sie können dies tun, indem Sie einen Graphitstift oder Graphitmarker auf die leitfähige Seite auftragen. Bedecken Sie die gesamte Oberfläche.

12. Entfernen Sie die titandioxidbeschichtete Platte vom Lack. Zweimal ausspülen. Erst mit entionisiertem Wasser und dann mit Alkohol. Dann mit einem sauberen Papiertuch oder Küchenpapier trocken tupfen.

Methode 2 von 3: Zusammenbau der Solarzelle

1. Legen Sie die kohlenstoffbeschichtete Platte so auf die titandioxidbeschichtete Platte, dass sich die Beschichtungen berühren. Die Platten sollten um ca. 5 Millimeter versetzt sein. Verwenden Sie Büroklammern an den Längsseiten, um sie in Position zu halten.

2. Tragen Sie 2 Tropfen einer Jodidlösung auf die exponierten Stellen der Beschichtung auf. Die Beschichtungen vollständig einweichen, damit die Oberflächen vollständig damit bedeckt sind.

Die Jodidlösung lässt Elektronen von der titandioxidbeschichteten Platte zur kohlenstoffbeschichteten Platte fließen, wenn die Zelle einer Lichtquelle ausgesetzt wird. Eine solche Lösung wird Elektrolyt genannt.

3. Wischen Sie überschüssige Lösung von der Außenseite der Platten ab.

Methode 3 von 3: Aktivieren und Testen der Solarzelle

1. Befestigen Sie eine Krokodilklemme an den freiliegenden beschichteten Bereichen auf beiden Seiten der Solarzelle.

2. Verbinden Sie das schwarze Kabel des Multimeters mit dem Anschluss, der an der freiliegenden Titandioxidbeschichtung angebracht ist. Diese Platte ist die negative Elektrode oder Kathode der Solarzelle.

3. Verbinden Sie das rote Kabel des Multimeters mit dem Anschluss, der an der freiliegenden Kohlebeschichtung befestigt ist. Diese Platte ist die positive Elektrode oder Anode. (In einem vorherigen Schritt haben Sie es mit einem Pluszeichen auf der nicht leitenden Seite markiert.)

4. Platzieren Sie die Solarzelle neben einer Lichtquelle mit der negativen Elektrode zur Quelle. In einem Klassenzimmer können Sie dies tun, indem Sie die Zelle auf die Linse eines Overhead-Projektors legen. In einer Wohnsituation kann hierfür eine andere Lichtquelle wie ein Strahler oder Sonnenlicht verwendet werden.

5. Messen Sie den von der Solarzelle erzeugten Strom und die Spannung mit einem Multimeter. Tun Sie dies sowohl vor als auch nachdem die Solarzelle dem Sonnenlicht ausgesetzt wurde.

Tipps

Sie können auch eine Solarzelle mit 2 kleinen Plättchen aus gebürstetem Kupfer herstellen, von denen Sie 1 auf einer heißen Platte eine halbe Stunde schwarz brennen lassen. Dann abkühlen lassen und das schwarze Kupferoxid entfernen, aber das rote Kupferoxid darunter als Halbleiter lassen. Sie müssen die Kupferplatte nicht beschichten und können als Elektrolyt eine Salzwasserlösung verwenden.

Warnungen

Weder die Halbleitersolarzelle aus beschichteter Glasplatte noch die aus Kupfer liefert viel Energie. Silikone werden in Halbleitern verwendet, weil sie effizienter sind als die in diesem Artikel erwähnten Materialien.