Päikesepatareid muudavad päikeseenergia elektrienergiaks. Nagu taimed, muudavad nad fotosünteesi teel päikeseenergia toiduks. Päikesepatareid töötavad, kasutades päikeseenergiat, et elektronid pooljuhtivates materjalides liiguksid aatomituuma lähedal asuvatelt orbiitidelt kõrgematele orbiitidele, et elektrit toota. Kaubanduslikud päikesepatareid kasutavad pooljuhina räni, kuid on üks viis päikesepatareide valmistamiseks hõlpsamini kättesaadavate materjalidega, et saaksite ise näha, kuidas see toimib.
Samm
Meetod 1 /3: klaasplaadi katmine
Samm 1. Valmistage ette 2 sama suurusega klaasplaati
Tavaliselt mikroskoobi all kasutatava klaasi suurused klaasplaadid sobivad ideaalselt kasutamiseks.
Samm 2. Puhastage mõlema plaadi pind alkoholiga
Pärast puhastamist hoidke servadest kinni.
Samm 3. Kontrollige plaadi pinda juhtivuse suhtes
Nipp on puudutada pinda multimeetriga. Kui olete kindlaks teinud, kumb pool on juhtiv, asetage see kõrvuti, üks juhtiv külg ülespoole ja teine juhtiv pool alla.
Samm 4. Liimige mõlemale plaadile läbipaistev lint
Lint hoiab plaati järgmises etapis samas asendis.
- Liimige lint mööda kahe plaadi pikki külgi, servadest üle 1 millimeetri.
- Kleepige lint plaadi juhtivast küljest 4–5 millimeetri kaugusele.
Samm 5. Kallake titaandioksiidi lahus plaadile
Tilgutage 2 tilka plaadi juhtivale küljele, seejärel jagage see kogu plaadi pinnale. Plaadi alumise juhtiva külje tihendamiseks asetage titaandioksiid.
Enne titaandioksiidi vedeliku tilgutamist võite selle katta tinaoksiidiga
Samm 6. Eemaldage lint ja eraldage plaadid
Nüüd käsitlete kahte plaati erinevalt.
- Asetage plaat juhtiva poolega ülespoole üleöö elektripliidile, et titaandioksiid üle plaadi röstida.
- Puhastage titaandioksiid plaadist juhtivat külge allapoole ja asetage see kohta, kus see ei määrdu.
Samm 7. Valmistage värvainega täidetud taldrik või tasane plaat
Värvaine võib valmistada vaarika-, muraka- või granaatõunamahlast või pruulida teed punastest hibiskide kroonlehtedest.
Etapp 8. Leotage titaandioksiidiga kaetud plaati, titaandioksiidiga kaetud pool allapoole, värvis 10 minutit
Samm 9. Puhastage teine plaat alkoholiga
Tehke seda sammu titaandioksiidiga kaetud plaadi leotamise ajal.
Samm 10. Kontrollige uuesti puhastatud plaadi juhtivust
Märkige mittejuhtiv pool plussmärgiga (+).
Samm 11. Katke puhastatud plaadi juhtiv pool õhukese süsinikkihiga
Seda saate teha, kattes juhtiva külje pliiatsiga või kasutades grafiidist määrdeainet. Katke kogu pind.
Samm 12. Eemaldage titaandioksiidiga kaetud plaat värvainelt
Loputage kaks korda, kõigepealt deioniseeritud veega ja seejärel alkoholiga. Pärast loputamist kuivatage puhta lapiga.
Meetod 2/3: koguge päikesepatarei kokku
Etapp 1. Asetage süsinikuga kaetud plaat titaandioksiidiga kaetud plaadi peale nii, et need kaks katet kokku puutuvad
Plaadid peaksid olema üksteisest umbes 5 millimeetri kaugusel. Kasutage pikal küljel köiteklambrit, et seda oma asendis hoida.
Etapp 2. Tilgutage paljastatud kihile 2 tilka vedelat jodiidi
Laske vedelal jodiidil pinda katta. Saate sidumisklambri avada ja õrnalt 1 plaati üles tõsta, nii et dioodivedelik katab kogu pinna.
Vedeljodiid põhjustab valguse toimel elektronide voolamise titaandioksiidiga kaetud plaadilt süsinikuga kaetud plaadile. Neid vedelikke nimetatakse elektrolüütideks
Samm 3. Pühkige plaadilt ära liigne vedelik
Meetod 3/3: päikesepatarei aktiveerimine ja testimine
Samm 1. Liimige alligaatoriklamber päikesepatarei ühe külje kihilisele osale
Samm 2. Ühendage multimeetri must traat titaandioksiidkattega ühendatud klambriga
See plaat on päikesepatarei negatiivne elektrood või katood.
Samm 3. Ühendage multimeetri punane juhe klambriga, mis ühendab süsinikukihiga
See plaat on päikesepatarei positiivne elektrood või anood. (Eelmises etapis märkisite selle mittejuhtiva poole plussmärgiga.)
Samm 4. Asetage päikesepatarei valgusallika lähedale, negatiivne elektrood valgusallika poole
Kooliklassis saab seda meetodit teha, asetades päikesepatarei projektori läätse kohale. Kodus kasutage muid valgusallikaid, nagu prožektorid või päike.
Samm 5. Mõõtke multimeetriga päikesepatarei tekitatud voolu ja pinget
Tehke seda enne ja pärast rakkude kokkupuudet valgusega.
