الطاقة الشمسية هي الطاقة البديلة الأسرع نموا في العالم. يتطلب صنع خلايا شمسية حقيقية بعض المهارة والصبر ، ولكن حتى المبتدئين يمكنهم تطبيق نفس المبادئ لصنع خلايا شمسية صغيرة. هناك طريقة رائعة للتعرف على خصائص الخلايا الشمسية. تحتاج فقط إلى القليل من ثاني أكسيد التيتانيوم ، وبناء خلية ، واستخدام الخلية لتحويل الضوء إلى تيار كهربائي.
خطوة
جزء 1 من 3: الحصول على ثاني أكسيد التيتانيوم
الخطوة 1. اجمع السكر البودرة لعمل الكعك
قم بشراء كيس من الدونتس مع مسحوق السكر الأبيض. يحتوي السكر البودرة على مادة كيميائية تسمى ثاني أكسيد التيتانيوم. (TiO2). ثاني أكسيد التيتانيوم مادة مفيدة لصنع الخلايا الشمسية.
الخطوة 2. قم بإذابة السكر
لسوء الحظ ، فإن ثاني أكسيد التيتانيوم من الكعك المجفف ليس نقيًا. يتم خلط المادة مع السكر والدهون. لإزالة السكر ، حرك المسحوق المطحون في ماء دافئ ثم اسكبه في مصفاة (يفضل مرشح قهوة). سوف يذوب السكر في الماء ويمر عبر الفلتر. المادة الصلبة المتبقية على المرشح عبارة عن خليط من ثاني أكسيد التيتانيوم والدهون.
استخدم كوبًا من الماء الدافئ لكل خمسة دونات
الخطوة 3. إزالة الدهون
الدهون غير قابلة للذوبان في الماء لذلك لا يزال ثاني أكسيد التيتانيوم يختلط بالدهون بعد التصفية. لحسن الحظ ، ليس من الصعب التخلص من الدهون. ضع المسحوق في كوب أو وعاء آمن وسخنه إلى 500ا مئوية لمدة ثلاث ساعات. سيؤدي التسخين إلى تبخير الدهون وترك مسحوق ثاني أكسيد التيتانيوم.
جزء 2 من 3: صنع الخلايا الشمسية
الخطوة 1. استخدم زجاج موصل
يتم طلاء معظم الزجاج الموصل ببقايا أكسيد قصدير الإنديوم. يسمح الطلاء للسطح الزجاجي بتوصيل الكهرباء ، وليس أن يكون عازلًا. يمكنك شراء زجاج موصل عبر الإنترنت أو من متجر الخلايا الشمسية.
عادة ما يقيس هذا الزجاج 2.5 × 2.5 سم
الخطوة 2. اصنع محلول ثاني أكسيد التيتانيوم
أضف الإيثانول إلى محلول ثاني أكسيد التيتانيوم في دورق وحركه. يجب أن يكون الإيثانول المستخدم نقيًا قدر الإمكان. الأفضل هو 200 إيثانول نقي ، ولكن لا يزال من الممكن استخدام الفودكا أو Everclear إذا لم يكن هناك خيار آخر.
استخدم ما يقرب من مليلتر واحد من الإيثانول لكل دونات ورج المحلول أو قلبه في دورق أو دورق
الخطوة 3. قم بتغطية الزجاج
اربط شريطًا لاصقًا حول ثلاثة جوانب من الزجاج. ستساعدك المادة اللاصقة على التحكم في عمق الطلاء. استخدم ماصة أو قطارة مماثلة لإسقاط كمية صغيرة من محلول ثاني أكسيد التيتانيوم على السطح الزجاجي. استخدم شريحة مجهرية لإزالة المحلول الزائد على السطح ، مع ترك طبقة رقيقة فقط. كرر هذه العملية عشر مرات.
كل قطرة تكفي لمرة واحدة لتغليف الزجاج بطبقة رقيقة. إجمالاً ، ستستخدم عشر قطرات لتشكيل طبقة من ثاني أكسيد التيتانيوم
الخطوة 4. تسخين الخلية الشمسية
ضع الخلايا الشمسية في دورق أو دورق شفاف مقاوم للحرارة. ضع الحاوية على الموقد الكهربائي (أو ضع الخلايا الشمسية مباشرة على الموقد الكهربائي). قم بتشغيل الموقد الكهربائي وقم بتسخين الخلية لمدة 10-20 دقيقة.
عليك أن تراقب الخلية عن كثب. سوف تتحول الخلية إلى اللون البني ، ثم الأبيض مرة أخرى. إذا عاد لون الخلية إلى لونها الأبيض الأصلي ، فهذا يعني أن المحلول العضوي (الإيثانول) قد احترق واكتمل تسخين الخلية
الخطوة 5. قم بتغطية الخلية الشمسية بالشاي
يحتوي الشاي على مركبات عضوية تسمى الأنثوسيانين. إنه مركب جيد في التقاط الضوء في الطيف المرئي. سخني كوبًا من شاي الأعشاب وانقع الخلايا الشمسية لبضع ساعات. الشاي الغامق ، مثل الكركديه ، هو الأفضل. سوف تكون الخلايا ملطخة بالشاي وسوف تلتصق الأنثوسيانين بسطح الخلية. الآن الخلية الشمسية جاهزة لالتقاط الضوء المرئي.
قبل التلطيخ ، يمكن للخلايا أن ترى الضوء في الطيف فوق البنفسجي فقط
جزء 3 من 3: توليد تيار كهربائي
الخطوة 1. قم بطلاء قطعة أخرى من الزجاج الموصّل بالجرافيت
هذه القطعة من الزجاج ستكون بمثابة قطب كهربائي مضاد. يمكنك استخدام الجرافيت على قلم رصاص عادي. ما عليك سوى تمرير طرف القلم الرصاص على سطح الزجاج حتى يتم تغطيته تمامًا ببقايا الجرافيت.
الخطوة 2. ضع المسافة بين قطع الزجاج
يمكنك قطع البلاستيك الرقيق كمسافة بين قطع الزجاج. يتم وضع الحجرة على الجانب النظيف من الزجاج (خلف الشاي أو جانب الجرافيت). بدلاً من ذلك ، يمكنك وضع شريط لاصق حول حافة الجانب النظيف من الزجاج لتشكيل مساحة. سيفصل هذا الفاصل الزجاج قليلاً.
الخطوة 3. أضف محلول القطب
محلول اليود هو إلكتروليت مثالي. يمكنك الحصول عليه من معظم الصيدليات. تخلط مع الكحول بنسبة 3: 1. قم بإسقاط قطرة أو قطرتين من المحلول بين قطعتين من الزجاج.
الخطوة 4. اضغط على قطع الزجاج معًا
قبل أن يتبخر المحلول ، اضغط على قطعتين من الزجاج معًا بقوة. استخدم مقاطع التمساح لتثبيته. الآن يمكن للخلايا الشمسية أن تولد تيارًا كهربائيًا عند تعرضها للضوء.
