Zawartość
- etapy
- Część 1 Uzyskanie ditlenku tytanu
- Część 2 Tworzenie ogniwa słonecznego
- Część 3 Generowanie mocy
Energia słoneczna jest jednym z najszybciej rozwijających się źródeł energii odnawialnej na świecie. Nawet jeśli zbudowanie całego panelu słonecznego wymaga dużo wiedzy i cierpliwości, nawet początkujący może zastosować te same zasady do stworzenia małego ogniwa słonecznego. To świetny sposób, aby dowiedzieć się więcej o właściwościach paneli słonecznych. Potrzebujesz tylko dwutlenku tytanu, aby zbudować ogniwo i wykorzystać światło słoneczne do wytworzenia energii elektrycznej.
etapy
Część 1 Uzyskanie ditlenku tytanu
-
Zdobądź trochę proszku z pączków. Kup białą torebkę w proszku z pączkami. Zawiera substancję chemiczną zwaną dwutlenkiem tytanu (TiO2). Jest to przydatny materiał do wykonania ogniwa słonecznego. -
Rozpuść cukier. Niestety dwutlenek tytanu w proszku nie będzie czysty. Jest zmieszany z cukrem i tłuszczem. Aby usunąć cukier, należy wymieszać proszek w letniej wodzie przed przepuszczeniem go przez filtr, na przykład filtr do kawy. Cukier rozpuści się i przejdzie przez otwory filtra. Pozostała stała pasta jest mieszaniną tłuszczów i dwutlenku tytanu.- Zużyj około jednej szklanki wody na pięć pączków.
-
Usuń tłuszcz. Tłuszcze nie rozpuszczają się w wodzie, więc po odfiltrowaniu przywierają do dwutlenku tytanu. Na szczęście dość łatwo je usunąć. Umieść proszek w żaroodpornym naczyniu i piecz w temperaturze 260 ° C przez około trzy godziny. Spowoduje to odparowanie tłuszczów, a otrzymasz tylko proszek dwutlenku tytanu.
Część 2 Tworzenie ogniwa słonecznego
-
Użyj szkła przewodzącego. Większość szkła przewodzącego jest powleczona warstwą tlenku cyny i cyny. Pozwala to szklanej powierzchni przewodzić prąd zamiast upłynniać. Możesz je kupić online lub w specjalistycznym sklepie.- Ogólnie można go kupić jako kwadrat o wymiarach 2,5 x 2,5 cm.
-
Przygotuj roztwór dwutlenku tytanu. Dodaj etanol do zlewki i zamieszaj. Musisz użyć najczystszego etanolu, jaki możesz znaleźć. Najlepszym rozwiązaniem byłby etanol zastosowany w laboratorium, ale wódka lub Everclear również mogą to zrobić.- Użyj około jednego mililitra etanolu na pączek i wstrząśnij lub wymieszaj roztwór w pojemniku.
-
Przykryj szklankę. Połóż warstwę taśmy po wszystkich trzech stronach szkła. Pomoże to kontrolować grubość warstwy. Za pomocą pipety nałóż niewielką warstwę roztworu dwutlenku tytanu na powierzchnię szkła. Użyj szkiełka mikroskopowego, aby zeskrobać nadmiar płynu i pozostawić bardzo cienką warstwę. Powtórz ten sam proces dziesięć razy.- Każda kropla powinna wystarczyć, aby pokryć całe szkło raz cienką warstwą. W sumie należy umieścić dziesięć kropli roztworu, tworząc dziesięć kolejnych warstw.
-
Gotuj komórkę. Umieść go w naczyniu lub przezroczystej zlewce odpornej na ciepło. Umieść pojemnik na blasze do pieczenia. Możesz także umieścić komórkę bezpośrednio na płycie. Włącz blachę do pieczenia i gotuj przez 10–20 minut.- Będziesz musiał uważnie obserwować komórkę. Stanie się brązowa, zanim wróci do bieli. Kiedy powróci do swojego pierwotnego białego koloru, oznacza to, że rozpuszczalniki organiczne (etanol) spłonęły, a ogniwo zakończyło ogrzewanie.
-
Zastosuj herbatę. Zawiera związki organiczne znane jako antocyjany. Związki te doskonale nadają się do przechwytywania światła z widma widzialnego. Przygotuj filiżankę herbaty i zanurz w niej komórkę na kilka godzin. Najbardziej skuteczne są ciemne herbaty, na przykład te wykonane z hibiskusa. Spowoduje to zabarwienie komórki i pozwoli na przylgnięcie antocyjanów do jej powierzchni. Teraz komórka może przechwytywać światło widzialne.- Przed zanurzeniem jej w herbacie mogła uchwycić jedynie widmo UV.
Część 3 Generowanie mocy
-
Pokoloruj kolejny kawałek szkła przewodzącego. Zastosuj na nim grafit jako przeciwelektrodę. Możesz użyć zwykłego ołówka grafitowego. Pocieraj końcówkę ołówka po szkle, aż będzie całkowicie pokryta resztkami grafitu. -
Umieść podkładkę między kawałkami szkła. Możesz zrobić mały plastikowy klin, który umieścisz między dwoma kawałkami szkła. Umieść go po czystej stronie każdego pokoju (tj. Nie pokrytej herbatą ani grafitem). W przeciwnym razie możesz przykleić krawędzie czystej strony każdego szkła, aby działały jak kliny. Dzięki temu są lekko oddzielone. -
Dodaj roztwór elektrolitu. Najlepszym elektrolitem jest roztwór litowy. Możesz kupić aptekę. Wymieszaj trzy miary roztworu z miarą alkoholu. Umieścić od jednej do dwóch kropli między dwoma kawałkami szkła. -
Przyciśnij je do siebie. Zanim zdąży wyparować, mocno dociśnij oba kawałki szkła. Użyj szczypiec, aby przytrzymać je na miejscu. Ogniwo będzie w stanie wytwarzać prąd elektryczny po wystawieniu go na działanie światła.- Możesz to przetestować, wystawiając go na słońce i używając multimetru, aby sprawdzić obecność prądu.