Een zonnecel is het fundamentele element van een zonnepaneel, een apparaat dat zonlicht omzet in elektriciteit. Professioneel gemaakte zonnecellen zijn gemaakt van speciaal halfgeleidermateriaal dat is ingeklemd tussen metalen contacten en een laag niet-reflecterend glas. De halfgeleider is speciaal gemaakt om gevoelig te zijn voor het foto-elektrische effect en reageert op licht door een stroom elektronen vrij te geven. Hoewel deze materialen duur zijn, kun je thuis je eigen zonnecel maken van materialen die veel goedkoper en gemakkelijker te verkrijgen zijn. Een zelfgemaakte zonnecel is perfect voor demonstraties van wetenschappelijke klassen, wetenschapsbeurzen en zelfs het aandrijven van je eigen kleine apparaten.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Een zelfgemaakte zonnecel gemaakt van koperen platen en zout water kan inzicht geven in de fysica van het foto-elektrische effect.

Verwarm een ​​koperen plaat

Steek een propaanbrander aan en houd hem in één hand. Pak een stuk koper in je andere hand, met behulp van een tang. Houd de koperen plaat in de vlam. Verhit het koper totdat het deel onder de vlam minstens een minuut gloeiend rood gloeit.

Plaats het koperen vel op een vuurvaste ondergrond. Pak het weer op met de tang, zodat je een andere locatie kunt vasthouden en een nieuw gebied kunt verwarmen met de toorts. Herhaal dit proces totdat u een paar verschillende plekken op het koperen vel hebt behandeld.

Plaats het koperen vel op uw vuurvaste oppervlak en laat het afkoelen tot luchttemperatuur. De gebieden die u hebt verwarmd moeten worden gezwart, hoewel er ook andere kleuren aanwezig kunnen zijn.

Eerste draadstrip voorbereiden

Strip 1 inch isolatie van elk uiteinde van een koperdraad met de strippers . Klem een ​​uiteinde van de draad op de koperen plaat, met behulp van de krokodillenklem. Zorg ervoor dat het is vastgeklemd om schoon en zwartkoper te reinigen.

Zoutmengsel voorbereiden

Meng zout in een kopje water totdat het niet meer oplost. Op dit punt heeft de zoutoplossing de maximale sterkte. Plaats verschillende druppels zout water op verschillende zwartgeblakerde delen van het koper. Vanwege microscopische onregelmatigheden op het oppervlak van het koper produceert elke druppel verschillende resultaten.

Tweede draad voorbereiden

Strip het ene uiteinde van de isolatie van elk uiteinde van de andere draad, met behulp van de afbijtmiddelen. Plaats het ene uiteinde van deze draad in een van de druppels zoutoplossing op de zwart gemaakte delen van koper. Plaats het gewicht op de draad om het op zijn plaats te houden. De zonnecel is nu klaar. Als u de andere uiteinden van de draden tot een kleine gloeilamp haakt terwijl de cel in direct zonlicht staat, gaat deze branden. Als je ze aansluit op een voltmeter, kun je zien hoeveel voltage je zonnecel produceert.

Waarschuwing

Gebruik de propaantoorts in strikte overeenstemming met de veiligheidsinstructies van de fabrikant.