المحتوى
- مراحل
- جزء 1 من 2: الحصول على ثاني أكسيد التيتانيوم
- جزء 2 من 2: إنشاء الخلية الشمسية
- جزء 3 توليد الطاقة
الطاقة الشمسية هي واحدة من أسرع مصادر الطاقة المتجددة نموا في العالم. حتى لو كان الأمر يتطلب الكثير من المعرفة والصبر لبناء لوحة شمسية كاملة ، حتى المبتدئين يمكنهم تطبيق نفس المبادئ لإنشاء خلية شمسية صغيرة. هذه طريقة رائعة لمعرفة المزيد عن خصائص الألواح الشمسية. كل ما تحتاجه هو بعض ثاني أكسيد التيتانيوم لبناء الخلية واستخدام أشعة الشمس لتوليد الطاقة الكهربائية.
مراحل
جزء 1 من 2: الحصول على ثاني أكسيد التيتانيوم
-
الحصول على بعض مسحوق دونات. شراء الحقيبة مسحوق أبيض مع الكعك. أنه يحتوي على مادة كيميائية تسمى ثاني أكسيد التيتانيوم (تيو2). إنها مادة مفيدة لصنع خلية شمسية. -
حل السكر. لسوء الحظ ، فإن ثاني أكسيد التيتانيوم في المسحوق لن يكون نقيًا. يتم خلطها مع السكر والدهون. لإزالة السكر ، يجب عليك تحريك المسحوق في ماء فاتر قبل تمريره عبر مرشح ، على سبيل المثال مرشح القهوة. سوف يذوب السكر ويخترق ثقوب الفلتر. المعجون الصلب المتبقي هو مزيج من الدهون وثاني أكسيد التيتانيوم.- استخدام حوالي كوب واحد من الماء لمدة خمسة الكعك.
-
إزالة الدهون. الدهون ليست قابلة للذوبان في الماء ، لذلك سوف تلتصق بثاني أكسيد التيتانيوم بعد التصفية. لحسن الحظ ، من السهل جدًا إزالتها. ضعي البودرة في طبق مقاوم للحرارة واخبزها عند درجة حرارة 260 مئوية لمدة ثلاث ساعات تقريبًا. سيؤدي ذلك إلى تبخير الدهون وستحصل فقط على مسحوق ثاني أكسيد التيتانيوم.
جزء 2 من 2: إنشاء الخلية الشمسية
-
استخدام الزجاج موصل. يتم طلاء معظم النظارات الموصلة بطبقة من أكسيد القصدير. هذا يسمح للسطح الزجاجي بتوصيل الكهرباء بدلاً من التميع. يمكنك شرائها عبر الإنترنت أو من متجر متخصص.- بشكل عام ، يمكن شرائه بحجم 2.5 × 2.5 سم مربع.
-
تحضير محلول ثاني أكسيد التيتانيوم. أضف الإيثانول إلى الدورق وحركه. يجب عليك استخدام أنقى الإيثانول الذي يمكنك العثور عليه. سيكون الإيثانول المستخدم في المختبر هو الحل الأفضل ، لكن الفودكا أو Everclear يمكنها أيضًا القيام بالمهمة.- استخدم حوالي ملليلتر من الإيثانول لكل دونات واهتز أو حرك المحلول في الحاوية.
-
تغطية الزجاج. ضع طبقة من الشريط على الجوانب الثلاثة للزجاج. هذا سيساعدك على التحكم في سمك الطبقة. استخدم ماصة لتطبيق طبقة صغيرة من محلول ثاني أكسيد التيتانيوم على سطح الزجاج. استخدم شريحة مجهرية لكشط السوائل الزائدة لتترك طبقة رقيقة جدًا. كرر نفس العملية عشر مرات.- كل قطرة يجب أن تكون كافية لتغطية كل الزجاج مرة واحدة فيلم رقيقة. في المجموع ، يجب وضع عشر قطرات من المحلول مكونًا عشر طبقات متتالية.
-
طبخ الخلية. ضعه في صحن أو دورق شفاف مقاوم للحرارة. وضع الحاوية على ورقة الخبز. يمكنك أيضا وضع الخلية مباشرة على الفرن. قم بتشغيل صينية الخبز واطهيها لمدة تتراوح بين 10 و 20 دقيقة.- سيكون لديك لمشاهدة الخلية عن كثب. سوف تصبح بنية قبل أن تعود إلى اللون الأبيض. عندما تعود إلى اللون الأبيض الأصلي ، فهذا يعني أن المذيبات العضوية (الإيثانول) قد احترقت وانتهت الخلية من التسخين.
-
تطبيق الشاي. أنه يحتوي على المركبات العضوية المعروفة باسم الانثوسيانين. هذه المركبات ممتازة لالتقاط الضوء من الطيف المرئي. قم بتحضير كوب من الشاي واغمر الخلية فيه لعدة ساعات. الشاي الداكن ، على سبيل المثال تلك المصنوعة من الكركديه ، هي الأكثر فعالية. هذا سوف وصمة عار الخلية والسماح الانثوسيانين التمسك سطحه. الآن يمكن للخلية التقاط الضوء المرئي.- قبل أن تغرقها في الشاي ، كانت تستطيع التقاط طيف الأشعة فوق البنفسجية فقط.
جزء 3 توليد الطاقة
-
لون قطعة أخرى من الزجاج موصل. ضع الجرافيت عليه كقطب مضاد. يمكنك استخدام قلم رصاص الجرافيت العادي. فرك طرف القلم على الزجاج حتى يتم تغطيته بالكامل بمخلفات الجرافيت. -
ضع الرقائق بين قطع الزجاج. يمكنك عمل إسفين بلاستيكي صغير تضعه بين قطعتي الزجاج. ضعه على الجانب النظيف من كل غرفة (أي غير المغطاة بالشاي أو الجرافيت). خلاف ذلك ، يمكنك شريط حواف الجانب النظيف من كل كوب ليكون بمثابة أسافين. هذا يبقيهم منفصلة قليلا. -
إضافة محلول بالكهرباء. حل الليود هو أفضل المنحل بالكهرباء. يمكنك شراء الصيدلية. خلط ثلاثة تدابير من الحل مع قياس الكحول. ضع بين قطرة واحدة واثنين من قطعتين من الزجاج. -
اضغط عليهم ضد بعضهم البعض. قبل أن يتوفر الوقت لتبخر ، اضغط على كلتا القطعتين من الزجاج بإحكام. استخدام كماشة للاحتفاظ بها في مكانها. ستكون الخلية قادرة على إنتاج تيار كهربائي عند تعريضه للضوء.- يمكنك اختباره عن طريق وضعه في الشمس واستخدام المتر المتعدد للتحقق من وجود التيار.