Solární článek je základním prvkem solárního panelu, zařízení, které přeměňuje sluneční světlo na elektřinu. Profesionálně vyrobené solární články jsou vyrobeny ze speciálního polovodičového materiálu vloženého mezi kovové kontakty a vrstvu nereflexního skla. Polovodič je speciálně vyroben tak, aby byl citlivý na fotoelektrický jev a reaguje na světlo uvolněním toku elektronů. I když jsou tyto materiály drahé, můžete si doma vyrobit vlastní solární článek z materiálů, které jsou mnohem levnější a snáze se k nim dostanete. Domácí solární článek je ideální pro demonstrace na hodinách vědy, veletrhy vědy a dokonce i pro napájení vašich malých zařízení.
TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)
Domácí solární článek vyrobený z měděného plechu a slané vody může poskytnout pohled na fyziku fotoelektrického jevu.
Zahřejte měděný plech
Zapalte propanový hořák a držte ho v jedné ruce. Sbírejte měděný list do druhé ruky pomocí kleští. Držte měděný plech v plameni. Zahřívejte měď, dokud část pod plamenem nesvítí po dobu nejméně jedné minuty červeně.
Měděný plech položte na ohnivzdorný povrch. Znovu to zvedněte kleštěmi, takže můžete držet jiné místo a ohřívat novou oblast pomocí hořáku. Tento postup opakujte, dokud neošetříte několik různých skvrn na měděném plechu.
Umístěte měděný plech na protipožární povrch a nechte jej vychladnout na teplotu vzduchu. Plochy, které jste ohřáli, by měly být zčernalé, i když mohou být přítomny i jiné barvy.
Připravte první drát
Odizolujte 1 palec izolace z každého konce jednoho měděného drátu pomocí odizolovacích drátů. Upněte jeden konec drátu na měděný plech pomocí aligátorové spony. Ujistěte se, že je upnutý k čištění, uvolněné mědi.
Připravte si solnou směs
Smíchejte sůl do šálku vody, dokud se nepřestane rozpouštět. V tomto okamžiku je solný roztok maximální síly. Naneste několik kapek slané vody na různé zčernalé oblasti mědi. Kvůli mikroskopickým nepravidelnostem na povrchu mědi každá kapka přinese jiné výsledky.
Připravte druhý drát
Odizolujte jeden konec izolace z každého konce druhého drátu pomocí odizolovacích drátů. Jeden konec tohoto drátu vložte do jedné z kapek solného roztoku na zčernalé oblasti mědi. Umístěte závaží na horní část drátu, aby drželo na místě. Solární článek je nyní připraven. Pokud připojíte druhé konce vodičů k malé žárovce, když je buňka na přímém slunečním světle, rozsvítí se. Pokud je připojíte k voltmetru, uvidíte, jaké napětí vyrábí váš solární článek.
Varování
Používejte propanový hořák přesně podle bezpečnostních pokynů výrobce.