Una celda solar es el elemento fundamental de un panel solar, un dispositivo que convierte la luz solar en electricidad. Las células solares fabricadas profesionalmente están hechas de material semiconductor especial intercalado entre contactos de metal y una capa de vidrio no reflectante. El semiconductor está hecho especialmente para ser sensible al efecto fotoeléctrico y responde a la luz liberando un flujo de electrones. Aunque estos materiales son caros, puede hacer su propia celda solar en casa con materiales que son mucho más baratos y fáciles de conseguir. Una celda solar casera es perfecta para demostraciones de clases de ciencias, ferias de ciencias e incluso para alimentar sus propios dispositivos pequeños.
TL; DR (demasiado largo; No leí)
Una célula solar casera hecha de lámina de cobre y agua salada puede dar una idea de la física del efecto fotoeléctrico.
Calentar una hoja de cobre
Encienda un soplete de propano y sosténgalo en una mano. Tome una hoja de cobre con la otra mano con unas tenazas. Sostén la hoja de cobre en la llama. Caliente el cobre hasta que la sección debajo de la llama haya estado al rojo vivo durante al menos un minuto.
Coloque la hoja de cobre sobre una superficie ignífuga. Vuelva a tomarlo con las tenazas, para que pueda sostener una ubicación diferente y calentar una nueva área con la antorcha. Repita este proceso hasta que haya tratado algunos puntos diferentes en la hoja de cobre.
Coloque la hoja de cobre sobre su superficie ignífuga y déjela enfriar a temperatura ambiente. Las áreas que calentaste deben estar ennegrecidas, aunque también pueden aparecer otros colores.
Prepare el primer cable
Pele 1 pulgada de aislamiento de cada extremo de un cable de cobre con los pelacables. Sujete un extremo del cable a la hoja de cobre con la pinza de cocodrilo. Asegúrese de que esté sujeto al cobre limpio y sin ennegrecer.
Preparar la mezcla de sal
Mezcle sal en una taza de agua hasta que deje de disolverse. En este punto, la solución salina está en su máxima concentración. Coloque varias gotas de agua salada en diferentes áreas ennegrecidas del cobre. Debido a las irregularidades microscópicas en la superficie del cobre, cada gota producirá resultados diferentes.
Prepare el segundo cable
Pele un extremo del aislamiento de cada extremo del otro cable con los pelacables. Coloque un extremo de este cable en una de las gotas de solución salina en las áreas ennegrecidas de cobre. Coloque el peso encima del cable para mantenerlo en su lugar. La celda solar ya está lista. Si conecta los otros extremos de los cables a una bombilla pequeña mientras la celda está expuesta a la luz solar directa, se iluminará. Si los conecta a un voltímetro, podrá ver cuánto voltaje está produciendo su celda solar.
Advertencias
Utilice el soplete de propano estrictamente de acuerdo con las instrucciones de seguridad del fabricante.