Panel surya adalah susunan sel surya, dan meskipun Anda dapat membuat panel sendiri dengan sel Anda membeli secara online, jauh lebih keren dan lebih instruktif untuk membangun sel Anda sendiri dari yang ditemukan bahan. Dengan sedikit lebih dari selembar tembaga berkedip dan sedikit air garam, Anda dapat menghasilkan arus listrik terukur dari sinar matahari. Dengan sendirinya, jenis sel ini tidak menghasilkan banyak listrik, tetapi jika Anda membangun banyak sel dan menghubungkannya secara seri, Anda dapat mengembangkan arus yang cukup untuk mengisi baterai atau menyalakan bola lampu.
Teori Dibalik Sel Tembaga
Ketika Heinrich Hertz menemukan efek fotolistrik, dia tidak memiliki akses ke chip silikon yang didoping, tetapi dia memiliki pelat logam. Salah satu pelat mungkin tembaga yang telah teroksidasi oleh paparan atmosfer karena oksida tembaga adalah salah satu bahan pertama yang diamati untuk menampilkan fenomena ini. Ini cukup mudah untuk menyimpan lapisan oksida tembaga pada lembaran tembaga. Yang harus Anda lakukan adalah menambahkan panas.
Oksida tembaga adalah semikonduktor, dan jika Anda merendam pelat dalam air asin dan memaparkannya ke sinar matahari, elektron mengalir dari pelat ke air asin. Atur pelat tembaga bersih di dalam air untuk bertindak sebagai anoda, dan elektron mengalir ke sana. Jika Anda menghubungkan kedua pelat dengan meteran, elektron mengalir kembali ke pelat asli melalui meteran, dan meter mencatat arus listrik.
Mempersiapkan Plat Tembaga
Anda akan membutuhkan sekitar setengah kaki persegi tembaga berkedip untuk proyek ini, yang dapat Anda temukan di sebagian besar toko perangkat keras. Potong menjadi dua bagian yang sama, menggunakan potongan timah. Cuci potongan tembaga dengan sabun dan air untuk menghilangkan lemak, lalu letakkan satu lembar di atas kompor listrik. Potongannya harus cukup besar untuk menutupi kompor.
Nyalakan api ke pengaturan tertinggi dan tonton. Warna-warna pada potongan tembaga semakin intensif, dan kemudian mulai menjadi gelap dengan lapisan oksida tembaga. Tunggu hingga tembaga menjadi hitam, lalu biarkan masak selama 30 menit lagi. Matikan api dan biarkan tembaga mendingin di atas kompor.
Saat pelat mendingin, tembaga dan tembaga oksida menyusut pada tingkat yang berbeda, dan lapisan hitam mulai mengelupas. Saat piring benar-benar dingin, lepaskan piring dan sikat perlahan semua bahan yang mengelupas. Di bawahnya adalah lapisan merah oksida tembaga. Jangan gosok ini - ini adalah lapisan semi-konduktor yang Anda butuhkan.
Sel Surya Dalam Botol
Botol plastik satu liter bening membuat wadah yang cocok untuk sel surya Anda. Potong botol di bagian tengah dan lepaskan bagian atasnya sehingga Anda memiliki wadah terbuka. Tekuk pelat tembaga yang Anda panaskan menjadi setengah lingkaran dan masukkan ke dalam botol sehingga menempel ke samping. Sisi yang menghadap ke atas pembakar harus menghadap ke luar botol. Tekuk pelat tembaga yang tidak Anda panaskan menjadi bentuk yang sama dan letakkan di sisi berlawanan dari botol. Piring tidak boleh bersentuhan.
Campurkan dua sendok makan garam meja ke dalam gelas yang berisi sekitar 2 gelas air hangat dan aduk hingga garam larut. Tuang air asin ke dalam botol plastik, isi kira-kira 3/4 penuh. Bagian atas pelat logam harus berada di atas air sehingga Anda dapat memasang klip buaya. Sel Anda sekarang siap untuk menghasilkan listrik.
Ambil sel di luar dan letakkan di atas meja sehingga pelat teroksidasi menghadap matahari. Hubungkan meteran ke pelat dengan klip buaya dan atur meteran untuk mendaftarkan arus mikro. Ketika sel berada di bawah sinar matahari penuh, meter harus mendaftar antara 33 dan 50 microamps. Ganti meteran untuk mengukur volt dan Anda akan melihat voltase sekitar 0,25 volt. Untuk menghitung daya maksimum (P) yang dihasilkan sel, kalikan arus maksimum (I) dengan tegangan (V) untuk mendapatkan 0,00005 amp x 0,25 volt = 0,0000125 watt, atau 12,5 mikrowatt. Rumus yang menyatakan hubungan ini adalah P = V x I.
Kawat Sel Bersama untuk Meningkatkan Daya
Panel surya hanyalah susunan sel surya yang dihubungkan secara seri. Meskipun sel-sel pada panel komersial datar, dimungkinkan untuk membuat jenis panel yang terdiri dari sel-sel-dalam-botol. Mulailah dengan dua sel botol. Hubungkan anoda di salah satunya, yang merupakan pelat tembaga bersih, ke katoda yang lain, yang merupakan pelat dengan deposit oksida tembaga, menggunakan kawat dengan klip buaya. Hubungkan meteran ke dua pelat yang tidak terhubung. Karena Anda menggandakan tegangan dengan menghubungkan dua sel secara seri, Anda telah menggandakan kekuatan array Anda menggunakan rumus P = 2V x I. Anda dapat menghubungkan sel-sel ini secara seri sebanyak yang Anda inginkan. Setiap sel baru meningkatkan tegangan sebesar 0,25 volt.