Una cella solare è l'elemento fondamentale di un pannello solare, un dispositivo che converte la luce solare in elettricità. Le celle solari realizzate professionalmente sono realizzate in uno speciale materiale semiconduttore inserito tra contatti metallici e uno strato di vetro non riflettente. Il semiconduttore è appositamente realizzato per essere sensibile all'effetto fotoelettrico e risponde alla luce rilasciando un flusso di elettroni. Sebbene questi materiali siano costosi, puoi realizzare la tua cella solare a casa con materiali molto più economici e più facili da trovare. Una cella solare fatta in casa è perfetta per dimostrazioni di corsi di scienze, fiere della scienza e persino per alimentare i tuoi piccoli dispositivi.
TL; DR (troppo lungo; non letto)
Una cella solare fatta in casa fatta di lastre di rame e acqua salata può fornire informazioni sulla fisica dell'effetto fotoelettrico.
Scaldare un foglio di rame Copper
Accendi una torcia a propano e tienila in una mano. Prendi un foglio di rame con l'altra mano, usando le pinze. Tieni il foglio di rame nella fiamma. Riscaldare il rame finché la sezione sotto la fiamma non diventa incandescente per almeno un minuto.
Appoggia il foglio di rame su una superficie ignifuga. Raccoglilo di nuovo con le pinze, in modo da poter tenere una posizione diversa e riscaldare una nuova area con la torcia. Ripeti questo processo finché non hai trattato alcuni punti diversi sul foglio di rame.
Posiziona il foglio di rame sulla superficie ignifuga e lascialo raffreddare a temperatura dell'aria. Le aree che hai riscaldato dovrebbero essere annerite, anche se potrebbero essere presenti anche altri colori.
Prepara il primo filo
Spelare 1 pollice di isolamento da ciascuna estremità di un filo di rame con gli spelafili. Fissare un'estremità del filo al foglio di rame, usando la clip a coccodrillo. Assicurarsi che sia fissato al rame pulito e non annerito.
Preparare la miscela di sale
Mescola il sale in una tazza d'acqua finché non smette di dissolversi. A questo punto la soluzione salina è al massimo della forza. Metti diverse gocce di acqua salata su diverse aree annerite del rame. A causa di microscopiche irregolarità sulla superficie del rame, ogni goccia produrrà risultati diversi.
Preparare il secondo filo
Spellare un'estremità dell'isolamento da ciascuna estremità dell'altro filo, utilizzando gli spelafili. Metti un'estremità di questo filo in una delle gocce di soluzione salina sulle aree annerite del rame. Posiziona il peso sopra il filo per tenerlo in posizione. La cella solare è ora pronta. Se colleghi le altre estremità dei fili a una piccola lampadina mentre la cella è esposta alla luce solare diretta, si accenderà. Se li colleghi a un voltmetro, sarai in grado di vedere quanta tensione sta producendo la tua cella solare.
Avvertenze
Utilizzare la torcia a propano in stretta conformità con le istruzioni di sicurezza del produttore.