ソーラーパネルは太陽電池の配列であり、セルを使用して自分でパネルを構築することもできます あなたがオンラインで購入するなら、見つけたものからあなた自身の細胞を作ることはずっと涼しくてより有益です 材料。 一枚の銅の点滅と塩水だけで、太陽光から測定可能な電流を生成することができます。 このタイプのセルは、それ自体ではあまり電気を生成しませんが、それらの多くを構築して直列に配線すると、バッテリーを充電したり電球を点灯したりするのに十分な電流を発生させることができます。
銅電池の背後にある理論
ハインリヒヘルツが光電効果を発見したとき、彼はドープされたシリコンチップにアクセスできませんでしたが、彼は金属板を持っていました。 酸化第一銅がこの現象を示すことが観察された最初の材料の1つであったため、プレートの1つは大気への暴露によって酸化された銅であった可能性があります。 銅板に亜酸化銅の層を堆積させるのはかなり簡単です。 あなたがしなければならないのは熱を加えることだけです。
酸化第一銅は半導体であり、プレートを塩水に浸して太陽光にさらすと、電子がプレートから塩水に流れ込みます。 きれいな銅板を水に入れて陽極として機能させると、そこに電子が流れます。 2つのプレートをメーターで接続すると、電子はメーターを介して元のプレートに逆流し、メーターは電流を記録します。
銅板の準備
このプロジェクトには、ほとんどの金物店で見つけることができる約0.5平方フィートの銅の点滅が必要です。 金切り鋏を使用して、2等分に切ります。 銅片を石鹸と水で洗ってグリースを取り除き、電気ストーブのバーナーに1枚置きます。 ピースは、バーナーを覆うのに十分な大きさである必要があります。
最高の設定に火をつけて、見てください。 銅片の色が濃くなり、酸化第二銅のコーティングで暗くなり始めます。 銅が黒くなるのを待ってから、さらに30分間調理します。 火を止め、バーナーで銅を冷まします。
プレートが冷えると、銅と酸化第二銅は異なる速度で収縮し、黒いコーティングが剥がれ始めます。 プレートが完全に冷えたら、プレートを取り外し、すべての剥離材料をそっと払い落とします。 その下には、酸化第一銅の赤い層があります。 これをこすらないでください–これはあなたが必要とする半導体層です。
ボトルに入った太陽電池
透明なプラスチック製の1リットルボトルは、太陽電池に適した容器になります。 ボトルを真ん中あたりで切り、上部を取り外して、容器が開いているようにします。 加熱した銅板を半円に曲げ、ボトルの中にはめ込み、側面に寄りかかるようにします。 バーナーで上を向いていた側がボトルの外側を向いている必要があります。 加熱しなかった銅板を同じような形に曲げて、ボトルの反対側に置きます。 プレートは触れないでください。
ぬるま湯約2カップを入れたグラスに大さじ2杯の食塩を混ぜ、塩が溶けるまでかき混ぜます。 塩水をペットボトルに注ぎ、約3/4いっぱいに満たします。 ワニ口クリップを取り付けることができるように、金属板の上部は水面上にある必要があります。 これで、セルで発電する準備が整いました。
セルを外に出し、酸化板が太陽に面するようにテーブルに置きます。 ワニ口クリップでメーターをプレートに接続し、マイクロアンペアの電流を記録するようにメーターを設定します。 セルが完全な太陽の下にあるとき、メーターは33から50マイクロアンペアの間で登録する必要があります。 メーターを切り替えてボルトを測定すると、約0.25ボルトの電圧に気付くはずです。 セルが供給する最大電力（P）を計算するには、最大電流（I）に電圧（V）を掛けて、0.00005アンペアx.25ボルト= 0.000125ワット、つまり12.5マイクロワットを求めます。 この関係を表す式は、P = V xIです。
セルを配線して電力を増やす
ソーラーパネルは、単に直列に配線された太陽電池の配列です。 市販のパネルのセルは平らですが、ボトル内のセルで構成されるタイプのパネルを作成することは可能です。 2つのボトルセルから始めます。 ワニ口クリップ付きのワイヤーを使用して、一方のアノード（きれいな銅プレート）をもう一方のカソード（亜酸化銅堆積物のあるプレート）に接続します。 接続されていない2つのプレートにメーターを接続します。 2つのセルを直列に配線して電圧を2倍にするので、式P = 2V xIを使用してアレイの電力を2倍にします。 これらのセルは、必要な数だけ直列に接続できます。 新しいセルごとに、電圧が0.25ボルトずつ増加します。