Uma célula solar é o elemento fundamental de um painel solar, um dispositivo que converte a luz solar em eletricidade. As células solares fabricadas profissionalmente são feitas de material semicondutor especial imprensado entre contatos de metal e uma camada de vidro anti-reflexo. O semicondutor é feito especialmente para ser sensível ao efeito fotoelétrico e responde à luz liberando um fluxo de elétrons. Embora esses materiais sejam caros, você pode fazer sua própria célula solar em casa com materiais muito mais baratos e fáceis de encontrar. Uma célula solar caseira é perfeita para demonstrações de aulas de ciências, feiras de ciências e até mesmo para alimentar seus próprios pequenos dispositivos.
TL; DR (muito longo; Não li)
Uma célula solar caseira feita de folha de cobre e água salgada pode fornecer informações sobre a física do efeito fotoelétrico.
Aqueça uma folha de cobre
Acenda uma tocha de propano e segure-a em uma das mãos. Pegue uma folha de cobre com a outra mão, usando uma pinça. Segure a folha de cobre na chama. Aqueça o cobre até que a seção sob a chama esteja brilhando em brasa por pelo menos um minuto.
Coloque a folha de cobre em uma superfície à prova de fogo. Pegue-o com a pinça novamente, para que você possa segurar um local diferente e aquecer uma nova área com a tocha. Repita esse processo até que você tenha tratado alguns pontos diferentes na folha de cobre.
Coloque a folha de cobre em sua superfície à prova de fogo e deixe esfriar até a temperatura ambiente. As áreas que você aqueceu devem ser escurecidas, embora outras cores também possam estar presentes.
Prepare o primeiro fio
Retire 1 polegada de isolamento de cada extremidade de um fio de cobre com os separadores de fio. Prenda uma extremidade do fio à folha de cobre, usando a pinça jacaré. Certifique-se de que ele esteja preso a cobre limpo e não escurecido.
Prepare a mistura de sal
Misture o sal em um copo de água até que ele pare de se dissolver. Neste ponto, a solução de sal está com força máxima. Coloque várias gotas de água salgada em diferentes áreas enegrecidas do cobre. Por causa de irregularidades microscópicas na superfície do cobre, cada gota produzirá resultados diferentes.
Prepare o segundo fio
Retire uma extremidade do isolamento de cada extremidade do outro fio, usando os separadores de fio. Coloque uma extremidade deste fio em uma das gotas de solução de sal nas áreas enegrecidas do cobre. Coloque o peso em cima do fio para mantê-lo no lugar. A célula solar agora está pronta. Se você prender as outras pontas dos fios a uma pequena lâmpada enquanto a célula está sob a luz direta do sol, ela se acenderá. Se você conectá-los a um voltímetro, poderá ver quanta voltagem sua célula solar está produzindo.
Avisos
Use a tocha de propano em estrita conformidade com as instruções de segurança do fabricante.