Pdf downloaden
Pdf downloaden
Zonnecellen zetten zonne-energie om in elektriciteit, zoals planten zonne-energie omzetten in voedingsstoffen door middel van fotosynthese. Zonnecellen gebruiken zonne-energie om elektronen in halfgeleiders te laten bewegen om elektriciteit te kunnen geleiden. Commerciële zonnecellen gebruiken siliconen als halfgeleider, maar hier volgt een manier om zonnecellen te maken met toegankelijker materiaal, zodat je zelf kan zien hoe het werkt.
Stappen
-
1Zoek twee glasplaten van dezelfde maat. Platen zo groot als dekglaasjes van microscopen zijn ideaal.
-
Maak de glasplaten aan weerszijden schoon. Als ze schoon zijn, raak dan alleen nog de zijkanten aan.
-
Test de voorkant van de glasplaten op geleidingsvermogen door het oppervlak hiervan met een multimeter aan te raken. Als je hebt vastgesteld welke de geleidende zijde is, leg je ze naast elkaar. De ene plaat leg je met de geleidende kant naar boven en de ander met de geleidende kant naar beneden.
-
Plak transparante tape op de platen. Dit houdt ze op hun plaats voor de volgende stap.
- Plak het tape 1 millimeter over de randen van beide lange zijden.
- Plak tape over de rand van de buitenste 4 tot 5 millimeter van de plaat met de geleidende kant boven.
-
Breng een titaandioxide oplossing aan op de platen. Doe twee druppels op de plaat met de geleidende kant boven en verdeel dit vervolgens gelijkmatig over het oppervlak van de plaat. Bedek de plaat met de geleidende kant naar beneden volledig met titaandioxide.
- Voordat je de titaandioxide aanbrengt is het raadzaam om de glasplaten eerst te coaten met tinoxide.
-
Verwijder de tape en scheid de platen. Nu ga je de platen anders behandelen.
- Plaats de geleidende-zijde-boven-plaat op een elektrische kookplaat gedurende de nacht om het titaandioxide aan de plaat vast te laten bakken.
- Verwijder de titaandioxide van de geleidende-zijde-onder-plaat en zet het weg op een plek waar het niet vuil kan worden.
-
Vul een ondiepe schotel met verf. Deze verf kan gemaakt worden van frambozen-, bramen- of granaatappelsap of van thee getrokken van rode hibiscusblaadjes.
-
Drenk de plaat met titaandioxide coating, met de gecoate kant naar beneden, 10 minuten in de verf.
-
Maak de andere plaat schoon met alcohol terwijl de plaat met titaandioxide coating aan het drenken is.
-
Test nogmaals de schoongemaakte plaat om zijn geleidende kant te vinden. Markeer de kant die niet geleidt met een plusteken (+).
-
11Breng een dunne koolstof deklaag aan op de geleidende kant van de schoongemaakte plaat. Dit kan je doen met een grafietpotlood of grafietstift op de geleidende kant aan te brengen. Bedek het hele oppervlak.
-
Haal de met titaandioxide gecoate plaat uit de verf. Spoel het twee keer af. Eerst met gedemineraliseerd water en vervolgens met alcohol. Dep vervolgens droog met een schoon papieren zakdoekje of keukenpapier.Advertentie
-
Plaats de met koolstof gecoate plaat op de met titaandioxide gecoate plaat zodat de coatings elkaar aanraken. De platen moeten ongeveer 5 millimeter verspringen. Gebruik papierklemmen aan de lange zijden om ze op hun plaats te houden.
-
Breng 2 druppels van een jodide oplossing aan op de blootliggende stukken coating. Doordrenk de coatings volledig met zodat de oppervlakken er helemaal mee bedekt zijn.
- De jodide oplossing stelt elektronen in staat om te stromen van de met titaandioxide gecoate plaat naar de met koolstof gecoate plaat wanneer de cel blootgesteld wordt aan een lichtbron. Een dergelijke oplossing heet een elektrolyt.
-
Veeg overtollige oplossing van de buitenzijden van de platen.Advertentie
-
Bevestig een krokodilklem aan de blootliggende gecoate delen aan weerszijden van de zonnecel.
-
Sluit de zwarte draad van de multimeter aan op de klem die is bevestigd aan de blootliggende titaandioxide coating. Deze plaat is de negatieve elektrode, oftewel kathode, van de zonnecel.
-
Verbind de rode draad van de multimeter met de klem die is bevestigd aan de blootliggende koolstof coating. Deze plaat is de positieve elektrode, oftewel anode. (In een voorgaande stap heb je deze gemarkeerd met een plusteken op de niet geleidende kant.)
-
Plaats de zonnecel naast een lichtbron met de negatieve elektrode richting de bron. In een klaslokaal kan je dit doen door de cel op de lens van een overheadprojector te leggen. In een thuissituatie kan hiervoor een andere lichtbron zoals een spotlamp of zonlicht worden gebruikt.
-
Meet de elektriciteit en het voltage dat wordt opgewekt door de zonnecel met een multimeter. Doe dit zowel voor als nadat de zonnecel is blootgesteld aan zonlicht.Advertentie
Tips
- Je kan ook een zonnecel maken met 2 kleine plaatjes van geborsteld koper waarvan je er 1 een half uur lang op een kookplaatje zwart laat blakeren. Laat het vervolgens afkoelen en verwijder de zwarte koperoxide, maar laat de rode koperoxide daaronder zitten als halfgeleider. Je hoeft het koperplaatje niet te coaten en je kan een zoutwater oplossing als elektrolyt gebruiken.
Advertentie
Waarschuwingen
- Noch de halfgeleidende zonnecel van gecoate glasplaat noch die van koper levert een grote hoeveelheid energie op. Siliconen worden gebruikt in halfgeleiders omdat deze efficiënter zijn dan genoemde materialen in dit artikel.
Advertentie
Benodigdheden
- Glasplaten (zoals dekplaatjes voor een microscoop)
- Alcohol (ethanol aanbevolen)
- Gedemineraliseerd water
- Voltmeter/multimeter
- Transparant tape
- Petrischaaltje of ander ondiep schaaltje
- Elektrisch kookplaatje (1100 watt, indien mogelijk)
- Titaandioxide oplossing
- Tinoxide oplossing (optioneel)
- Grafietpotloot of grafietstift
- Jodide oplossing
- Papierklemmen
- Krokodilklemmen
Bronnen
Over dit artikel
Deze pagina is 10.739 keer bekeken.
Advertentie
Meld je aan voor de gratis nieuwsbrief van wikiHow!
Je vindt dan elke week handige handleidingen in je inbox.
Meld me aan!
