Năng lượng mặt trời là năng lượng thay thế phát triển nhanh nhất trên thế giới. Việc chế tạo pin mặt trời thực sự đòi hỏi một số kỹ năng và sự kiên nhẫn, nhưng ngay cả một người mới bắt đầu cũng có thể áp dụng các nguyên tắc tương tự để chế tạo pin mặt trời nhỏ. Có một cách tuyệt vời để tìm hiểu về các đặc tính của pin mặt trời. Bạn chỉ cần một ít titanium dioxide, xây dựng một tế bào và sử dụng tế bào để chuyển đổi ánh sáng thành dòng điện.
Bươc chân
Phần 1/3: Lấy Titanium Dioxide
Bước 1. Lấy đường bột cho bánh rán
Mua một túi bánh rán với đường bột trắng. Đường bột có chứa một chất hóa học gọi là titanium dioxide. (TiO2). Titanium dioxide là một vật liệu hữu ích để chế tạo pin mặt trời.
Bước 2. Hòa tan đường
Thật không may, titanium dioxide từ bánh rán đường bột không tinh khiết. Chất có lẫn đường và chất béo. Để loại bỏ đường, khuấy đều bột đã xay trong nước ấm rồi đổ qua rây (tốt nhất là lọc cà phê). Đường sẽ tan trong nước và đi qua màng lọc. Chất rắn còn lại trên bộ lọc là hỗn hợp của titanium dioxide và chất béo.
Sử dụng một cốc nước ấm cho mỗi năm bánh rán
Bước 3. Lọc bỏ mỡ
Chất béo không tan trong nước nên titanium dioxide vẫn trộn lẫn với chất béo sau khi lọc. May mắn thay, nó không khó để loại bỏ chất béo. Cho bột vào cốc hoặc hộp an toàn và đun đến 500o Độ C trong ba giờ. Đun nóng sẽ làm bay hơi chất béo và để lại bột titan đioxit.
Phần 2/3: Chế tạo pin mặt trời
Bước 1. Sử dụng kính dẫn điện
Hầu hết thủy tinh dẫn điện được phủ một lớp dư oxit thiếc indium. Lớp phủ cho phép bề mặt kính dẫn điện, không phải là chất cách điện. Bạn có thể mua kính dẫn điện trực tuyến hoặc tại cửa hàng pin mặt trời.
Thông thường kính này có kích thước 2,5 x 2,5 cm
Bước 2. Tạo dung dịch titan đioxit
Thêm etanol vào dung dịch titan đioxit trong cốc và khuấy. Etanol được sử dụng phải càng tinh khiết càng tốt. Tốt nhất là etanol nguyên chất 200 bằng chứng, nhưng vẫn có thể dùng Vodka hoặc Everclear nếu không còn lựa chọn nào khác.
Sử dụng khoảng một mililit etanol cho mỗi chiếc bánh rán và lắc hoặc khuấy dung dịch trong cốc hoặc cốc có mỏ
Bước 3. Phủ kính
Dán băng dính xung quanh ba mặt của kính. Chất kết dính sẽ giúp bạn kiểm soát độ sâu của lớp phủ. Dùng pipet hoặc ống nhỏ giọt tương tự để nhỏ một lượng nhỏ dung dịch titanium dioxide lên bề mặt thủy tinh. Sử dụng lam kính hiển vi để loại bỏ dung dịch thừa trên bề mặt, chỉ để lại một lớp mỏng. Lặp lại quá trình này mười lần.
Mỗi giọt là đủ cho một lần để phủ một lớp mỏng lên kính. Tất cả, bạn sẽ sử dụng mười giọt để tạo thành một lớp titanium dioxide
Bước 4. Làm nóng pin mặt trời
Đặt pin mặt trời vào cốc hoặc cốc trong suốt, chịu nhiệt. Đặt bình chứa lên bếp điện (hoặc đặt trực tiếp pin mặt trời lên bếp điện). Bật bếp điện và đun ô trong 10 - 20 phút.
Bạn phải theo dõi chặt chẽ phòng giam. Tế bào sẽ chuyển sang màu nâu, sau đó lại có màu trắng. Nếu màu của tế bào trở lại màu trắng ban đầu, có nghĩa là dung dịch hữu cơ (etanol) đã được đốt cháy và việc đun nóng tế bào đã hoàn tất
Bước 5. Phủ trà vào pin mặt trời
Trà có chứa các hợp chất hữu cơ được gọi là anthocyanins. Nó là một hợp chất có khả năng thu nhận ánh sáng tốt trong quang phổ khả kiến. Đun nóng một tách trà thảo mộc và ngâm các tế bào năng lượng mặt trời trong vài giờ. Tốt nhất là các loại trà đậm hơn, chẳng hạn như dâm bụt. Tế bào sẽ được nhuộm màu trà và chất anthocyanins sẽ bám trên bề mặt tế bào. Bây giờ pin mặt trời đã sẵn sàng để thu ánh sáng nhìn thấy.
Trước khi bôi nhọ, các tế bào chỉ có thể cảm nhận được ánh sáng trong quang phổ tử ngoại
Phần 3 của 3: Tạo ra dòng điện
Bước 1. Sơn một mảnh thủy tinh dẫn điện khác bằng than chì
Mảnh thủy tinh này sẽ đóng vai trò như một điện cực đối tính. Bạn có thể sử dụng than chì trên bút chì thông thường. Chỉ cần chạy đầu bút chì trên bề mặt của thủy tinh cho đến khi nó được phủ hoàn toàn bởi cặn than chì.
Bước 2. Đặt khoảng trống giữa các mảnh kính
Bạn có thể cắt nhựa mỏng làm khoảng trống giữa các mảnh thủy tinh. Buồng được đặt ở mặt sạch của kính (phía sau mặt trà hoặc than chì). Ngoài ra, bạn có thể dán băng dính xung quanh mép của mặt sạch của kính để tạo khoảng trống. Miếng đệm này sẽ tách kính ra một chút.
Bước 3. Thêm dung dịch điện cực
Dung dịch iốt là một chất điện phân lý tưởng. Bạn có thể mua nó ở hầu hết các hiệu thuốc. Trộn với rượu theo tỷ lệ 3: 1. Nhỏ một đến hai giọt dung dịch vào giữa hai miếng thuỷ tinh.
Bước 4. Ép các mảnh kính lại với nhau
Trước khi dung dịch có thời gian bay hơi, ấn chặt hai mảnh thủy tinh vào nhau. Sử dụng kẹp cá sấu để kẹp nó. Giờ đây, pin mặt trời có thể tạo ra dòng điện khi tiếp xúc với ánh sáng.
