Zelfgemaakte zonnepanelen / cellen vormen een geweldig DIY-project voor zowel volwassenen als kinderen. Een eenvoudige manier om een ​​goedkoop zonnepaneel te maken, is koperoxide gebruiken, een geoxideerde vorm van koper. Hoewel dit een geweldig experiment is om te laten zien hoe een zonnepaneel werkt, moet u er rekening mee houden dat het helemaal niet veel vermogen produceert.

Deel een van de drie:
Het maken van koperoxide

  1. 1 Snijd 2 koperen platen. Je kunt plaatmetalen scharen hiervoor gebruiken. Maak de vellen dezelfde maat. U wilt dat 1 vel op uw brander of kookplaat past en beide passen in de fles van 2 liter. Als je ze allebei een vierkant van 15 cm maakt, zou dit goed moeten werken.[1]
  2. 2 Reinig je koperen platen. Gebruik een ontvetter om olie of vet van uw koperen plaat te verwijderen. Je wilt niet dat ze met het koper reageren of dat er geen oxidatie optreedt. Je moet ook handschoenen dragen om te voorkomen dat er olie uit je huid op het koper komt. Zorg er ook voor het koper te schrobben met staalwol of schuurpapier om eventuele corrosie te verwijderen.[2]
  3. 3 Plaats 1 koperen plaat op een kookplaat. Nadat u een blad op de kookplaat heeft gelegd, draait u de kookplaat weer aan. Dit zal het koper verwarmen en de energie leveren die het koper nodig heeft om snel te reageren met de zuurstof in de lucht. Dit versnelt het natuurlijke oxidatieproces aanzienlijk.[3]
  4. 4 Laat het koper volledig oxideren. Terwijl het koper opwarmt, ziet u verschillende tinten rood, roze, paars en mogelijk andere kleuren. Dit is een teken dat er oxidatie plaatsvindt. Tot slot zult u merken dat deze kleuren allemaal worden vervangen door een zwarte bekleding. Deze bekleding is koper (I) oxide. Zodra het hele vel is bedekt met koperoxide, laat het dan nog 30 minuten koken.[4]
    • Door de extra 30 minuten te koken, wordt de cupro-oxidelaag dik en broos. Hierdoor kan het loskomen van het koper. Op het koper zou een dunne laag cupro-oxide achterblijven, die de koperoxidelaag bedekt die moet worden blootgesteld.[5]
  5. 5 Laat het koper langzaam afkoelen. Wanneer u klaar bent met het koken van het koper, zet u de brander uit. Laat het koper op de brander afkoelen. Hierdoor kan het koper heel langzaam tot kamertemperatuur afkoelen, wat ongeveer 20 minuten zou duren. Tijdens het koelproces krimpen koper en de cupro-oxidelaag met verschillende snelheden. Zolang de laag dik genoeg is, zal dit resulteren in het afschilferen van het zwarte cupro-oxide en het blootstellen van de rode koper (III) oxidelaag.[6]
    • Merk op dat koper (oxide) (koper (II) oxide) de volledig geoxideerde vorm is, en koper (oxide) (Cu2O) is nog steeds in een actieve toestand.
    • U kunt het vel onder water spoelen om de resterende zwarte aanslag te verwijderen.
    • Cupric oxide is een halfgeleider en moet worden blootgesteld om de zonnecelfunctie te maken.

Tweede deel van de drie:
De zonnecel assembleren

  1. 1 Plaats de 2 koperen bladen in uw container. U moet beide stukken buigen om overeen te komen met de kromming van de plastic fles. Beide stukken moeten in de fles passen zonder elkaar aan te raken. Zorg ervoor dat u de rode cupro-oxidelaag niet beschadigt wanneer u de gekookte plaat buigt.[7]
  2. 2 Sluit alle krokodilleklemmen op elk vel aan. Gebruik de krokodillenklemmen om beide stukken aan weerszijden van de plastic fles te bevestigen. Het koperen vel met rood cupro-oxide moet worden verbonden met de klem die zal leiden naar een negatieve aansluiting, en de schone koperen plaat kan worden verbonden met een klem die leidt naar een positieve aansluiting.[8]
  3. 3 Maak een zoutwateroplossing. Het oplossen van zout in het water zal elektrolyten verschaffen in de vorm van Na + en Cl- die de stroom van de koperoxidelaag naar de schone koperen plaat dragen. Een effectieve oplossing bestaat uit ongeveer één deel zout (keukenzout is goed) tot drie delen water. Roer goed om te zorgen dat het zout helemaal is opgelost. Verwarm indien nodig.
    • Los bijvoorbeeld op 1⁄4 kop (59 ml) zout in 3⁄4 beker (180 ml) water.
    • Het gebruik van gedestilleerd of gedeïoniseerd water vermindert het risico op contaminanten.
  4. 4 Voeg zout water toe om de meeste van de 2 platen te bedekken. Laat ongeveer 5,1 cm ruimte vrij boven het zoutwater. Hierdoor kan de stroom van de negatieve pool naar de positieve pool worden verplaatst. Zorg ervoor dat de clips aan de bovenkant van de twee vellen droog blijven. Anders kan het water op de clips uw metingen beïnvloeden.[9]

Derde deel van de drie:
Uw zonnecel testen

  1. 1 Plaats de zonnecel in de zon. Wanneer de zon de koperoxidelaag raakt, zorgt dit ervoor dat elektronen vrijkomen. Het cupro-oxide is niet geleidend, maar de elektronen kunnen door het zoute water naar de geleidende koperplaat bewegen. Deze plaat brengt de elektronen over naar de draden.[10]
  2. 2 Haak de krokodillenklemmen aan een multimeter. Steek het andere uiteinde van uw krokodillenklemmen in een multimeter of ampèremeter. Zorg ervoor dat uw meter kan werken in het bereik van microamp (0,000001 Amps). Steek de positieve krokodillenklem in de positieve aansluiting van uw meter en de negatieve krokodillenklem in de negatieve pool van uw meter.[11]
  3. 3 Stel uw meter in om microampère te lezen. Er stroomt een zeer kleine hoeveelheid stroom. Deze stroom moet ergens tussen 0 en 50 microampère liggen. Door de cel zo te draaien dat de koperoxidelaag in de directe zon staat, krijgt u de meest stroom.[12]