Как сделать солнечную батарею

«Солнечная» поделка из этого мастер-класса не претендует на статус профессиональной, но она работает! Работает про принципу преобразования солнечной энергии в электрическую с помощью фотоэлектрического эффекта. То есть эта самоделка является устройством, электрические характеристики которого, такие как ток, напряжение или сопротивление, изменяются при воздействии на него света – по материалам википедии.

Шаг 1: Материалы

В основном все материалы для этого мозгоуководства легкодоступны, но некоторые возможно придется приобрести через интернет.

• диоксид титана (белый порошок, часто используемый в косметике)
• 2 канцелярских зажима (для скрепления пластин)
• ацетон или спирт
• стеклянные пластины одна из сторон которых покрыта оксидом олова (SnO2) для токопроводимости
• графитовый порошок или грифель от карандаша
• шприц (не обязательно, но удобно)
• мультиметр
• ватные диски
• клеммы «крокодил»
• алюминиевая пластина (или что-то прочное, но не пористое)
• 2 неглубоких блюдца
• ложка
• деминерализированная вода
• сок ягод: малины, черники или ежевики (!!!!обязательно свежевыжатый!!!!)
• раствор йода
• плитка или варочная панель

Шаг 2: Очистка пластин

Когда все необходимое приобретено, начинаем создание солнечной мозгоподелки!

Для начала находим чистую и свободную рабочую поверхность для своего процесса, а далее берем в руки ацетон и смачиваем им ватные диски, которыми затем протираем обе стороны пластин. Очищенные пластины кладем на ватные диски и достаем мультиметр для определения токопроводящей стороны. К краям пластины прикладываем щупы мультиметра, который выставлен в режим проверки короткого замыкания, и определяем искомую токопроводящую сторону: есть короткое замыкание - сторона с покрытием, нет – переворачиваем пластину, и определяем на КЗ. Одну пластину кладем токопроводящим слоем вверх, вторую вниз.

Шаг 3: Диоксид титана

Откладываем вторую пластину, с токопроводящим слоем вниз, в сторону, она понадобится лишь в конце мозгопроцесса.

Первую пластину, с токопроводящим слоем сверху, нужно покрыть слоем диоксида титана. Для этого на одно блюдце наливаем немного деминерализированной воды, и постоянно помешивания добавляем порошок двуокиси титана. Тщательно перемешиваем смесь для полного удаления комков порошка, и в итоге должна получится однородная сметанообразная масса.

Ложкой аккуратно переносим диоксидную массу на пластинку и распределяем ее по всей поверхности. Мы должны получить равномерный слой диоксида на пластинке, и чтобы этого добиться я на стол положил две стопки из двух стеклянных пластинок, которые не используются в данной поделке, между ними положил пластинку со слоем диоксида, а затем полоской алюминия распределил диоксид, используя стопки стекла как опоры.

После распределения слоя диоксида его нужно запечь. Поэтому пластинку с диоксидом титана кладем на плитку или варочную панель и прогреваем на низких температурах, таких чтобы стекло не треснуло. После запекания оставляем пластину с диоксидом на несколько часов для отвердевания состава.

Шаг 4: Сок и графит

После того как состав затвердел, всего лишь 15 минут отделяет нас от полноценного солнечного модуля. Но пока, выжимаем сок в емкость и помещаем в нее пластину с диоксидом, обязательно чтобы сок полностью покрывал пластинку, выдерживаем около 10 минут.

Состав «сок – двуокись титана» это то, что и создает электрический ток. Когда свет воздействует на сок, в нем образуются «отрицательные» электроны и «положительные» дыры, которые затем при объединении станут нейтральными. Но вместо этого диоксид титана переносит электроны к клемме, а затем в электроцепь.

Сейчас берем пластину, которую отложили в начале, ту, что с проводящим слоем вниз. Переворачиваем ее и ацетоном или спиртом снова очищаем токопроводящий слой. Затем распределяем по токопроводящему слою пластины графитовый порошок (раскрошенный грифель мозгокарандаша).

Из сока вынимаем пластину с диоксидом, аккуратно промываем ее деминерализованной водой. Но не промачивайте ее ватным диском, как это сделал я, чтобы не разрушить слой диоксида!!!!

Шаг 5: Сборка модуля

Настала финальная стадия – совмещение пластин! Просто берем пластины и прикладываем друг к другу, слой диоксида к слою графита, но немного сдвигаем их, оставляя свободные концы около половины сантиметра для крепление клемм-крокодилов. Полученную конструкцию скрепляем по бокам двумя канцелярскими зажимами.

Для лучшей проводимости между пластинами можно снять один из зажимов и по бокам пластин капнуть несколько капель раствора йода, а затем снова установить второй зажим. Излишки йода можно промокнуть ватным диском.

Поздравляю, солнечный модуль готов!  Теперь можно приступить к тестированию, то есть направить на поделку свет и проверить мультиметром напряжение на клеммах. Мой солнечный модуль выдает около 25 милливольт под воздействием солнечного света ( который симулируется лампой ). Немного, но при объединении нескольких модулей в одну батарейку можно получить желаемое напряжение!
Успехов в творчестве и удачных самоделок!

( Специально для МозгоЧинов #DIY-solar-cell-from-scratch