Fazendo células solares

As células solares convertem a energia solar em eletricidade, assim como as plantas convertem a energia solar em nutrientes através da fotossíntese. Células solares usam energia solar para mover elétrons em semicondutores para conduzir eletricidade. As células solares comerciais usam silicone como semicondutor, mas aqui está uma maneira de fazer células solares com materiais mais acessíveis para que você possa ver por si mesmo como funciona.

Degraus

Método 1 de 3: Revestindo as placas de vidro

1. Encontre duas placas de vidro do mesmo tamanho. Placas do tamanho de lamínulas de microscópio são ideais.
Imagem intitulada Make Solar Cells Step 2
2. Limpe as placas de vidro em ambos os lados. Quando estiverem limpos, toque apenas nas laterais.
Imagem intitulada Make Solar Cells Step 3
3. Teste a frente das placas de vidro quanto à condutividade tocando sua superfície com um multímetro. Depois de determinar qual é o lado condutor, coloque-os lado a lado. Coloque uma placa com o lado condutor para cima e a outra com o lado condutor para baixo.
Imagem intitulada Make Solar Cells Step 4
4. Cole fita transparente nas placas. Isso os manterá no lugar para a próxima etapa.
  • Cole a fita 1 milímetro sobre as bordas de ambos os lados longos.
  • Aplique fita adesiva sobre a borda dos 4 a 5 milímetros externos da placa com o lado condutor para cima.
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    5. Aplique uma solução de dióxido de titânio nas placas. Coloque duas gotas na placa com o lado condutor para cima e espalhe uniformemente sobre a superfície da placa. Cubra a placa com o lado condutor completamente para baixo com dióxido de titânio.
  • Antes de aplicar o dióxido de titânio, é aconselhável primeiro revestir as placas de vidro com óxido de estanho.
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    6. Retire a fita e separe as placas. Agora você vai tratar as placas de forma diferente.
  • Coloque a placa condutora voltada para cima em uma placa elétrica durante a noite para permitir que o dióxido de titânio asse na placa.
  • Remova o dióxido de titânio da placa condutora lateral inferior e guarde-o onde não fique sujo.
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    7. Encha um prato raso com tinta. Esta tinta pode ser feita com suco de framboesa, amora ou romã ou com chá feito de folhas de hibisco vermelho.
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    8. Mergulhe a placa revestida de dióxido de titânio, com o lado revestido para baixo, na tinta por 10 minutos.
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    9. Enquanto a placa revestida com dióxido de titânio está de molho, limpe a outra placa com álcool.
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    10. Teste a placa limpa novamente para encontrar seu lado condutor. Marque o lado que não conduz com um sinal de mais (+).
    11. Aplique uma fina camada de carbono no lado condutor da folha limpa. Você pode fazer isso aplicando um lápis de grafite ou marcador de grafite no lado condutor. Cubra toda a superfície.

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    12. Remova a placa revestida de dióxido de titânio da pintura. Lave-o duas vezes. Primeiro com água desionizada e depois com álcool. Em seguida, seque com uma toalha de papel limpa ou papel de cozinha.

    Método 2 de 3: Montando a célula solar

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    1. Coloque a placa revestida de carbono na placa revestida de dióxido de titânio de modo que os revestimentos toquem. As placas devem ser escalonadas em cerca de 5 milímetros. Use clipes de papel nos lados longos para mantê-los no lugar.
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    2. Aplique 2 gotas de uma solução de iodeto nas áreas expostas do revestimento. Mergulhe totalmente os revestimentos para que as superfícies fiquem completamente cobertas com ele.
  • A solução de iodeto permite que os elétrons fluam da placa revestida de dióxido de titânio para a placa revestida de carbono quando a célula é exposta a uma fonte de luz. Essa solução é chamada de eletrólito.
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    3. Limpe o excesso de solução do lado de fora das placas.

    Método 3 de 3: Ativando e testando a célula solar

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    1. Anexe um clipe jacaré às áreas revestidas expostas em ambos os lados da célula solar.
    Imagem intitulada Make Solar Cells Step 17
    2. Conecte o fio preto do multímetro ao terminal conectado ao revestimento de dióxido de titânio exposto. Esta placa é o eletrodo negativo, ou cátodo, da célula solar.
    Imagem intitulada Make Solar Cells Step 18
    3. Conecte o fio vermelho do multímetro ao terminal conectado ao revestimento de carbono exposto. Esta placa é o eletrodo positivo, ou ânodo. (Em uma etapa anterior você marcou com um sinal de mais no lado não condutor.)
    Imagem intitulada Make Solar Cells Step 19
    4. Coloque a célula solar ao lado de uma fonte de luz com o eletrodo negativo em direção à fonte. Em uma sala de aula, você pode fazer isso colocando a célula na lente de um retroprojetor. Em uma situação doméstica, uma fonte de luz diferente, como um holofote ou luz solar, pode ser usada para isso.
    Imagem intitulada Make Solar Cells Step 20
    5. Meça a eletricidade e a tensão gerada pela célula solar com um multímetro. Faça isso antes e depois que a célula solar for exposta à luz solar.

    Pontas

    • Você também pode fazer uma célula solar com 2 pequenas placas de cobre escovado, 1 das quais você deixa queimar preto em uma placa quente por meia hora. Em seguida, deixe esfriar e remova o óxido de cobre preto, mas deixe o óxido de cobre vermelho embaixo como um semicondutor. Você não precisa revestir a placa de cobre e pode usar uma solução de água salgada como eletrólito.

    Avisos

    • Nem a célula solar semicondutora feita de placa de vidro revestida nem a de cobre fornecem uma grande quantidade de energia. Os silicones são usados ​​em semicondutores porque são mais eficientes do que os materiais mencionados neste artigo.

    Necessidades

    • Placas de vidro (como tampas de microscópio)
    • Álcool (etanol recomendado)
    • Água desmineralizada
    • Voltímetro/Multímetro
    • Fita transparente
    • Placa de Petri ou outra placa rasa
    • Placa elétrica (1100 watts, se possível)
    • Solução de Dióxido de Titânio
    • Solução de óxido de estanho (opcional)
    • Lápis de grafite ou bastão de grafite
    • solução de iodeto
    • Clipes de papel
    • Clipes de crocodilo

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