Päikeseenergia on üks kiiremini kasvavaid alternatiivseid energiaallikaid maailmas. Kuigi terve päikesepaneeli ehitamine nõuab teatud oskusi ja kannatlikkust, saab isegi algaja väikese päikesepatarei loomisel samu põhimõtteid rakendada. See on suurepärane viis päikesepaneelide omaduste tundmaõppimiseks. Kõik, mida pead tegema, on hankida veidi titaandioksiidi, ehitada element ja kasutada seda valguse muutmiseks elektrivooluks.
1
Koguge sõõrikupulber. Osta kott valgeid pulbrilisi sõõrikuid. Pulber sisaldab kemikaali nimega titaandioksiid (TiO2). Titaandioksiid on kasulik materjal päikesepatareide loomiseks.
2
Lahustage suhkur. Kahjuks ei ole sõõrikupulbrist saadav titaandioksiid puhas. See segatakse suhkrute ja rasvadega. Suhkru eemaldamiseks segage pulber sooja vette ja seejärel valage see läbi filtri (kohvifilter töötab hästi). Suhkur lahustub vees ja läheb otse läbi filtri. Järelejäänud tahke aine on titaandioksiidi ja rasvade segu. Kasutage iga viie sõõriku kohta ligikaudu üks tass vett.
3
Eemaldage rasv. Rasvad ei lahustu vees ja seetõttu jäävad need pärast filtreerimist titaandioksiidiga segunema. Õnneks on neid üsna lihtne eemaldada. Pange pulber kuumuskindlale nõule ja küpsetage seda temperatuuril 500 °F (260 °C) umbes kolm tundi. See aurustab rasvad ja jätab maha titaandioksiidi pulbri.
4
Kasutage juhtivat klaasi. Enamik juhtivaid klaase on kaetud indiumtinaoksiidi jäägiga. See võimaldab klaasi pinnal elektrit juhtida, mitte isoleerida. Elektrit juhtivat klaasi saate osta Internetist või päikeseenergia poest. Seda klaasi leidub tavaliselt 2,54 × 2,54 cm (1×1 tolli) ruutudes.
5
Valmistage titaandioksiidi lahus. Lisage titaandioksiidile etanool klaaskeeduklaasi ja segage. Peaksite kasutama võimalikult puhast etanooli. Parim on kakssada laboratoorset etanooli, kuid viin või Everclear toimivad näpuotsaga. Kasutage umbes ühte milliliitrit etanooli sõõriku kohta ja loksutage või segage lahust klaasis või keeduklaasis.
6
Katke klaas. Asetage kiht teipi ümber klaasi kolme külje. See aitab teil kontrollida katte sügavust. Tilgutage tilguti või pipetiga väike kogus titaandioksiidi lahust klaasi pinnale. Kasutage mikroskoobi alusklaasi, et kraapida liigne vedelik maha, jättes alles vaid õhukese katte. Korrake seda protsessi kümme korda. Igast tilgast peaks piisama, et katta klaas üks kord õhukese kilega. Kokku kasutate kümmet tilka kümne titaandioksiidi kihi moodustamiseks.
7
Küpseta päikesepatarei. Asetage päikesepatarei läbipaistvasse kuumakindlasse keeduklaasi või tassi. Asetage anum pliidiplaadile (või asetage päikesepatarei otse pliidiplaadile). Lülitage pliidiplaat sisse ja küpseta kambrit 10-20 minutit. Peate kambrit tähelepanelikult jälgima. See muutub pruuniks ja seejärel uuesti valgeks. Kui rakk omandab algse valge värvuse, tähendab see, et orgaanilised lahustid (etanool) on ära põlenud ja raku kuumutamine on lõppenud.
8
Värvige rakud teega. Teed sisaldavad orgaanilisi ühendeid, mida tuntakse antotsüaniinidena. Need ühendid püüavad hästi nähtavas spektris valgust. Valmistage tass taimeteed ja pange päikesepatarei mõneks tunniks vee alla. Kõige paremini mõjuvad tumedamad teed, näiteks hibisk. See värvib raku ja võimaldab antotsüaniinidel seonduda raku pinnaga. Rakk on nüüd võimeline püüdma nähtavat valgust.Enne värvimist suutis rakk püüda valgust ainult UV-spektris.
9
Värvige teine juhtiv klaasitükk grafiidiga. See klaasitükk toimib vastuelektroodina. Võite kasutada tavalist grafiitpliiatsit. Lihtsalt hõõruge pliiatsi otsaga üle klaasi, kuni see on täielikult grafiidijäägiga kaetud.
10
Asetage klaasitükkide vahele vahetükk. Klaasitükkide vahele panemiseks võite lõigata õhukese plastikust vahetüki. Vahetükk peaks asuma klaasi puhtale küljele (tee või grafiidi poole vastas). Teise võimalusena võite asetada klaasi puhta külje servade ümber teibi, et moodustada vahetükk. See hoiab klaasi nii kergelt eraldatuna.
11
Lisage elektrolüüdi lahus. Joodilahus on ideaalne elektrolüüt. Saate seda käsimüügist saada enamikus apteekides. Segage lahus alkoholiga vahekorras 3:1. Tilgutage üks kuni kaks tilka lahust kahe klaasitüki vahele.
12
Vajutage klaasitükid kokku. Enne kui lahus jõuab aurustuda, suruge kaks klaasitükki tugevasti kokku. Kasutage nende paigal hoidmiseks alligaatoriklambreid. Teie rakk on nüüd võimeline tootma valguse käes elektrivoolu. Saate seda testida, asetades elemendi päikesevalguse kätte ja kasutades voolu kontrollimiseks multimeetrit.