Solární článek pro výrobu elektřiny ze slunce můžete vyrobit pomocí měděného plechu. Zahřátím mědi a jejím ochlazením, jak je znázorněno na videu níže, na ní vytvoříte vrstvu oxidu měďnatého (Cu2O), známého také jako oxid měďnatý. Tato vrstva je polovodič. Většina moderních solárních článků pracuje místo toho s polovodičem z upraveného křemíku.
Všimněte si, že na rozdíl od křemíkových a jiných komerčních solárních článků nevyrábí užitečné množství elektřiny, ale je zábavné je vyrobit. K napájení domácnosti byste potřebovali hektary těchto měděných solárních článků.
Všimněte si, že ke konci videa je efekt demonstrován měřením proudu vycházejícího ze solárního článku při slunečním svitu.Když je sluneční světlo blokováno, proud klesá.
Pro ty, které tento efekt zajímá, uvádíme několik výzkumných prací o solárních článcích na bázi oxidu měďnatého:
- Copper (I) Oxide (Cu2O) based solar cells – A review (PDF file), Abdu, Y. and Musa, A.O
- Production of cuprous oxide, a solar cell material, by thermal oxidation and a stufy of its physical and electrical properties, A.O Musa, T. Akomolafe, M.J Carter
Nejjednodušší zapojení je to, které je použito ve výše uvedeném videu a znázorněno na následujícím schématu. Ujistěte se, že vodiče, které spojují obě desky, jsou nad hladinou vody. Elektrickýobvod je dokončen přes samotnou slanou vodu. Díky soli je kombinace vody a soli schopna vést elektřinu. Ujistěte se, že máte ampérmetr, který dokáže zobrazit v rozsahu 0 až 50 mikroampérů, protože množství proudu, které tento typ článku produkuje, je velmi malé.
Účelem slané vody, jak je uvedeno výše, je pouze působit jako vodič náboje z vnějšího povrchu vrstvy oxidu měďnatého zpět na měděnou desku, kterou tento oxid měďnatý pokrývá. Jak ukazuje následující schéma, pokud najdete způsob, jak se elektricky připojit k vrstvě oxidu měďnatého, aniž byste ji blokovali před slunečním světlem, pak se můžete obejít bez slané vody a druhé měděné desky. Problémem je, že vrstva oxidu měďnatého není elektricky vodivá po celém svém povrchu, takže neexistuje způsob, jak by se náboj na povrchu dostal na spojovací vodič. To byla práce slané vody, druhé desky a výše uvedených spojovacích vodičů.
Jedním ze způsobů, jak toho dosáhnout, je přitisknout k oxidu měďnatému kovovou síťku (viz schéma níže.) Část slunečního světla pronikne otvory v síťce k oxidu měďnatému a způsobí přesun náboje na povrch k síťce. Síťka je vodivá a přenese náboj do spojovacího drátu. To však bude méně účinné, protože síťkou blokujete část oxidu měďnatého. Také budete zachycovat pouze náboj z oxidu měďnatého, který je v blízkosti drátů síťky.
Dalším možným způsobem je použít sklo, které má průhledný,elektricky vodivý povlak, a tuto vodivou stranu přitisknout na oxid měďnatý (viz obrázek níže.) Protože sklo i jeho povlak jsou průhledné, sluneční světlo nebude blokováno. Povlak může stále způsobovat určité ztráty v propustnosti slunečního světla, ale stále to bude lepší než přístup se síťkou. Příkladem takového skla je sklo s povlakem oxidu cíničitého používané v moderních plochých počítačových obrazovkách LCD. Sám jsem tuto metodu nezkoušel, ale pokud ji vyzkoušíte, dejte mi prosím vědět, jak se osvědčila. Pokud pořídíte obrázeknebo video, pak je sem zařadím.
