Vous pouvez fabriquer une cellule solaire pour générer de l’électricité à partir du soleil en utilisant une feuille de cuivre. En chauffant le cuivre et en le refroidissant comme indiqué dans la vidéo ci-dessous, vous formez une couche d’oxyde de cuivre (Cu2O), alias oxyde cuivreux, sur celui-ci. Cette couche est un semi-conducteur. La plupart des cellules solaires modernes fonctionnent en utilisant un semi-conducteur fait de silicium traité à la place.
Notez que cela ne produit pas une quantité utile d’électricité, contrairement au silicium et aux autres cellules solaires commerciales, mais c’est amusant à faire. Vous auriez besoin d’acres de ces cellules solaires en cuivre pour alimenter votre maison.
Notez comment vers la fin de la vidéo, l’effet est démontré en mesurant le courant provenant de la cellule solaire lorsqu’elle est exposée au soleil.Lorsque la lumière du soleil est bloquée, le courant diminue.
Pour ceux qui sont curieux de cet effet, voici quelques articles de recherche sur les cellules solaires à l’oxyde cuivreux :
- Copper (I) Oxide (Cu2O) based solar cells – A review (PDF file), Abdu, Y. et 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
Le circuit le plus simple à réaliser est celui utilisé dans la vidéo ci-dessus et illustré dans le schéma suivant. Assurez-vous que les fils qui relient les deux plaques sont au-dessus du niveau de l’eau. Le circuit électrique est complété par l’eau salée elle-même. Le sel rend la combinaison eau-sel capable de conduire l’électricité. Assurez-vous d’avoir un ampèremètre qui peut afficher dans la gamme de 0 à 50 microampères puisque la quantité de courant que ce type de cellule produit est très petite.
Le but de l’eau salée, comme indiqué ci-dessus, est uniquement d’agir comme un conducteur de charge de la surface extérieure de la couche d’oxyde cuivreux vers la plaque de cuivre que cet oxyde cuivreux recouvre. Comme l’illustre le diagramme suivant, si vous trouvez un moyen de vous connecter électriquement à la couche d’oxyde cuivreux sans la protéger de la lumière du soleil, vous pouvez vous passer de l’eau salée et de l’autre plaque de cuivre. Le problème est que la couche d’oxyde cuivreux n’est pas conductrice d’électricité à sa surface et qu’il n’y a donc aucun moyen pour que la charge à la surface atteigne le fil de connexion. C’était le travail de l’eau salée, de l’autre plaque et des fils de connexion ci-dessus.
Une façon de le faire est de presser une maille métallique contre l’oxyde cuivreux (voir le diagramme ci-dessous.) Une partie de la lumière du soleil passera à travers les trous de la maille vers l’oxyde cuivreux et provoquera le déplacement de la charge vers la surface de la maille. La maille est conductrice et transporte la charge vers le fil de connexion. Cependant, cette méthode sera moins efficace, car vous bloquez une partie de l’oxyde cuivreux avec la maille. De plus, vous ne capterez que la charge de l’oxyde cuivreux qui se trouve près des fils de la maille.
Un autre moyen possible est d’utiliser un verre qui a un revêtement transparent, électriquement conducteur et de presser ce côté conducteur contre l’oxyde cuivreux (voir le schéma ci-dessous.) Comme le verre et son revêtement sont tous deux transparents, la lumière du soleil ne sera pas bloquée. Le revêtement peut encore entraîner une certaine perte de transmission de la lumière solaire, mais il sera toujours meilleur que l’approche par maille. Un exemple de ce type de verre est le verre revêtu de dioxyde d’étain utilisé dans les écrans plats modernes des ordinateurs LCD. Je n’ai pas essayé cette méthode moi-même, mais si vous le faites, faites-moi savoir comment cela se passe. Si vous prenez une photoou une vidéo alors je l’inclurai ici.
