Egy rézlemez felhasználásával napelemet készíthetünk a napenergia előállításához. A réz felmelegítésével és lehűtésével, ahogy az alábbi videón látható, rézoxid (Cu2O), más néven rézoxid réteget képezünk rajta. Ez a réteg egy félvezető. A legtöbb modern napelem ehelyett kezelt szilíciumból készült félvezetővel működik.
Megjegyezzük, hogy ez nem termel hasznos mennyiségű elektromosságot, ellentétben a szilíciummal és más kereskedelmi napelemekkel, de szórakoztató elkészíteni. Több hektár ilyen réz napelemre lenne szükséged, hogy ellásd az otthonodat.
Figyeld meg, hogy a videó vége felé a hatást a napelemről napfényben érkező áram mérésével demonstrálják.Amikor a napfényt elzárják, az áram csökken.
Azoknak, akik kíváncsiak erre a hatásra, itt van néhány kutatási cikk a réz-oxid napelemekről:
- Copper (I) Oxide (Cu2O) based solar cells – A review (PDF file), Abdu, Y. and Musa, A.O
- Production of cuprous oxid, a solar cell material, by thermal oxidation and a stufy of its physical and electrical properties, A.O Musa, T. Akomolafe, M.J Carter
A legegyszerűbben elkészíthető áramkör a fenti videóban használt és az alábbi ábrán látható. Győződjön meg róla, hogy a két lemezt összekötő vezetékek a víz szintje felett vannak. Az elektromosáramkört magán a sós vízen keresztül fejezzük be. A só teszia víz és a só kombinációja képes vezetni az elektromosságot. Győződjön meg róla, hogy van olyan ampermérője, amely a 0 és 50 mikroamper közötti tartományban képes kijelezni, mivel az ilyen típusú cella által termelt áram mennyisége nagyon kicsi.
A sós víz célja a fentiek szerint kizárólag az, hogy töltésvezetőként működjön a rézoxid réteg külső felületéről vissza a rézlemezre, amelyet a rézoxid borít. Amint a következődiagram szemlélteti, ha megtaláljuk a rézoxid réteghez való elektromos csatlakozás módját anélkül, hogy elzárnánk a napfénytől, akkor a sós víz és a másik rézlemez nélkül is megtehetjük. A probléma az, hogy a rézoxid-réteg nem elektromosan vezető a felületén, így a felületén lévő töltés nem juthat el a csatlakozó vezetékhez. Ez volt a feladata a sós víznek,a másik lemeznek és a fenti csatlakozó vezetékeknek.
Egyik módja ennek az, hogy egy fémhálót nyomunk a kupro-oxidhoz (lásd az alábbi ábrát.) A napfény egy része a háló lyukain keresztül a kupro-oxidra jut, és a töltés a felszínen a hálóra mozog. A háló vezető, és továbbítja a töltést a csatlakozóhuzalhoz. Ez azonban kevésbé lesz hatékony, mivel a rézoxid egy részét elzárja a hálóval. Emellett csak a töltést veszi fel a kupro-oxidból, amely a hálós huzalok közelében van.
Egy másik lehetséges módszer, hogy olyan üveget használunk, amely átlátszó,elektromosan vezető bevonattal rendelkezik, és ezt a vezető oldalt a rézoxidhoz nyomjuk (lásd az alábbi ábrát.) Mivel az üveg és a bevonata is átlátszó, a napfényt nem fogja blokkolni. A bevonat még mindig okozhat némi veszteséget a napfény áteresztésében, de még mindig jobb lesz, mint a hálós megközelítés. Erre az üvegre példa a modern LCD számítógépek lapos képernyőin használt ón-dioxid bevonatú üveg. Én magam még nem próbáltam ki ezt a módszert, de ha megteszi, kérem, tudassa velem, hogyan működik. Ha készítesz egy képetvagy videót, akkor ide fogom csatolni.
