Puoi fare una cella solare per generare elettricità dal sole usando un foglio di rame. Riscaldando il rame e raffreddandolo come mostrato nel video qui sotto, si forma uno strato di ossido di rame (Cu2O), detto anche ossido rameoso, su di esso. Questo strato è un semiconduttore. La maggior parte delle moderne celle solari funziona usando un semiconduttore fatto di silicio trattato.
Nota che questo non produce una quantità utile di elettricità, a differenza del silicio e di altre celle solari commerciali, ma è divertente da fare. Avreste bisogno di acri di queste celle solari di rame per alimentare la vostra casa.
Nota come verso la fine del video, l’effetto è dimostrato misurando la corrente proveniente dalla cella solare quando è alla luce del sole.Quando la luce del sole è bloccata, la corrente scende.
Per coloro che sono curiosi di questo effetto, ecco alcuni articoli di ricerca sulle celle solari all’ossido di rame:
- Celle solari basate sull’ossido di rame (I) (Cu2O) – Una revisione (file PDF), 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
Il circuito più semplice da realizzare è quello utilizzato nel video sopra e illustrato nel seguente diagramma. Assicuratevi che i fili che collegano le due piastre siano sopra il livello dell’acqua. Il circuito elettrico si completa attraverso l’acqua salata stessa. Il sale rende la combinazione di acqua e sale capace di condurre l’elettricità. Assicuratevi di avere un amperometro che può visualizzare nella gamma da 0 a 50 microampere poiché la quantità di corrente che questo tipo di cella produce è molto piccola.
Lo scopo dell’acqua salata, come mostrato sopra, è unicamente quello di agire come conduttore di carica dalla superficie esterna dello strato di ossido rameico alla piastra di rame che l’ossido rameico copre. Come illustra il seguente diagramma, se si può trovare un modo di connettersi elettricamente allo strato di ossido rameico senza bloccarlo dalla luce del sole, allora si può fare a meno dell’acqua salata e dell’altra piastra di rame. Il problema è che lo strato di ossido rameico non è elettricamente conduttivo sulla sua superficie, quindi non c’è modo che la carica sulla superficie arrivi al filo di collegamento. Questo era il lavoro dell’acqua salata, dell’altra piastra e dei fili di collegamento di cui sopra.
Un modo per fare questo è quello di premere una rete metallica contro il cuprosoossido (vedi schema sotto). Una parte della luce del sole passerà attraverso i fori nella rete fino all’ossido rameico e causerà la carica per spostarsi sulla superficie della rete. La rete è conduttiva e porterà la carica al filo di collegamento. Questo sarà meno efficiente però, dato che stai bloccando parte del cuprosoide con la rete. Inoltre, raccoglierete solo la carica dall’ossido di rame che si trova vicino ai fili della maglia.
Un altro modo possibile è quello di usare un vetro che abbia un rivestimento trasparente ed elettricamente conduttivo e premere questo lato conduttivo contro l’ossido rameico (vedi schema qui sotto). Il rivestimento può ancora causare qualche perdita nella trasmissione della luce solare, ma sarà ancora meglio dell’approccio a rete. Un esempio di questo vetro è il vetro rivestito di biossido di stagno usato nei moderni schermi piatti LCD dei computer. Non ho provato io stesso questo metodo, ma se lo fate, fatemi sapere come funziona. Se fate una foto o un video, lo includerò qui.
