Du kan göra en solcell för att generera elektricitet från solen med hjälp av en kopparplåt. Genom att värma kopparen och kyla den som visas i videon nedan bildar du ett lager av kopparoxid (Cu2O), även kallat kopparoxid, på den. Detta skikt är en halvledare. De flesta moderna solceller arbetar istället med en halvledare av behandlat kisel.
Notera att detta inte producerar någon användbar mängd elektricitet, till skillnad från kisel och andra kommersiella solceller, men det är kul att göra. Du skulle behöva flera hektar av dessa kopparsolceller för att driva ditt hem.
Bemärk hur effekten demonstreras i slutet av videon genom att mäta den ström som kommer från solcellen när den står i solljus.När solljuset blockeras sjunker strömmen.
För dem som är nyfikna på denna effekt finns här några forskningsartiklar om solceller av kopparoxid:
- 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
Den enklaste kretsen att göra är den som används i videon ovan och illustreras i följande diagram. Se till att ledningarna som förbinder de två plattorna är ovanför vattennivån. Den elektriska kretsen fullbordas genom själva saltvattnet. Saltet gör att kombinationen av vatten och salt kan leda elektricitet. Se till att du har en amperemeter som kan visa 0-50 mikroampere eftersom den mängd ström som denna typ av cell producerar är mycket liten.
Saltvattnets syfte, som visas ovan, är enbart att fungera som en laddningsledare från kopparoxidskiktets yttre yta tillbaka till kopparplattan som kopparoxiden täcker. Som följande diagram visar kan man, om man kan hitta ett sätt att elektriskt ansluta till kopparoxidskiktet utan att blockera det från solljuset, klara sig utan saltvattnet och den andra kopparplattan. Problemet är att kopparoxidskiktet inte är elektriskt ledande över sin yta, så det finns inget sätt för laddningen på ytan att ta sig till anslutningstråden. Det var saltvattnets, den andra plattans och anslutningstrådarnas uppgift ovan.
Ett sätt att göra detta är att trycka ett metallnät mot kopparoxiden (se diagrammet nedan). En del av solljuset kommer att tränga in genom hålen i nätet till kopparoxiden och få laddningen att flytta sig till ytan av nätet. Nätet är ledande och överför laddningen till anslutningstråden. Detta kommer dock att vara mindre effektivt eftersom du blockerar en del av kopparoxiden med nätet. Dessutom tar du bara upp laddningen från den kopparoxid som befinner sig nära nättrådarna.
Ett annat möjligt sätt är att använda ett glas som har en genomskinlig, elektriskt ledande beläggning och trycka denna ledande sida mot kopparoxiden (se diagrammet nedan.) Eftersom både glaset och dess beläggning är genomskinliga kommer solljuset inte att blockeras. Beläggningen kan fortfarande orsaka en viss förlust i överföringen av solljus, men det är ändå bättre än nätmetoden. Ett exempel på detta glas är det glas med tenndioxidbeläggning som används i moderna platta LCD-datorskärmar. Jag har inte provat denna metod själv, men om du gör det, låt mig veta hur det fungerar. Om du tar en bildeller video så kommer jag att inkludera den här.
