Solcellstekniken har utvecklats enormt de senaste åren. Stora miljömedvetna företag arbetar idag med att ta fram allt bättre solpaneler som ger hög energiproduktion trots relativt små mängder material. Solenergin har goda chanser att bli en viktig del av framtidens energiförsörjning. Har du ett barn som är nyfiken på naturvetenskap – eller är du själv nyfiken? Då kan du enkelt tillverka din egen solcell hemma. Det är en rolig, billig och pedagogisk aktivitet som både inspirerar och lär ut grundläggande fysik.
Börja med att samla ihop allt material som krävs för att bygga din egen solcell:
Klipp ut en bit koppar som passar på plattan på spisen, men se till att den inte blir så stor att den inte ryms i plastflaskan. Lägg kopparn på värmeelementet och vrid upp på högsta effekt.
Nu startar en lång kemisk process där kopparnen oxiderar. Först skiftar ytan i flera olika färger samtidigt – rött, orange, rosa och lila – innan färgerna bleknar till grått. Därefter blir kopparn svart. Låt den ligga kvar på värmen i minst en halvtimme så att ett ordentligt lager av svart kopparoxid hinner bildas.
När halvtimmen har gått stänger du av värmen och låter kopparna svalna långsamt. Under nedkylningen lossnar det svarta lagret och avslöjar de färgstarka toner som uppstod i det första skedet. Var noga med att kylningen inte går för snabbt – då fastnar den svarta kopparoxiden på plattan. Använd sedan lite stålull för att rengöra bort eventuell kvarvarande oxid.
Klipp nu ytterligare en bit koppar i ungefär samma storlek som den första. Klipp av toppen på plastflaskan och stick ner båda kopparbitarna i flaskan. Böj dem försiktigt så att de passar, och vrid den upphettade kopparplattan utåt, mot ljuset.
Fäst krokodilklammorna på kopparbitarna – en klamma på den brända plattan och en på den obehandlade. Koppla därefter den brända kopparns ledning till minuspolen på mätaren och den obearbetade kopparns ledning till pluspolen.
Blanda några matskedar salt i varmt vatten och rör om tills saltet löst sig helt. Häll lösningen i flaskan. Se till att minst en tum (cirka 2,5 cm) av kopparplattorna sticker upp ovanför vattnet, och var extra noggrann med att inte få krokodilklammorna blöta.
Så fort saltvattnet är på plats bör mätaren visa några mikroampere. När solljuset träffar koppar(I)oxiden i flaskan frigörs elektroner som fritt kan röra sig genom saltvattnet. Elektronerna når kopparplattan och leds vidare upp genom krokodilklämmornas ledningar – och precis så skapas elektriciteten!
Tips: Eftersom experimentet innefattar heta värmeytor är det klokt att ha en vuxen närvarande när barn testar det. Placera solcellen i direkt solljus för bästa resultat och jämför gärna strömstyrkan vid olika ljusförhållanden för att se skillnaden.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online