Så här bygger du en egen solcell av koppar hemma

Så här bygger du en egen solcell av koppar hemma

En solpanel är en sammankopplad enhet av fotovoltaiska celler, även kallade solceller. En solcell tillverkad av bearbetat kisel är en mycket effektiv anordning som omvandlar solljus till elektricitet. Dess produktion kräver enorma fabriker, arbetskraft, hög temperatur och specialistkunskap – den går alltså inte att bygga hemma.

Om du dock är beredd att kompromissa något med effektiviteten kan en solcell baserad på koppar vara ett intressant alternativ. Den kan enkelt konstrueras hemma med material som finns hos din lokala järnhandel och elektronikbutik. Här följer en komplett guide steg för steg.

Det här behöver du

• Kopparplåtar (ungefär en halv kvadratfot)
• Järnborste eller sandpapper
• Elektrisk kokplatta
• Mikroamperemeter
• Krokodilklämmor
• Salt
• Vatten
• En flaska på 2 liter med den övre halvan bortskuren

Instruktioner steg för steg

1. Förbered kopparplåten. Ta en kopparplåt och skär ut en bit ungefär lika stor som kokplattan. Tvätta händerna noggrant för att avlägsna olja och fett. Använd sedan rengöringsmedel eller bikarbonat för att göra kopparplåten ren. Gnugga därefter ytan med sandpapper eller en järnborste tills all korrosion och alla sulfider är borttagna.
2. Skapa kopparoxidskiktet. Lägg den torra och rena plåten på den elektriska kokplattan vid maximal värme. Efter ett tag börjar oxideringsmönster i olika färger synas på plåten. Låt plåten ligga kvar i ungefär en halvtimme så att ett tjockt svart lager av koppar(II)-oxid bildas på ytan. Det är viktigt att detta svarta skikt får bildas ordentligt – annars fastnar det senare och förstör resultatet.
3. Låt plåten svalna långsamt. Stäng av kokplattan och låt plåten svalna långsamt under en halvtimme. Kyl den aldrig snabbt, eftersom det gör att kopparoxiden fastnar på ytan och förstör syftet. När plåten kyls ned krymper den tillsammans med den svarta kopparoxiden, men i olika hastigheter – det är just detta som gör att det översta lagret lossnar naturligt.
4. Ta bort den svarta oxiden. När plåten har svalnat helt skrubbar du dess yta under rinnande vatten för att avlägsna den svarta oxiden. Var försiktig! Skrubbar du för hårt förstör du det tunna röda skiktet av koppar(I)-oxid som är själva grunden för solcellens funktion.
5. Montera plåtarna i flaskan. Skär ytterligare en bit koppar med samma mått som den första. Böj sedan båda plåtarna så att de passar ner i flaskans undre halva, placerade parallellt med varandra. Se till att plåtarna inte kommer i kontakt med varandra någonstans.
6. Anslut mätinstrumentet. Ta en mikroamperemeter och anslut dess pluspol till den nya, rena kopparplåten med hjälp av en krokodilklämma. Anslut minuspolen till plåten som bär på det röda koppar(I)-oxidskiktet.
7. Tillsätt saltvattnet. Blanda två matskedar salt i varmt vatten och rör om tills saltet har löst sig helt. Häll försiktigt saltvattnet i flaskan så att en del av plåtarna täcks av vätskan. Kontrollera att klämmornas ledningar inte blir blöta. Lämna cirka 2,5 cm ovanför vattenytan fritt så att plåtarna exponeras direkt för solljus.
8. Testa din solcell. Placera cellen i direkt solljus. På mikroamperemetern ser du nu tydliga strömutslag – bevis på att cellen producerar elektricitet. Med denna enkla solcell kan du ladda ett batteri eller direkt tända en glödlampa.

Med lite tålamod och enkla material har du nu byggt din alldeles egna fungerande solcell av koppar – ett utmärkt experiment för att förstå hur solenergi omvandlas till elektricitet.