Un panel solar es una matriz de células solares, y aunque puede construir un panel usted mismo con las células que compra en línea, es mucho más genial y más instructivo construir sus propias células a partir de Materiales encontrados. Con poco más que una lámina de cobre y un poco de agua salada, puede generar una corriente eléctrica medible a partir de la luz solar. Por sí solo, este tipo de celda no genera mucha electricidad, pero si construyera muchas de ellas y las conectara en serie, podría desarrollar suficiente corriente para cargar una batería o encender una bombilla. Teoría detrás del cobre Cell
Cuando Heinrich Hertz descubrió el efecto fotoeléctrico, no tenía acceso a chips de silicio dopados, pero tenía placas de metal. Una de las placas puede haber sido cobre que se había oxidado por la exposición a la atmósfera porque el óxido cuproso fue uno de los primeros materiales que se observó que mostraba este fenómeno. Es bastante fácil depositar una capa de óxido cuproso en una lámina de cobre. Todo lo que tiene que hacer es agregar calor.
El óxido cuproso es un semiconductor, y si sumerge la placa en agua salada y la expone a la luz solar, los electrones fluyen de la placa al agua salada. Coloque una placa de cobre limpia en el agua para que actúe como un ánodo, y los electrones fluyen hacia eso. Si conecta las dos placas con un medidor, los electrones vuelven a la placa original a través del medidor y el medidor registra la corriente eléctrica.
Preparación de la placa de cobre
Necesitará aproximadamente medio pies cuadrados de cobre intermitente para este proyecto, que puede encontrar en la mayoría de las ferreterías. Córtalo en dos partes iguales, usando tijeras de estaño. Lave las piezas de cobre con agua y jabón para eliminar la grasa, y luego coloque una hoja en el quemador de una estufa eléctrica. La pieza debe ser lo suficientemente grande como para cubrir el quemador.
Encienda el calor al máximo y observe. Los colores en la pieza de cobre se intensifican y luego comienzan a oscurecerse con una capa de óxido cúprico. Espere a que el cobre se ponga negro y luego deje que se cocine durante otros 30 minutos. Apague el fuego y deje que el cobre se enfríe en el quemador.
A medida que la placa se enfría, el cobre y el óxido cúprico se contraen a diferentes velocidades, y el revestimiento negro comienza a desprenderse. Cuando la placa esté completamente fría, retírela y cepille suavemente todo el material en escamas. Debajo hay una capa roja de óxido cuproso. No frote esto: esta es la capa semiconductora que necesita.
Una célula solar en una botella
Una botella de plástico transparente de un litro es un contenedor adecuado para su célula solar. Corta la botella por la mitad y quita la parte superior para que tengas un recipiente abierto. Dobla la placa de cobre que calentó en un semicírculo y colócala dentro de la botella para que descanse contra el costado. El lado que estaba hacia arriba en el quemador debe estar orientado hacia el exterior de la botella. Doble la placa de cobre que no calentó en una forma similar y colóquela en el lado opuesto de la botella. Los platos no deben tocarse.
Mezcle dos cucharadas de sal de mesa en un vaso que contenga aproximadamente 2 tazas de agua tibia y revuelva hasta que la sal se disuelva. Vierte el agua salada en la botella de plástico, llenándola aproximadamente 3/4. La parte superior de las placas de metal debe estar sobre el agua para que pueda sujetar las pinzas de cocodrilo. Su celda ahora está lista para generar electricidad.
Saque la celda afuera y colóquela sobre una mesa de modo que la placa oxidada quede frente al sol. Conecte un medidor a las placas con pinzas de cocodrilo y configure el medidor para registrar microamperios de corriente. Cuando la célula está a pleno sol, el medidor debe registrar entre 33 y 50 microamperios. Cambie el medidor para medir voltios y debería notar un voltaje de aproximadamente 0.25 voltios. Para calcular la potencia máxima (P) que entrega la celda, multiplique la corriente máxima (I) por el voltaje (V) para obtener 0.00005 amperios x .25 voltios \u003d 0.0000125 vatios, o 12.5 microvatios. La fórmula que expresa esta relación es P \u003d V x I.
Conecte las celdas juntas para aumentar la potencia
Un panel solar es simplemente un conjunto de celdas solares conectadas en serie. Aunque las celdas en los paneles comerciales son planas, es posible crear un tipo de panel que consista en celdas en una botella. Comience con dos células de botella. Conecte el ánodo en uno de ellos, que es la placa de cobre limpia, al cátodo del otro, que es la placa con el depósito de óxido cuproso, utilizando un cable con pinzas de cocodrilo. Conecte el medidor a las dos placas que no están conectadas. Como duplica el voltaje conectando dos celdas en serie, ha duplicado la potencia de su matriz utilizando la fórmula P \u003d 2V x I. Puede conectar tantas celdas en serie como desee. Cada nueva celda aumenta el voltaje en 0.25 voltios.
