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太陽電池は、太陽光を電気に変換するデバイスであるソーラーパネルの基本要素です。専門的に製造された太陽電池は、金属接点と非反射ガラスの層の間に挟まれた特別な半導体材料で作られています。半導体は特に光電効果に敏感になるように作られており、電子の流れを放出することで光に反応します。これらの材料は高価ですが、はるかに安価で手に入りやすい材料から自宅で太陽電池を作ることができます。手作りの太陽電池は、サイエンスクラスのデモンストレーション、サイエンスフェア、さらには自分の小さなデバイスの電源供給に最適です。
TL; DR(長すぎる;読まなかった)
銅板と塩水で作られた自家製の太陽電池は、光電効果の物理学への洞察を与えることができます。
銅板を加熱する
プロパントーチに火をつけ、片手で持ってください。トングを使用して、もう一方の手で銅板を取り上げます。炎の中で銅のシートを保持します。炎の下の部分が少なくとも1分間赤熱するまで銅を加熱します。
銅シートを耐火面に置きます。もう一度トングで拾うと、別の場所を持ち、トーチで新しい領域を加熱できます。銅板のいくつかの異なるスポットを処理するまで、このプロセスを繰り返します。
銅シートを耐火面に置き、室温まで冷却します。加熱した部分は黒くする必要がありますが、他の色も存在する場合があります。
最初のワイヤを準備する
ワイヤーストリッパーで1本の銅線の両端から1インチの絶縁体をはがします。ワニ口クリップを使用して、ワイヤの一端を銅板に固定します。それがきれいな、黒ずんだ銅に固定されていることを確認してください。
塩混合物の準備
溶解が止まるまで、塩を水に混ぜます。この時点で、塩溶液は最大強度になります。銅の異なる黒ずみ部分に数滴の塩水を置きます。銅の表面に微視的な凹凸があるため、それぞれの滴が異なる結果をもたらします。
セカンドワイヤの準備
ワイヤストリッパを使用して、他のワイヤの両端から絶縁体の一端を取り除きます。このワイヤの一方の端を、黒くなった銅の領域にある塩溶液の滴の1つに入れます。ワイヤーの上に重りを置いて、ワイヤーを所定の位置に保持します。これで太陽電池の準備ができました。セルが直射日光にさらされているときにワイヤの反対側を小さな電球に引っ掛けると、セルが点灯します。それらを電圧計に接続すると、太陽電池が生成している電圧を確認できます。