Cómo hacer un panel solar para un proyecto de ciencia

un panel solar es un conjunto de células solares, y aunque usted puede construir un panel con células que compre en línea, es mucho más interesante y más instructivo construir sus propias células con los 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 mismo, este tipo de celda no genera mucha electricidad, pero si tuviera que construir muchas de ellas y cablearlas en serie, podría desarrollar suficiente corriente para cargar una batería o encender una bombilla.

cuando Heinrich Hertz descubrió el efecto fotoeléctrico, no tuvo acceso a chips de silicona dopados, pero sí placas de metal. una de las placas pudo 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 para mostrar este fenómeno. Es bastante fácil depositar una capa de óxido cuproso en una lámina de cobre. Todo lo que tienes 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. establece 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 regresan a la placa original a través del medidor y el medidor registra la corriente eléctrica.

Necesitará aproximadamente medio pie cuadrado de cobre destellante para este proyecto, que puede encontrar en la mayoría de las ferreterías. Córtalo en dos trozos iguales, utilizando trozos 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 para cubrir el quemador.

Encienda el calor a su posición más alta y mire. 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 torne negro y luego deje que se cocine por otros 30 minutos. apaga el fuego y deja que el cobre se enfríe en el quemador.

a medida que la placa se enfría, el cobre y el óxido cúprico se encogen a diferentes velocidades, y el recubrimiento negro comienza a desprenderse. cuando la placa esté completamente fría, retire la placa y cepille suavemente todo el material de descascarillado. Debajo hay una capa roja de óxido cuproso. No borre esto, esta es la capa semiconductora que necesita.

Una botella de plástico transparente de un litro es un recipiente adecuado para su célula solar. corte la botella alrededor del centro y retire la tapa para que tenga un recipiente abierto. doble la placa de cobre que calentó en un semicírculo y colóquela dentro de la botella para que se apoye contra el costado. el lado que estaba orientado hacia arriba en el quemador debe mirar hacia afuera de la botella. doble la placa de cobre que no calentó en una forma similar y colóquela en el lado opuesto de la botella. Las placas no deben tocar.

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. Vierta el agua salada en la botella de plástico, llenándola aproximadamente 3/4 de su capacidad. la parte superior de las placas de metal debe estar sobre el agua para que pueda colocar ganchos de cocodrilo. Tu celular ya está lista para generar electricidad.

saque la celda afuera y colóquela sobre una mesa de modo que la placa oxidada esté orientada hacia el sol. conecte un medidor a las placas con pinzas de cocodrilo y configure el medidor para registrar microamperios de corriente. cuando la celda está a pleno sol, el medidor debe registrar entre 33 y 50 microamperios. encienda 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 amps x .25 voltios = 0.0000125 vatios, o 12.5 microwatts. La fórmula que expresa esta relación es p = vx i.

Un panel solar es simplemente una serie de células solares conectadas en serie. Aunque las celdas en los paneles comerciales son planas, es posible crear un tipo de panel que consiste en celdas en una botella. Comience con dos celdas de botella. conecte el ánodo en uno de ellos, que es la placa de cobre limpia, al cátodo de la otra, 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. ya que dobla el voltaje al cablear dos celdas en serie, ha duplicado la potencia de su matriz usando la fórmula p = 2v x i. Puede conectar tantas de estas celdas en serie como desee. Cada nueva celda aumenta el voltaje en 0.25 voltios.