Temat doświadczenia:
Domowe ogniwo fotowoltaiczne
Elementy potrzebne do przeprowadzenia
doświadczenia:
• multimetr cyfrowy/miernik elektryczny,
• płytka miedzi o wymiarach 100x100x0,2 mm,
• 2 przewody czarny i czerwony (lub inne kolory),
• 2 krokodylki/zaczepy lub spinacze,
• pusta butelka PET lub inny pojemnik.
• woda i sól kuchenna.
Przebieg doświadczenia:
• Przy pomocy nożyczek lub nożyka do tapet odciąć z płytki miedzi pasek o szerokości 2 cm - rys. 1.
• Pozostały (duży) kawałek miedzianej płytki należy położyć na palącym się palniku kuchenki gazowej (cel: utlenienie miedzi i otrzymanie powłoki półprzewodnikowego tlenku miedzi (I) - czarna powłoka, czas ogrzewania około 20-30 minut) -rys. 2 (uwaga: czarny osad jesttlenkiem miedzi (II) pod nim znajduje się czerwony tlenek miedzi (I) niezbędny do działania ogniw).
• Po pojawieniu się czarnej powłoki pozostawić płytkę aż do całkowitego wystygnięcia (uwaga: powolne stygnięcie płytki sprawi, że czarna powłoka złuszczy się - odsłaniając czerwoną. Nie wolno studzić płytki pod wodą, szybkie studzenie sprawi, że czarna powłoka przywrze do powierzchni płytki) - rys. 3.
• Z ogrzewanej płytki należy delikatnie usunąć czarny osad (nie używać ostrych narzędzi - najlepsza do tego celu będzie szmatka lub paznokieć). Po oczyszczeniu przy brzegu płytki należy wykonać mały otwór i przymocować np. czerwony przewód. Analogicznie mocujemy przewód np. czarny w odciętym 2 cm pasku miedzi. Do wykonania otworu najlepiej wykorzystać nóż lub gwóźdź.
• Przygotować mały pojemnik na wodę (np. uciętą w połowie 1,5 litrową butelkę PET).
• Przy pomocy krokodylków lub spinaczy zamocować do butelki miedziane blaszki.
• Do końców przewodów przymocować sondy miernika elektrycznego.
• Ogniwo należy napełnić roztworem wody z solą kuchenną.
• Ustawić ogniwo w dobrze naświetlonym miejscu i wykonać pomiar napięcia i natężenia prądu - rys. 4.