صناعة الخلايا الشمسية تعد الطاقة الشمسية أحد بدائل الطاقة الكهربائية التي تم استخدامها على نطاق واسع في الآونة الأخيرة. إنها أيضًا واحدة من الطاقات الصديقة للبيئة التي حظيت باهتمام كبير. وفي مقالتنا اليوم سنتحدث عن تصنيع خلية شمسية.
صناعة الخلايا الشمسية
صناعة الخلايا الشمسية تقوم الخلايا الشمسية بتحويل طاقة الشمس إلى طاقة كهربائية، تمامًا كما تقوم النباتات بتحويل الطاقة الشمسية إلى طعام من خلال عملية التمثيل الضوئي. تعمل الخلايا الشمسية باستخدام الطاقة الشمسية لتمكين الإلكترونات الموجودة في أشباه الموصلات من الانتشار من المدارات القريبة من النواة إلى مدارات أعلى.
حيث يمكن توصيل الكهرباء. يستخدم السيليكون كمادة شبه موصلة في الخلايا الشمسية التجارية. وفي هذه المقالة، ستتعلم كيفية استخدام المواد التي يمكن الوصول إليها لصنع الخلايا الشمسية ومعرفة كيفية عمل الخلايا الشمسية.
خطوات عمل الخلايا الشمسية
من أجل تصنيع الخلايا الشمسية يتم اتباع عدة طرق. وهم على النحو التالي:
احصل على ثاني أكسيد التيتانيوم
الخطوة الأولى في صنع الخلية الشمسية هي جمع مسحوق الدونات. قم بشراء زجاجة من مسحوق الدونات الأبيض لأن المسحوق يحتوي على مادة كيميائية تسمى التيتانيوم (Tio2)، وهي مفيدة لصنع الخلايا الشمسية.
محلول السكر. لسوء الحظ، فإن ثاني أكسيد التيتانيوم الذي تسحبه من مسحوق الدونات سيكون غير نقي لأنه ممزوج بالسكر والدهون. قم بتحويل المسحوق إلى ماء دافئ ومرره من خلال مرشح (يعمل مرشح القهوة بشكل طبيعي) لإزالة السكر، لأن السكر يذوب في الماء ويمر مباشرة عبر الفلتر، فيصبح الخليط المتبقي خليطًا من ثاني أكسيد التيتانيوم والدهون. استخدم حوالي خمسة أكواب من الماء لكل خمسة دونات.
تخلص من الدهون
الخطوة الثالثة في صنع الخلية الشمسية يكون الدهن غير قابل للذوبان في الماء لذلك يبقى ممزوجاً بالتيتانيوم بعد الترشيح. لحسن الحظ، من السهل جدًا الإزالة، وضع المسحوق على طبق ساخن على درجة حرارة 260 درجة مئوية لمدة 3 ساعات حتى تتبخر الدهون وتترك مسحوق ثاني أكسيد التيتانيوم.
استخدم زجاج موصل
يتم طلاء معظم الزجاج الموصل ببقايا أكسيد قصدير الإنديوم، مما يسمح لسطح الزجاج بتوصيل الكهرباء بدلاً من العزل. يمكنك شراء زجاج موصل من متجر للطاقة الشمسية عبر الإنترنت. عادة ما يكون حجمها 2.5 × 2.5 سم مربع.
تحضير محلول ثاني أكسيد التيتانيوم
الخطوة 4 لصنع خلية شمسية أضف الإيثانول إلى ثاني أكسيد التيتانيوم في وعاء زجاجي كبير وحركه، ولكن يجب عليك استخدام أنقى إيثانول يمكنك العثور عليه. ثبت أن الإيثانول المستخدم في المختبر هو الأفضل، ولكن في الحالات القصوى، يمكن أيضًا استخدام الفودكا أو أي شراب، استخدم حوالي 1 مللي لتر من الإيثانول لكل دونات، وقم برج المحلول وقلبه في وعاء زجاجي كبير.
غطاء زجاجي
الخطوة الخامسة في صنع الخلية الشمسية تطبيق طبقة من الشريط اللاصق على الجوانب الثلاثة للزجاج، سيساعد ذلك في التحكم في عمق الغطاء واستخدام قطارة لتطبيق كمية صغيرة من محلول ثاني أكسيد التيتانيوم على سطح الزجاج. استخدم شريحة مجهرية لكشط السائل الزائد بحيث يشكل طبقة رقيقة فقط، ثم كرر العملية عشر مرات. يجب أن تكون كل قطرة كافية لتغطية طبقة من الزجاج. عادة ستستخدم عشر قطرات لصنع عشر طبقات من ثاني أكسيد التيتانيوم.
الخلايا الشمسية الحرارية
بالنسبة للخطوة السادسة من عملية تصنيع الخلايا الشمسية. ضع الخلية الشمسية على لوح تسخين شفاف، ثم ضع القدر على لوح التسخين (أو ضع الخلية الشمسية على لوح التسخين). ثم قم بتشغيله وقم بتسخينه لمدة 10 إلى 20 دقيقة. سوف تحتاج إلى مراقبة الخلية عن كثب. لأنه سيتحول إلى اللون البني ثم الأبيض مرة أخرى. بمجرد أن يعود إلى اللون الأبيض الأصلي. هذا يعني أن المذيب العضوي قد تم حرقه وأن الخلية قد انتهت من التسخين.
مجموعة لون الشاي
يحتوي الشاي على عنصر عضوي يسمى الأنثوسيانين، والذي يمكنه التقاط الضوء في الطيف المرئي. قم بتحضير كوب من الشاي العشبي وانقع الخلايا الشمسية لبضع ساعات، ولكن الشاي الأسود (مثل karakiriya). يعمل بشكل أفضل لأنه يمكنه تغطية الخلايا والسماح للأنثوسيانين بالاندماج مع سطح الخلية. ويمكن للخلية التقاط الضوء المرئي، ويمكن للخلية التقاط الضوء فوق البنفسجي فقط قبل عملية التلوين.