Was Sie benötigen:
- eine mit Titandioxid beschichtete Leitglasplatte
- eine unbeschichtete Leitglasplatte
- Hibiskustee
- etwas Jodlösung
- ein Multimeter
Funktionsprinzip der Selbstbau-Solarzelle
- Die Solarzelle, die Sie bauen, heißt Grätzelzelle. Diese Solarzelle funktioniert elektrochemisch und verwendet statt Halbleitermaterialien organische Farbstoffe.
- Die Grätzelzelle ist aus zwei Leitglasplatten aufgebaut. Die eine Platte ist mit Titandioxid beschichtet, die andere mit Graphit. Die Titandioxidschicht wird mit einem Farbstoff angefärbt. Dazwischen befindet sich eine Elektrolytlösung, hier Jod.
- Das einfallende Licht schlägt ein Elektron aus dem Farbstoff heraus. Das freigeschlagene Elektron kann bei geschlossenem Stromkreis zum Minuspol wandern.
- Es befindet sich nun ein Loch im Farbstoff, weil ein Elektron fehlt. Das Jod gibt nun ein Elektron an das Loch ab. Es befindet sich ein Loch im Jod. Das herausgeschlagene Elektron wandert durch den Stromkreis und landet im Graphit. Dort sind nun zu viele Elektronen. Das überschüssige Elektron wird nun vom Jod, welches ein Loch hat, aufgenommen. Dann beginnt der Kreislauf wieder von vorne.
Man kann sie selber bauen
Eine Solarzelle kann man mit wenigen Handgriffen selber bauen.
Ein Solarpanel, wie Sie es aus dem Fachhandel kennen, ist nur einfach in Eigenbau herzustellen, …
- Um die Solarzelle zu bauen, nehmen Sie die mit TiO2 beschichtete Glasplatte und legen Sie sie für fünf Minuten in Hibiskustee. Nach diesem Vorgang werden Sie sehen, das die Beschichtung lila gefärbt ist.
- Während die Titandioxid-Platte gefärbt wird, können Sie die Gegenelektrode vorbereiten. Reinigen Sie dazu zuerst die leitende Seite der Platte mit Wasser und einem Putztuch. Diese Glasplatte müssen Sie mit Graphit beschichten. Nehmen Sie dazu einen weichen Bleistift und malen Sie mit ihm die Oberfläche an.
- Die Titandioxid-Elektrode müssen Sie nach der Färbezeit unter Wasser abspülen, damit überschüssiger Farbstoff abgespült wird. Machen Sie das nicht, funktioniert die Solarzelle nicht richtig. Trocknen Sie die Elektrode mit einem Föhn ab.
- Nun legen Sie die beiden Glasplatten aufeinander. Die Titandioxid-Schicht kommt auf die Graphit-Schicht. Achten Sie darauf, dass Sie die Platten leicht versetzt aufeinanderlegen, damit die Spannung auch abgeleitet werden kann. Fixieren Sie das ganze mit möglichst transparentem Klebeband.
- Lassen Sie nun Jodlösung zwischen die Glasplatten laufen. Haben Sie ein Multimeter angeschlossen, können Sie nun sehen, wie bei Raumbeleuchtung eine Spannung angezeigt wird.
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