Солнечные элементы на основе антоцианов
Инструкции о том, как сделать солнечный элемент с помощью нанотехнологий и антоциана. Вы можете использовать ежевику (лучше всего), малину, чернику, чай из гибискуса, все, что хотите. Подходит для детских школьных проектов, необходимые материалы можно заказать онлайн.
Подготовительные шаги
- Все материалы можно приобрести здесь.
- Принцип работы следующий: поскольку TiO2 - это полупроводник, который поглощает ультрафиолетовое излучение, он сам по себе не подходит для изготовления солнечных элементов, поскольку не поглощает большую часть солнечного излучения. Однако, если вы объедините его с каким-либо органическим материалом, который поглощает большую часть видимого спектра (например, антоцианы, которые сильно окрашены только из-за интенсивного поглощения частей видимого спектра), вы можете создать солнечный элемент. Чтобы как можно больше органического материала контактировало с TiO2, используются наночастицы TiO2. Для замыкания цепи используется жидкий электролит, содержащий йод.
- Ячейка сделана так (пошагово проиллюстрировано на картинке с рецептом): окуните стакан TiO2 в сок гибискуса или чай и дайте ему постоять несколько минут. А пока возьмите стакан с проводящей пленкой и поцарапайте его карандашом, чтобы улучшить контакт с электролитом (углерод из графита служит катализатором регенерации электролита) и отложите в сторону. Когда вы снимете стекло с пленкой TiO2, вы заметите, что оно изменило цвет, если достаточно долго простояло в жидкости. Промойте его водой, чтобы смыть излишки органического материала, затем хорошо просушите (если намокнет ячейка не будет работать) и накройте проводящим стеклом проводящей стороной к пленке TiO2, но так, чтобы концы не перекрывались полностью (для контакта ) и скрепите скрепкой. Держите вертикально и капните немного электролита сверху, дождитесь, пока он стечет на другую сторону, и вытрите излишки салфеткой. Если вы подключите мультиметр и осветите солнечный элемент, вы заметите, что через него течет ток, а если вы накроете его рукой (темно), вы заметите, что ток упадет до нуля (см. Рисунок). Если ячейка не работает из-за того, что вы что-то накрутили, разберите, промойте водой, просушите и снова соберите.
- Для демонстрации можно использовать чай или кофе, только эффективность ниже, чем при использовании антоцианов. Наиболее эффективны ежевика (свежая, измельченная), затем чай из гибискуса, затем сок малины и сок черники.
Обслуживание
В остальном солнечные элементы, работающие по тому же принципу, но с несколько более сложной конструкцией и использующие молекулы на основе рутения вместо антоцианов, могут достигать эффективности до 12% и производятся Dyesol и Solaronix. Кому интересно узнать о них больше, этот тип солнечных элементов называется сенсибилизированными красителями солнечными элементами.
