الخلايا الشمسية
الخلايا الشمسية هي طريقة من الطرق الطبيعية لتوليد الطاقة الكهربائية، ويتم تصنيعها في المصانع الضخمة التي تتمكن بأجهزتها المتطورة من الوصول إلى الخلايا الشمسية عالية الكفاءة والمصنعة من السيليكون، لذا سيكون صناعتها في المنزل صعباً إن لم يكن مستحيلاً، ولكن صناعة خلية شمسية مصغرة أمر سهل للغاية ولا يحتاج إلى عالم أو عبقري، ما دامت المواد اللازمة متوفرة فصناعتها لا تتطلب إلا خطوات بسيطة، وقد خصصنا هذا المقال لذكر هذه الخطوات.
طريقة عمل خلية شمسية
المواد اللازمة
- صفيحة نحاسية بأبعاد 7×15 سنتيمتراً.
- أسلاك توصيل.
- ميكروأميتر لقراءة تيارات ما بين (0-100) ميكروأمبير.
- سخان كهربائي.
- زجاجة بلاستيكية شفافة وكبيرة سعتها لترين.
- ملعقتان كبيرتان من الملح.
- ماء من الصنبور.
- ورق صنفرة.
- مقص قوي.
طريقة العمل
- قص قطعة من الصفيحة النحاسية بمساحة تتناسب مع مساحة السخان الكهربائي، وتأكد من غسلها جيداً وغسل يديك للتخلص من أي دهون أو كريمات عالقة عليها بواسطة الصابون أو المطهر.
- نظف القطعة النحاسية بمسحها بورق الصنفرة للتأكد من عدم وجود أي كبريتيد أو تآكلات خفيفة.
- ضع القطعة النحاسية بعد تجفيفها على السخان وشغله، لترى أنماط أكسدة جميلة تتشكل على النحاس بعد أن يسخن حيث يغطيه اللون البرتقالي والأرجواني والأحمر، وعندما ترتفع درجة حرارته أكثر تختفي الألوان تدريجياً وتُستبدل بطلاء أسود من أكسيد النحاس.
- أطفئ السخان بعد مرور نصف ساعة واترك قطعة النحاس على السخان ليبرد تدريجياً، وتجنب أن تُبرده بسرعة كي لا يلتصق الأكسيد الأسود على النحاس.
- أزل رقاقة الأكسيد النحاسية السوداء عن طريق حكها بخفة بيديك تحت ماء جارٍ، ولا تحاول إزالتها بالقوة كي لا تتلف طبقة أكسيد النحاسوز الحمراء الضرورية لصنع الخلية الشمسية، حيث يمكن بكل سهولة إزالة الرقاقة بعد أن يبرد النحاس أي بعد حوالي عشرين دقيقة فتنكمش قطعة النحاس والرقاقة بنسب مختلفة.
- قص قطعة ثانية من الصفيحة النحاسية وبنفس مساحة الأولى.
- لف الصفيحتين بلطف حيث يغطيان الزجاجة البلاستيكية من الداخل من دون أن يتلامسا، واجعل وجه طلاء أكسيد النحاسوز الذي تشكل على الصفيحة الأولى إلى الخارج.
- اربط سلك توصيل إلى قطعة النحاس الجديدة وسلكاً إلى قطعة النحاس الأولى.
- صل قطعة النحاس الجديدة مع الطرف الموجب من الميكروأميتر.
- صل قطعة النحاس الأولى مع الطرف السالب من الميكروأميتر.
- أذب الملح في ماء ساخن، ثمّ ضعه بعناية في الزجاجة البلاستيكية مع ترك حوالي بوصة من القطع النحاسية فوق الماء.
- ستلاحظ الآن أن قراءة التيار حوالي 20 ميكروأميتر أمّا تحت الشمس فقرائتها حوالي 70 ميكروأميتر.
