ما هي خلية الشمسية وكيف تصنع

كتابة : مصطفى جمال جيد
آخر تحديث : 21 أغسطس 2022
ما هي خلية الشمسية وكيف تصنع

صناعة خلية شمسية؛ تعد الطاقة الشمسية أحد بدائل الطاقة الكهربائية التي استخدمت بكثرة في الآونة الأخيرة. كما أنّها من الطاقات الصديقة للبيئة والتي لاقت اهتمامًا كبيرًا. وفي مقالنا اليوم سنتحدث عن صناعة خلية شمسية.

صناعة الخلية الشمسية

صناعة خلية شمسية؛ تحول الخلايا الشمسية طاقة الشمس إلى طاقة كهربائية ، تمامًا مثلما تحول النباتات الطاقة الشمسية إلى غذاء من خلال عملية التمثيل الضوئي. تعمل الخلايا الشمسية باستخدام الطاقة الشمسية لتمكين الإلكترونات في أشباه الموصلات من الانتشار من المدارات القريبة إلى النواة إلى المدارات الأعلى.

حيث يُمكنها توصيل الكهرباء. يستخدم السيليكون كمادة شبه موصلة في الخلايا الشمسية التجارية. وفي هذه المقالة ، ستتعلم كيفية استخدام مواد يمكن الوصول إليها لصنع الخلايا الشمسية ومعرفة كيفية عمل الخلايا الشمسية.

خطوات عمل الخلايا الشمسية

من أجل صناعة خلية شمسية يتم اتباع عدة طرق. وهي كما يلي:

الحصول على ثاني أكسيد التيتانيوم

الخطوة الأولى صناعة الخلية الشمسي جمع مسحوق دونات. قم بشراء زجاجة من مسحوق الدونات البيضاء لأن المسحوق يحتوي على مادة كيميائية تسمى التيتانيوم (Tio2) ، وهي مادة مفيدة لصنع الخلايا الشمسية.

حل السكر. لسوء الحظ ، فإن ثاني أكسيد التيتانيوم الذي تسحبه من مسحوق الدونات سيكون غير نقي لأنه يخلط مع السكر والدهون. قم بتحويل المسحوق إلى ماء دافئ ثم مرره من خلال مرشح (يعمل مرشح القهوة بشكل طبيعي) إزالة السكر ، لأن السكر يذوب في الماء ويمر مباشرة من خلال المرشح ، لذلك يصبح الخليط المتبقي خليطًا من ثاني أكسيد التيتانيوم والدهون. استخدم خمسة أكواب من المياه تقريبًا لكل خمسة قطع دونات.

تخلص من الدهون

الخطوة الثالثة في صناعة الخلية الشمسية الدهون غير قابلة للذوبان في الماء ، لذلك ستبقى مختلطة في التيتانيوم بعد الترشيح. لحسن الحظ ، من السهل جدًا إزالتها ، ضعي المسحوق على طبق ساخن عند درجة حرارة 260 درجة مئوية لمدة 3 ساعات لكي تتبخر الدهون ويترك مسحوق ثاني أكسيد التيتانيوم.

استخدم زجاج موصل للكهرباء

 معظم الزجاج الموصل مغلف بمخلفات أكسيد القصدير الإنديوم ، مما يسمح بتوصيل السطح الزجاجي بالكهرباء بدلاً من العزل. يمكنك شراء زجاج موصل من متجر للطاقة الشمسية عبر الإنترنت تجد ذلك الزجاج  عادة بحجم 2.5×2.5 سم مربع.

تحضير محلول ثاني أكسيد التيتانيوم

الخطوة الرابعة من خطوات صناعة الخلية الشمسية  أضف الإيثانول إلى ثاني أكسيد التيتانيوم في وعاء زجاجي كبير وحركة ، ولكن يجب عليك استخدام أنقى الإيثانول الذي يمكنك العثور عليه. أثبت الإيثانول المستخدم في المختبر أنه الأفضل ، ولكن في الحالات القصوى يمكن أيضًا استخدام الفودكا أو أي شراب ، استخدم حوالي مليمتر واحد من الإيثانول لكل دونات ، وقم برج المحلول وقلبه في وعاء زجاجي كبير.

تغطية الزجاج

الخطوة الخامسة في صناعة الخلية الشمسية ضع طبقة من الشريط على الجوانب الثلاثة للزجاج ، حيث سيساعد ذلك في التحكم في عمق الغطاء واستخدام قطارة لوضع كمية صغيرة من محلول ثاني أكسيد التيتانيوم على السطح الزجاجي. استخدم شريحة ميكروسكوبية لكشط السائل الزائد بحيث تشكل طبقة رقيقة فقط ، ثم كرر العملية عشر مرات. يجب أن تكون كل قطرة كافية لتغطية طبقة من الزجاج. عادة ستستخدم عشر قطرات لتكوين عشر طبقات من ثاني أكسيد التيتانيوم.

سخن الخلايا الشمسية

أما في الخطوة السادسة من خطوات صناعة الخلية الشمسية. ضع الخلية الشمسية على طبق ساخن شفاف ، وضع الوعاء على لوحة التسخين(أو ضع الخلية الشمسية على لوحة التسخين). ثم قم بتشغيلها وتسخينها لمدة 10 إلى 20 دقيقة. ستحتاج إلى مراقبة الخلية عن كثب. لأنها ستتحول إلى اللون البني ثم إلى اللون الأبيض مرة أخرى. بمجرد أن تعود إلى اللون الأبيض الأصلي. فهذا يعني حرق المذيب العضوي وانتهاء الخلية من التسخين.

تعيين لون الشاي

يحتوي الشاي على مكونات عضوية تسمى الأنثوسيانين ، والتي يمكنها التقاط الضوء في الطيف المرئي. خمر كوبًا من شاي الأعشاب وانقع الخلايا الشمسية لبضع ساعات ، لكن الشاي الأسود (مثل الكركرية). يعمل بشكل أفضل لأنه يمكنه تغطية الخلايا والسماح الأنثوسيانين بالاندماج مع سطح الخلية. ويمكنه التقاط الضوء المرئي ، يمكن للخلية التقاط ضوء الأشعة فوق الشمسية فقط قبل عملية التلوين.

بذلك وصلنا إلى نهاية مقالنا صناعة الخلية الشمسية.

هل كان المقال مفيداً؟

نعم لا
×

نأسف لذلك!

×

رائع!

2043 مشاهدة