自制太阳能电池.docx

如果愿意牺牲太阳能电池的功效，我们可以在大约一个小时的时间里，利用身边的材料和工具来演示太阳能电池是怎样工作的我们的太阳能电池利用的是氧化亚铜而不是硅氧化亚铜是第一种用来验证光电效应的材料伟大的物理学家爱因斯坦因为解释了光电效应而赢得了诺贝尔奖第一步：需要的材料• 一块铜片，大概30CMX15CM左右•两个弹簧夹引线• 一个灵敏的微安安培计，可以读取10到50微安的电流• 一个电炉，1000W以上• 一个大的透明的塑料瓶，2L的矿泉水瓶就可以• 食盐•自来水•砂纸•金属片切刀第二步：制作氧化亚铜电炉如下图所示：点击看大图，下同）首先切下一片电炉烧嘴大小的铜片把手洗干净，不要有任何的油脂或污渍然后用肥皂或清洁剂洗铜片，不要留下任何油渍再用砂纸打磨铜片，把所有的硫化物或表面腐蚀都去除接着，把洗净的干燥的铜片放在电炉上，把电炉调到最大功率随着铜片的加热，我们可以看到漂亮的氧化层的形成橙色，紫色，红色将会覆盖铜片随着铜片温度的进一步升高，彩色被一层黑色的氧化铜取代这并不是我们要的氧化物，随后它将剥落，显示出下面的五颜六色的氧化亚铜层最后一点彩色消失当电炉变得炽热，铜片上将覆盖一层黑色的氧化铜让它继续加热半个小时，铜片表面的氧化铜层将变厚。

这点很重要，厚的氧化铜层能够很好地剥落，而薄的氧化铜层会紧贴在铜的表面半个小时后，关掉电炉把铜片留在电炉上让它慢慢降温，如果你把它过快地冷却，黑色的氧化物会粘住铜片随着铜片冷却，它逐渐收缩黑色氧化铜也收缩，但它们以不同的速率收缩，这样就使得黑色的氧化铜脱落当铜片的温度降至室温，大部分的黑色氧化铜都脱落了在流动的水下面轻轻地擦洗铜片上小的黑斑不要试图用力地擦洗或弯曲铜片以去除所有的黑斑，这样会破坏铜片表面的氧化亚铜第二步:组装切下另外一片铜片，大小与上一片一样轻轻地弯曲两片铜片，使它们能嵌入塑料瓶且互不接触面向电炉的氧化亚铜层最好面向塑料瓶的外面，因为它的表面最光滑，最干净夹上两个弹簧夹，一个夹到新的铜片上，导线连到电流表的正极；一个夹到覆有氧化亚铜的铜片上，导线连到电流表的负极现在，将两大汤匙盐放入热的自来水中搅拌，直到盐全部溶解然后仔细地将盐水倒进塑料瓶，小心不要弄湿了弹簧夹盐水不必完全覆盖铜片，你应该在水上留有至少2CM,这样当你移动它的时候，水就不会弄湿弹簧夹第三步：发电上图显示的是太阳能电池在阴影下注意，此时电流表的读数大概是6微安上图显示的是太阳光下的太阳能电池注意，电流表读数已经跳至33微安，有时，它还能超过50微安。

太阳能电池的原理在阳光的照射下，氧化亚铜中的电子获得能量，当能量足够大时，电子向上跃迁，直到脱离质子的吸引，成为自由电子大量的自由电子进入盐水，然后流经新的铜片，再流入电流表，最后又流入覆有氧化亚铜的铜片，如此不断循环。