Une cellule solaire est l'élément fondamental d'un panneau solaire, un appareil qui convertit la lumière du soleil en électricité. Les cellules solaires fabriquées par des professionnels sont constituées de matériaux semi-conducteurs spéciaux pris en sandwich entre des contacts métalliques et une couche de verre non réfléchissant. Le semi-conducteur est spécialement conçu pour être sensible à l'effet photoélectrique et répondre à la lumière en libérant un flux d'électrons. Bien que ces matériaux sont chers, vous pouvez faire votre propre cellule solaire à la maison avec des matériaux qui sont beaucoup moins chers et plus faciles à trouver. Une cellule solaire faite maison est parfaite pour les démonstrations de sciences, les foires scientifiques et même pour alimenter vos propres petits appareils.

TL; DR (trop long; pas lu)

Une cellule solaire faite maison de la feuille de cuivre et de l'eau salée peut donner un aperçu de la physique de l'effet photoélectrique.

Chauffer une feuille de cuivre

Allumer une torche au propane et la tenir dans une main. Prenez une feuille de cuivre dans l'autre main, en utilisant des pinces. Tenez la feuille de cuivre dans la flamme. Chauffez le cuivre jusqu'à ce que la section sous la flamme ait chauffé au rouge pendant au moins une minute.

Placez la feuille de cuivre sur une surface ignifuge. Ramassez-le avec la pince à nouveau, de sorte que vous pouvez tenir un endroit différent et chauffer une nouvelle zone avec la torche. Répétez ce processus jusqu'à ce que vous ayez traité quelques points différents sur la feuille de cuivre.

Placez la feuille de cuivre sur votre surface ignifuge et laissez-la refroidir à la température de l'air. Les zones que vous avez chauffées doivent être noircies, bien que d'autres couleurs puissent également être présentes.

Préparer le premier fil

Dénuder 1 pouce d'isolant de chaque extrémité d'un fil de cuivre avec les pinces à dénuder . Serrer une extrémité du fil à la feuille de cuivre, en utilisant le clip alligator. Assurez-vous qu'il est bridé pour nettoyer le cuivre non-décapé.

Préparez le mélange de sel

Mélangez le sel dans une tasse d'eau jusqu'à ce qu'il cesse de se dissoudre. À ce stade, la solution de sel est à la force maximale. Placez plusieurs gouttes d'eau salée sur différentes zones noircies du cuivre. En raison des irrégularités microscopiques à la surface du cuivre, chaque goutte produira des résultats différents.

Préparez le deuxième fil

Dénudez une extrémité de l'isolant à chaque extrémité de l'autre fil, en utilisant les pinces à dénuder. Placez une extrémité de ce fil dans l'une des gouttes de solution de sel sur les zones de cuivre noircies. Placez le poids sur le fil pour le maintenir en place. La cellule solaire est maintenant prête. Si vous accrochez les autres extrémités des fils à une petite ampoule alors que la cellule est en plein soleil, elle s'allumera. Si vous les raccordez à un voltmètre, vous pourrez voir la tension produite par votre cellule solaire.

Avertissement

Utilisez la torche au propane en stricte conformité avec les consignes de sécurité du fabricant.