Solcelle - lav din egen solcelle

Solcelle

Lav din egen solcelle og forstå princippet

James Clerk Maxwell (1831 - 1879) var en skotsk matematiker og fysiker. Han er mest kendt for fire ligninger, som er kendt under navnet Maxwelles ligninger eller Maxwells fire love. Det er fire ligninger, der tilsammen beskriver elektromagnetismen. De beskriver sammenhængen mellem de magnetiske og elektriske felter og elektrisk strøm. Ud fra ligningerne kunne han bevise, at lys og varmestråling er elektromagnetiske bølger.

I 1905 beviste Einstein at lys er partikler kaldet fotoner. Siden har man talt om partikel - bølge dualiteten. Det betyder, at hvis vi undersøger lys ud fra, at det er en partikel, så viser alle forsøg, at det er det. Hvis vi undersøger lys ud fra, at det er en bølge, så er det det. Den nyeste forskning viser, at lyset kan være begge dele på en gang.

I 1905 forklarede Einstein den fotoelektriske effekt ud fra ideen om, at lys var partikler. Det fik han Nobelprisen i fysik for.

Hvis lys er partikler, og disse partikler rammer andre partikler, opstår der en elektrisk effekt. For at vise denne elektriske effekt brugte Einstein et elektroskop. Det er et apparat, der kan vise, om en genstand er elektrisk ladet eller ikke. Den fotoelektriske effekt opstår fordi lyset (fotoner) "slår" elektronerne løse i metallet - så de bevæger sig. Nå elektroner bevæger sig, kalder vi det elektricitet eller strøm.

Den viden kan vi bruge til at lave en solcelle. De fleste solceller er lavet af silicium. Til den solcelle du skal lave, skal du i stedet for silicium bruge kobber og kobberoxid (kobber(I)oxid, Cu₂O). Kobberoxid var et af de første stoffer, hvor man påviste en fotoelektrisk effekt.

En solcelle består af to dele med en halvleder, hvor elektronerne kan slås fri.

Når sollys rammer elektronerne i kobber(I)oxid vil en del af elektronerne få så meget energi tilført, at de kan springe væk (slås fri) og ud i saltvandsopløsningen og dermed blive frie. Disse frie elektroner bevæger sig til den "ikke-oxiderede" kobberplade, ind i ledningen, igennem amperemeteret og tilbage til den oxiderede kobberplade. Der er skabt et kredsløb af elektroner - elektrisk strøm.

  

Du skal i denne aktivitet lave din egen solcelle.
Ofte kan man med vand og en blød klud, vaske det øverste oxidlag væk.







Download aktiviteten her: Solceller - lav din egen solcelle