Les panneaux / cellules solaires faits maison constituent un excellent projet de bricolage pour les adultes et les enfants. Un moyen simple de fabriquer un panneau solaire bon marché consiste à utiliser de l'oxyde cuivreux, une forme oxydée du cuivre. Bien qu'il s'agisse d'une expérience formidable pour montrer comment fonctionne un panneau solaire, gardez à l'esprit qu'il ne produira pas beaucoup d'énergie.

Première partie de trois:
Faire de l'oxyde cuivreux

  1. 1 Coupez 2 feuilles de cuivre. Vous pouvez utiliser des cisailles à tôle pour le faire facilement. Faites les feuilles de la même taille. Vous voulez 1 feuille pour tenir sur votre brûleur ou plaque chauffante, et les deux pour tenir dans la bouteille de 2 litres. Leur faire les deux carrés de 6 pouces (15 cm) devrait bien fonctionner.[1]
  2. 2 Nettoyez vos feuilles de cuivre. Utilisez un dégraissant pour enlever les huiles ou les graisses de votre feuille de cuivre. Vous ne voulez pas qu'ils réagissent avec le cuivre ou empêchent l'oxydation de se produire. Vous devez également porter des gants pour éviter que votre peau ne contienne de l'huile sur le cuivre. Veillez également à frotter le cuivre avec de la laine d'acier ou du papier de verre pour éliminer toute corrosion.[2]
  3. 3 Placez 1 feuille de cuivre sur une plaque chauffante. Une fois que vous avez placé une feuille sur la plaque chauffante, allumez la plaque chauffante. Cela chauffera le cuivre et fournira l'énergie nécessaire pour que le cuivre réagisse rapidement avec l'oxygène de l'air. Cela accélère considérablement le processus d'oxydation naturel.[3]
  4. 4 Laisser le cuivre s'oxyder complètement. Lorsque le cuivre se réchauffe, vous verrez des nuances de rouge, de rose, de violet et peut-être d'autres couleurs. C'est un signe que l'oxydation a lieu. Enfin, vous remarquerez que ces couleurs sont toutes remplacées par un revêtement noir. Ce revêtement est l'oxyde cuivreux. Une fois que la feuille entière est recouverte d'oxyde cuivreux, laissez-la cuire au moins 30 minutes de plus.[4]
    • La cuisson des 30 minutes supplémentaires rend la couche d'oxyde cuivreux épaisse et cassante. Cela lui permet de se détacher du cuivre. Une fine couche d'oxyde cuivreux resterait sur le cuivre, recouvrant la couche d'oxyde cuivrique à exposer.[5]
  5. 5 Laissez le cuivre refroidir lentement. Lorsque vous avez fini de cuire le cuivre, éteignez le brûleur. Laissez le cuivre sur le brûleur refroidir. Cela permet au cuivre de refroidir très lentement jusqu'à la température ambiante, ce qui devrait prendre environ 20 minutes. Pendant le processus de refroidissement, le cuivre et la couche d'oxyde cuivreux se contractent à des vitesses différentes. Tant que la couche est suffisamment épaisse, l'oxyde de cuivre noir s'écaillera et exposera la couche d'oxyde cuivrique rouge.[6]
    • Notez que l'oxyde cuivrique (oxyde de cuivre (II)) est la forme complètement oxydée et que l'oxyde cuivreux (Cu2O) est encore à l'état actif.
    • Vous pouvez rincer la feuille sous l'eau pour éliminer les dépôts noirs restants.
    • L'oxyde cuivrique est un semi-conducteur et doit être exposé pour que la cellule solaire puisse fonctionner.

Deuxième partie de trois:
Assemblage de la cellule solaire

  1. 1 Placez les 2 feuilles de cuivre dans votre récipient. Vous devrez plier les deux pièces pour qu'elles correspondent à la courbure de la bouteille en plastique. Les deux pièces doivent pouvoir entrer dans la bouteille sans se toucher. Veillez à ne pas endommager la couche d'oxyde cuivreux rouge lorsque vous pliez la feuille cuite.[7]
  2. 2 Connectez les pinces crocodiles à chaque feuille. Utilisez les pinces crocodiles pour attacher les deux pièces sur les côtés opposés de la bouteille en plastique. La feuille de cuivre avec l'oxyde cuivreux rouge doit être connectée à la pince qui mènera à une borne négative, et la feuille de cuivre propre peut être reliée à une pince menant à une borne positive.[8]
  3. 3 Faire une solution d'eau salée. La dissolution du sel dans l'eau fournira des électrolytes sous la forme de Na + et de Cl- qui transportent le courant de la couche d'oxyde cuivreux vers la feuille de cuivre propre. Une solution efficace sera composée d'environ une partie de sel (le sel de table est fin) pour trois parties d'eau. Remuez bien pour vous assurer que le sel est bien dissous. Chauffer si nécessaire.
    • Par exemple, dissoudre 1⁄4 tasse (59 ml) de sel dans 3⁄4 tasse (180 ml) d'eau.
    • L'utilisation d'eau distillée ou désionisée réduira le risque de contamination.
  4. 4 Ajouter de l'eau salée pour couvrir la plupart des 2 assiettes. Laissez environ 5,1 cm (2 pouces) d'espace au-dessus de l'eau salée. Cela permettra au courant de circuler de la borne négative à la borne positive. Veillez à garder les clips en haut des deux feuilles sèches. Sinon, l'eau sur les clips pourrait interférer avec vos lectures.[9]

Troisième partie de trois:
Tester votre cellule solaire

  1. 1 Placez la cellule solaire au soleil. Lorsque le soleil frappe la couche d'oxyde cuivreux, les électrons sont libérés. L'oxyde cuivreux n'est pas conducteur, mais les électrons peuvent traverser l'eau salée jusqu'à la plaque de cuivre conductrice. Cette plaque transfère les électrons aux fils.[10]
  2. 2 Accrochez les pinces crocodiles à un multimètre. Branchez l'autre extrémité de vos pinces crocodiles dans un multimètre ou un ampèremètre. Assurez-vous que votre lecteur peut fonctionner dans la plage du microampère (0,000001 ampères). Branchez la pince crocodile positive dans la borne positive de votre lecteur et la pince crocodile négative dans la borne négative de votre lecteur.[11]
  3. 3 Réglez votre lecteur pour lire les microampères. Une très petite quantité de courant circulera. Ce courant devrait se situer entre 0 et 50 microampères. En tournant la cellule de sorte que la couche d'oxyde cuivreux soit exposée à la lumière directe du soleil, vous obtiendrez le plus de courant.[12]