Um painel solar é uma matriz de células solares e, embora você mesmo possa construir um painel com células que compra on-line, é muito mais legal e mais instrutivo construir suas próprias células a partir de materiais encontrados. Com pouco mais que uma folha de cobre e alguma água salgada, você pode gerar uma corrente elétrica mensurável da luz solar. Por si só, esse tipo de célula não gera muita eletricidade, mas se você fosse construir muitos deles e conectá-los em série, você poderia desenvolver corrente suficiente para carregar uma bateria ou acender uma lâmpada.

Teoria Atrás da Célula de Cobre

Quando Heinrich Hertz descobriu o efeito fotoelétrico, ele não teve acesso a chips de silício dopados, mas ele tinha placas de metal. Uma das placas pode ter sido o cobre que se oxidou pela exposição à atmosfera porque o óxido cuproso foi um dos primeiros materiais a observar esse fenômeno. É bastante fácil depositar uma camada de óxido cuproso em uma folha de cobre. Tudo o que você precisa fazer é adicionar calor.

O óxido cuproso é um semicondutor, e se você mergulhar a placa em água salgada e expô-la à luz do sol, os elétrons fluem da placa para a água salgada. Coloque uma placa de cobre limpa na água para agir como um ânodo, e os elétrons fluem para isso. Se você conectar as duas placas com um medidor, os elétrons retornarão à placa original através do medidor, e o medidor registrará a corrente elétrica.

Preparando a placa de cobre

Você precisará cerca de meio metro quadrado de cobre piscando para este projeto, que você pode encontrar na maioria das lojas de hardware. Corte em duas partes iguais usando recortes de lata. Lave os pedaços de cobre com sabão e água para remover a graxa, e coloque uma folha no queimador de um fogão elétrico. A peça deve ser grande o suficiente para cobrir o queimador.

Ligue o fogo para a sua configuração mais alta e observe. As cores da peça de cobre se intensificam e começam a escurecer com um revestimento de óxido de cobre. Espere o cobre ficar preto e deixe cozinhar por mais 30 minutos. Desligue o fogo e deixe o cobre resfriar o queimador.

À medida que a placa esfria, o óxido de cobre e o óxido cúprico encolhem a taxas diferentes, e o revestimento preto começa a se soltar. Quando a placa estiver completamente fria, remova a placa e limpe cuidadosamente todo o material de descamação. Por baixo, há uma camada vermelha de óxido cuproso. Não esfregue isso - esta é a camada semicondutora que você precisa.

Uma célula solar em uma garrafa

Uma garrafa de plástico transparente de um litro faz um recipiente adequado para sua célula solar . Corte a garrafa ao meio e remova o topo para que você tenha um recipiente aberto. Dobre a placa de cobre que você aqueceu em um semicírculo e encaixe-a dentro da garrafa para que ela fique apoiada contra o lado. O lado que estava voltado para cima no queimador deve estar voltado para a parte externa da garrafa. Dobre a placa de cobre que você não aqueceu em uma forma semelhante e coloque-a no lado oposto da garrafa. As placas não devem tocar.

Misture duas colheres de sopa de sal de mesa em um copo contendo cerca de 2 xícaras de água morna e mexa até que o sal se dissolva. Despeje a água salgada na garrafa de plástico, enchendo-a cerca de 3/4 cheia. Os topos das placas de metal devem estar acima da água para que você possa anexar clipes jacaré. Seu celular está pronto para gerar eletricidade.

Pegue a célula e coloque-a em uma mesa para que a placa oxidada esteja voltada para o sol. Conecte um medidor às placas com clipes jacaré e ajuste o medidor para registrar microampéres de corrente. Quando a célula está em pleno sol, o medidor deve registrar entre 33 e 50 microampères. Mude o medidor para medir volts e você deverá notar uma tensão de cerca de 0,25 volts. Para calcular a potência máxima (P) que a célula fornece, multiplique a corrente máxima (I) pela tensão (V) para obter 0,00005 ampères x 0,25 volts = 0,0000125 watts ou 12,5 microwatts. A fórmula que expressa essa relação é P = V x I.

Células de fio juntas para aumentar a potência

Um painel solar é simplesmente uma matriz de células solares ligadas em série. Embora as células em painéis comerciais sejam planas, é possível criar um tipo de painel que consiste em células em uma garrafa. Comece com duas células de garrafa. Conecte o ânodo em um deles, que é a placa de cobre limpa, ao cátodo do outro, que é a placa com o depósito de óxido cuproso, usando um fio com clipes jacaré. Conecte o medidor às duas placas que não estão conectadas. Como você dobra a tensão colocando duas células em série, você duplicou o poder de sua matriz usando a fórmula P = 2V x I. Você pode conectar quantas dessas células em série desejar. Cada nova célula aumenta a tensão em 0,25 volts.