Zo bouw je zelf een zonnecel

Wat je nodig hebt:

• een geleidende glasplaat bedekt met titaniumdioxide
• een ongecoate geleidende glasplaat
• Hibiscusthee
• wat jodiumoplossing
• een multimeter

Functioneel principe van de doe-het-zelf-zonnecel

• De zonnecel die u aan het bouwen bent, wordt de Grätzel-cel genoemd. Deze zonnecel werkt elektrochemisch en gebruikt organische kleurstoffen in plaats van halfgeleidermaterialen.
• De Grätzel-cel bestaat uit twee geleidende glasplaten. De ene plaat is bedekt met titaniumdioxide, de andere met grafiet. De titaniumdioxidelaag wordt gekleurd met een kleurstof. Daartussen zit een elektrolytoplossing, hier jodium.
• Het invallende licht klopt een elektron uit de kleurstof. Het vrijgekomen elektron kan migreren naar de negatieve pool wanneer het circuit gesloten is.
• Er zit nu een gaatje in de kleurstof omdat er een elektron ontbreekt. Het jodium geeft nu een elektron af aan het gat. Er zit een gat in het jodium. Het uitgestoten elektron beweegt door het circuit en komt terecht in het grafiet. Er zijn nu te veel elektronen. Het overtollige elektron wordt nu geabsorbeerd door het jodium, dat een gat heeft. Dan begint de cyclus helemaal opnieuw.
  instagram viewer

Je kunt het zelf bouwen

In een paar simpele stappen bouw je zelf een zonnecel.

1. Om de zonnecel te bouwen, neem degene met TiO₂ gecoate glasplaat en laat vijf minuten in hibiscusthee weken. Na dit proces zul je zien dat de coating paars gekleurd is.
2. Terwijl de titaniumdioxideplaat wordt gekleurd, kunt u de tegenelektrode voorbereiden. Maak hiervoor eerst de geleidende zijde van de plaat schoon met water en een schoonmaakdoekje. Deze glasplaat moet je coaten met grafiet. Neem hiervoor een zacht potlood en schilder het oppervlak ermee.
3. U moet de titaniumdioxide-elektrode na de verftijd onder water afspoelen, zodat overtollige kleurstof wordt weggespoeld. Doe je dit niet, dan zal de zonnecel niet goed werken. Droog de elektrode met een föhn.
4. Plaats nu de twee glasplaten op elkaar. De titaniumdioxidelaag komt bovenop de grafietlaag. Zorg ervoor dat je de platen iets verschoven op elkaar plaatst, zodat ook de spanning kan worden omgeleid. Zet het geheel vast met tape die zo transparant mogelijk is.
5. Laat nu de jodiumoplossing tussen de glasplaten lopen. Als je een multimeter hebt aangesloten, kun je nu zien hoe een spanning wordt weergegeven voor kamerverlichting.