Автор YouTube-канала, выступающий под псевдонимом Dr. Semiconductor, опубликовал подробное видео о том, как самостоятельно изготовить рабочий солнечный элемент из недорогих материалов, купленных на Amazon, Walmart и eBay. По итогам эксперимента получившаяся ячейка показала эффективность преобразования энергии до 5%.
Конечно, этот показатель заметно ниже, чем у промышленных солнечных панелей, выпускаемых на специализированных заводах. Однако смысл эксперимента не в конкуренции с производителями, а в доказательстве того, что собрать работающий солнечный элемент можно даже без доступа к заводскому оборудованию — буквально у себя дома.
Что понадобилось для сборки
Все комплектующие и инструменты, задействованные в проекте, автор приобрел на обычных торговых площадках. Среди использованного оборудования:
- наждачная бумага;
- бытовые химические растворители;
- переоборудованный компьютерный кулер;
- 3D-принтер.
Блогер также опубликовал пошаговое руководство для всех желающих повторить эксперимент. Он отмечает, что определенная техническая подготовка все же потребуется, но сам процесс воспринимается скорее как увлекательный домашний научный опыт, нежели как практичный способ сэкономить на электроэнергии.
Как устроен элемент и в чем заключался главный риск
Работа классических солнечных батарей строится на кремниевых полупроводниках, легированных фосфором — именно это формирует электрический переход, преобразующий свет в ток. По такому же принципу действовал и автор ролика, взяв за основу кремниевую пластину p-типа.
Для легирования фосфором использовалась микроволновая печь для обжига — компактное устройство, которое обычно применяют в творческих поделках и помещают внутрь бытовой микроволновки для преобразования излучения в тепло. Именно за счет этого тепла фосфор диффундировал в кремниевую пластину.
Самым критичным моментом процесса стал контроль температуры: при ее превышении кремний просто плавился. Чтобы фосфор полноценно соединился с материалом, пластину требовалось нагреть примерно до 1000°C (1832°F) — и удержать процесс в нужных рамках оказалось непросто.
После нагрева поверхность пластины дополнительно обработали и закрепили на ней мягкие металлические контакты. Работоспособность готового элемента автор проверил обычным мультиметром.
Что дальше
По словам Dr. Semiconductor, у технологии есть значительный потенциал для улучшения, поэтому в дальнейшем эксперимент может получить продолжение — с более высокими показателями эффективности преобразования энергии.
Источник: techradar.com
