Zdrobite 3-4 kupine ili maline batom i mužarom. Stavite bobice u mužar i tučak. Čvrsto ih tucite tučkom dok se ne pretvore u jednoličnu pastu koja će biti vaše boje. Ako nemate mužar i tučak, možete zgnječiti bobice u maloj zdjelici ili posudi pomoću žlice ili vilice. Za to možete koristiti smrznuto ili svježe bobičasto voće. Ako koristite smrznuto bobičasto voće, pustite ga da se prvo odmrzne kako bi se lakše gnječilo.
Pomiješajte bobice s 1 žlicom (15 mL) destilirane vode u petrijevoj zdjelici. Prebacite pastu od bobičastog voća u petrijevu zdjelicu i ulijte oko 1 žlicu (15 mL) destilirane vode. Promiješajte smjesu staklenim štapićem ili sličnim priborom. Ako nemate petrijevu zdjelicu, možete koristiti sličnu čistu staklenu ili plastičnu zdjelicu. Voda će pomoći da se pasta od bobičastog voća pretvori u tekuću boju koja će se lakše upiti.
Stavite staklenu ploču obloženu titan oksidom u boju, licem prema dolje, na 10 minuta. Bijela strana stakla je strana s premazom od titan oksida. Stavite stakalce namazanom stranom prema dolje u Petrijevu zdjelicu napunjenu bojom bobičastog voća i ostavite da se namače oko 10 minuta. Staklene pločice obložene titanijevim oksidom također su poznate kao obložene ITO (prevučene indijem i kositrenim oksidom) ili prevučene FTO (prevučene fluoridom dopirane kositrenim oksidom). Imaju malo različite premaze, ali oba su stakalca koja su električno vodljiva i jednako dobro rade za ovaj eksperiment. Staklene pločice možete kupiti online. Komplet od 25 je ispod 40 dolara. Neki slajdovi imaju prozirni premaz, u kojem slučaju strana koja se čini grubljom je strana koja bi trebala biti okrenuta licem prema dolje.
Podignite stakalce pincetom i isperite ga destiliranom vodom i etanolom. Pažljivo pincetom uhvatite predmetno staklo za kut i izvadite ga iz petrijeve zdjelice. Pažljivo prelijte destiliranu vodu preko stakalca kako biste isprali višak boje, zatim ponovite to s etanol alkoholom kako biste ga temeljito očistili. Presvlaka od titanijevog oksida mora biti potpuno obojena u duboku crvenkasto-ljubičastu boju. Ako još uvijek možete vidjeti bijelu prevlaku, vratite predmetno staklo na stranu prema dolje s bobičastom bojom na još 10 minuta.
Nježno osušite stakalce upijajući ga čistom maramicom. Nježno tapkajte stakalce čistom maramicom kako biste upili višak vlage koji je ostao nakon ispiranja destiliranom vodom i etanol alkoholom. Ostavite ga sa strane i prijeđite na sljedeći dio eksperimenta. Ovaj obojeni slajd vaša je titanska elektroda i činit će polovicu vaše solarne ćelije.
Noktom opipajte obje strane stakalca kako biste pronašli vodljivu stranu. Nježno zagrebite noktom obje strane vodljive staklene pločice i osjetite hrapavost. Strana koja se čini grubljom je vodljiva strana. Imajte na umu da je ovo drugi, čisti slajd, različit od slajda koji ste obojili u prvom dijelu eksperimenta. Vodljiva strana također je ponekad označena znakom “+” ili može biti bijele boje. Također možete testirati stakalce multimetrom kako biste pronašli vodljivu stranu. Namjestite svoj multimetar da mjeri u ohmima i postavite oba vodiča na jednu stranu stakla. Ponovite ovo za drugu stranu. Strana koja mjeri najbliže 0 ohma je vodljiva strana. Za to možete koristiti vodljivo staklo presvučeno ITO, FTO ili TCO (transparentno obloženo vodljivim oksidom).
Pokrijte 4 mm vodljive strane stakalca na 1 rubu komadićem trake. Pažljivo stavite čašu s vodljivom stranom prema gore na ravnu površinu ispred sebe. Zalijepite komad trake preko 1 ruba slajda tako da pokriva samo oko 4 mm slajda. To vas sprječava da ovaj dio presvučete karbonom. Možete upotrijebiti komad trake koji je duži od stakalca i zalijepiti višak na površinu ispred sebe kako biste stabilizirali slajd. Svaka vrsta trake koja se lako skida dobra je za ovo. Koristite samo ono što imate pri ruci!
Protrljajte grafitnu olovku preko vodljive površine predmetnog stakla kako biste ga premazali. Okrenite naoštrenu grafitnu olovku na stranu kako biste otkrili najveću površinu olova. Trljajte grafit naprijed-natrag po vodljivoj strani predmetnog stakla da ga obložite ravnomjernim slojem ugljika iz grafita. Grafit je oblik ugljika i djelovat će kao katalizator koji olakšava kemijske reakcije u vašoj solarnoj ćeliji.
Uklonite traku bez dodirivanja površine prekrivene grafitom. Pažljivo odlijepite traku i bacite je. Pazite da ne dodirnete površinu slajda koju ste upravo premazali grafitima jer će se lako otrti. Ovaj stakleni predmet presvučen ugljikom vaša je protuelektroda i čini drugu polovicu vaše elektrode.
Istisnite 1-2 kapi otopine jodidnog elektrolita na vitraž. Nježno stavite staklo u boji, obojenom stranom prema gore, ispred sebe. Nakapajte 1-2 kapi otopine elektrolita jodida na obojeni premaz. Ako postoji višak otopine u blizini rubova stakalca, gdje nema obojenog premaza, obrišite ga čistom maramicom. Možete kupiti bocu otopine elektrolita jodida online za oko 30 dolara ili manje.
Gurnite stakalce presvučeno karbonom, grafitnom stranom prema dolje, na vrh stakalca u boji. Pažljivo podignite svoj tobogan obložen grafitom sa strane, bez dodirivanja karbonske prevlake. Preokrenite ga na vrh obojenog stakla i pomaknite tako da traka koju niste prekrili grafitom bude izložena na jednoj strani, a čista traka obojenog stakla na suprotnoj strani. Ove 2 vodljive strane tobogana, spojene licem u lice, čine unutrašnjost vaše solarne ćelije.
Pričvrstite slajdove zajedno na 2 izložena ruba pomoću kopči za vezivo. Izloženi rub svakog slajda mjesto je gdje testirate solarnu ćeliju, stoga ovdje nemojte stavljati kvačice. Pažljivo pričvrstite klizač na druge 2 strane gdje su ploče spojene bez vidljivih rubova. Ovo je vaša gotova solarna ćelija. Radit će sve dok otopina elektrolita ne ispari, a tada možete otkopčati klizač i dodati još otopine ili jednostavno stisnuti još otopine na jedan rub i pustiti je unutra.
Pričvrstite negativni vod multimetra na izloženi rub stakalca od obojenog stakla. Negativni kabel je crni kabel i na sebi ima znak “-“. Stisnite krokodilsku kopču na kraju ovog provodnog kabela i pričvrstite je na otvoreni rub obojenog slajda na vašoj solarnoj ćeliji. Možete reći koji je slajd obojeni jer možete vidjeti crvenkasto-ljubičastu prevlaku kroz prozirnu vanjštinu. Na internetu možete kupiti osnovni multimetar s krokodilskom kopčom za oko 12 USD.
Postavite pozitivni vod multimetra na otvoreni rub ugljičnog stakalca. Pozitivni vod je crveni kabel i ima znak “+”. Otvorite krokodilsku kopču na ovoj elektrodi i zalijepite je na otvoreni rub vodljivog klizača prekrivenog grafitom na vašoj solarnoj ćeliji. Možete reći koji je slajd presvučen grafitom jer će izgledati sivkasto kada gledate kroz tu stranu solarne ćelije.
Izmjerite napon solarne ćelije pod punom sunčevom svjetlošću. Postavite svoj multimetar da mjeri u voltima i stavite svoju solarnu ćeliju na puno sunčevo svjetlo. Pročitajte broj na multimetru da vidite koliko volti električne energije proizvodi vaša solarna ćelija. Kao alternativu prirodnoj sunčevoj svjetlosti možete koristiti žarulje sa žarnom niti ili halogene žarulje. Električni izlaz će varirati ovisno o snazi izvora svjetlosti, ali ova vrsta DIY solarne ćelije obično proizvodi između 0,4 i 0,6 volti električne energije.
