பழ தேநீரில் இருந்து சாய-உணர்திறன் கொண்ட சூரிய மின்கலம் அல்லது சூரிய மின்கலத்தை உருவாக்குவது எப்படி

சாய-உணர்திறன் கொண்ட சூரிய மின்கலங்களின் கண்டுபிடிப்பு சாதனத்தின் திறனை விலையுயர்ந்த சிலிக்கான் சூரிய மின்கலங்களை முற்றிலுமாக வெளியேற்றும் அளவிற்கு விரிவாக்கியுள்ளது.

மிகவும் சாதாரணமான பொருட்களைப் பயன்படுத்தி இந்த பல்துறை சாய-உணர்திறன் கொண்ட சூரிய மின்கலத்தை எவ்வாறு எளிதாக உருவாக்க முடியும் என்பதை அடுத்த கட்டுரை விளக்குகிறது.

இந்த சோதனை தாவரங்களில் உள்ள கரிம சேர்மத்தைப் பயன்படுத்துவதற்கான கருத்தை நம்பியுள்ளது, குறிப்பாக கரிம சாயங்கள் சூரிய மின்கலங்களில் எலக்ட்ரான் நன்கொடையாளர்களாக செயல்படுகின்றன.

சூரிய மின்கலத்தில் ஒரு குறைக்கடத்தி பொருள் சிலிக்கானுக்கு பதிலாக, டைட்டானியம் ஆக்சைடு (TiO2) ஐப் பயன்படுத்தினோம், இது ஒரு குறைக்கடத்தி ஆகும். TiO2 இன் பண்புகள் ஒரு கரிம சாயத்துடன் ‘உணர்திறன்’ பெற்றால் சூரிய ஒளியை இன்னும் சிறப்பாக உறிஞ்ச அனுமதிக்கிறது.

சாய-உணர்திறன் கொண்ட சூரிய மின்கலங்களின் செயல்திறன் வழக்கமான சூரிய மின்கலங்களின் செயல்திறனில் மூன்றில் ஒரு பங்கை விட 7% அதிகமாகும். இது ஒரு பரந்த நன்மை அல்ல என்றாலும், சிலிக்கான் கலங்களுடன் ஒப்பிடும்போது எளிமையான உற்பத்தி செயல்முறை காரணமாக சாய-உணர்திறன் கொண்ட சூரிய மின்கலங்கள் மலிவானவை.

எதிர்கால சூரிய மின்கலம்?

சாய-உணர்திறன் கொண்ட சூரிய மின்கலங்கள் வணிக ரீதியாக வெற்றிபெற சில ஆண்டுகள் ஆகலாம் என்றாலும், சில சிக்கல்கள் தீர்க்கப்பட்டால் அது சரியான பாதையில் இருக்கும்.

முதலாவதாக, காலப்போக்கில் ஆக்ஸிஜன் அதை சேதப்படுத்துவதால் உயிரணுக்களின் நீண்டகால நிலைத்தன்மை சிக்கல்களைச் சமாளிக்க வேண்டும்.

பொருத்தமான சாயத்தை ராஸ்பெர்ரி அல்லது பழ தேநீரில் இருந்து எடுக்கலாம். குறைந்த-உமிழ்வு (குறைந்த-இ) கண்ணாடி மற்றும் டைட்டானியம் ஆக்சைடு போன்ற வேறு சில கூறுகளில் சேர்க்கவும், கிட் கட்டுவதற்கான அனைத்து பொருட்களும் உங்களிடம் உள்ளன. இந்த சோதனையில், சிவப்பு சாயத்திற்கு ரோஜாஷிப் டீயைப் பயன்படுத்துகிறோம்.

தேவையான பொருட்கள்

• தாள் கண்ணாடி (துண்டுகள்) ஒரு பக்கத்தில் தற்போதைய-நடத்தும் அடுக்கு. இவை கிட்களில் கிடைக்கின்றன மற்றும் ஆன்லைனில் காணலாம். மாற்றாக, நீங்கள் குறைந்த-மின் கண்ணாடியுடன் செல்லலாம், மேலும் இவை வெப்ப காப்பு ஜன்னல்களின் உற்பத்தியில் இணைக்கப்பட்டுள்ளதால், கிளாசியர்களிடமிருந்து பெறலாம். 5 x 2 செ.மீ பரிமாணத்துடன் இரண்டு துண்டுகளைப் பெற பரிந்துரைக்கிறோம்.
• TiO2 மற்றும் பாலிஎதிலீன் கிளைகோல். பிந்தையது பல்வேறு களிம்புகளில் ஒரு நிலையான மூலப்பொருள், ஆனால் இந்த சோதனையில், டைட்டானியம் ஆக்சைடை இடைநிறுத்த இது பயன்படுகிறது.
• இந்த பொருட்களை உள்ளூர் வேதியியலாளரிடமிருந்து வாங்கலாம். பாலிஎதிலீன் கிளைகோல் திரவமாக இருப்பதோடு கூடுதலாக 300 மூலக்கூறு எடையையும் கொண்டுள்ளது என்பதை உறுதிப்படுத்த வேண்டும்.
• உங்கள் கிட்டை இணையத்திலிருந்து வாங்கினால், அது வழக்கமாக ஒரு வெள்ளை இடைநீக்கத்துடன் வருகிறது, இது விஷயங்களை எளிதாக்குகிறது. TiO2 இன் துகள் அளவு துல்லியமானது (தோராயமாக 20nm) மற்றும் இறுதியாக தனிமைப்படுத்தப்பட்டுள்ளது என்பதை நீங்கள் உறுதியாக அறிந்து கொள்ளலாம், இது நீங்களே செய்கிறீர்கள் என்றால் பெறுவது மிகவும் சவாலானது.
• நீங்கள் வெள்ளை பற்பசை, டிப்-எக்ஸ், வெள்ளை வண்ணப்பூச்சு அல்லது டைட்டானியம் ஆக்சைடு அடங்கிய ஒத்த பொருட்களை வைட்டனராக சேர்க்கலாம்.
• இந்த சோதனையில், 65% எத்தனாலில் அயோடின் கரைசலை எலக்ட்ரோலைட்டாகப் பயன்படுத்தியுள்ளோம். இது சிறப்பாக செயல்பட்டாலும், இது வழக்கமான எலக்ட்ரோலைட்டின் மூன்றில் ஒரு பங்கு மின்னோட்டத்தை மட்டுமே உருவாக்குகிறது.
• எங்கள் சோதனையில் பயன்படுத்தப்படும் பழ தேநீர் ரோஸ்ஷிப் ஆகும், ஆனால் ஒளி வண்ண மலர்கள் கொண்ட ஒரு செடி கூட வேலை செய்கிறது.
• ஒரு எரிவாயு முகாம் அடுப்பு மற்றும் இலகுவானது.
• கிளாம்ப், மோதிரம் மற்றும் திரையுடன் ஒரு ஆய்வக நிலைப்பாடு. திரையின் செயல்பாடு பேக்கிங்கின் போது கண்ணாடியை ஆதரிப்பதாகும்.
• ஒரு பைப்பட் ஆனால் உங்களிடம் எதுவும் இல்லையென்றால், டைட்டானியம் ஆக்சைடு இடைநீக்கத்தை கண்ணாடி மீது சொட்ட அனுமதிப்பதன் மூலம் ஒரு டீஸ்பூன் மாற்றாகப் பயன்படுத்தலாம்.
• சாமணம், கெட்டில், டீபட், ஹேர்டிரையர் மற்றும் செலோடேப்.
• அலுமினியத் தகடு ஒரு தாள்.
• ஒரு பெட்ரி டிஷ் அல்லது ஒரு வழக்கமான பிளாட் கிண்ணம் அல்லது சூப் தட்டு.
• கிராஃபைட் பென்சில் மற்றும் டைட்டானியம் ஆக்சைடு பரவ ஒரு கண்ணாடி அல்லது பிளாஸ்டிக் அட்டை.
• ஒரு மல்டிமீட்டர் தொகுப்பு.

சாய-உணர்திறன் கொண்ட சூரிய மின்கலங்கள் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன

ஒரு சாய-உணர்திறன் கொண்ட சூரிய மின்கலத்தின் கட்டுமானம் இரண்டு தட்டையான கண்ணாடிகளால் ஆனது, ஒரு பக்கத்தில் மின்சார கடத்தும் அடுக்கு. கடத்தும் பூச்சு பொதுவாக ஒரு உலோக ஆக்சைடில் இருந்து தயாரிக்கப்படுகிறது.

ஒரு நுண்துளை அடுக்கை உருவாக்க ஒன்றாக சுடப்பட்ட சுமார் 20 என்.எம் அளவிடும் TiO2 படிகங்களின் ஒரு ரெடி பூச்சு (தோராயமாக 10 μm), இரண்டு கண்ணாடி துண்டுகளுக்கு இடையில் அடையாளம் காணப்படுகிறது.

பின்னர், இந்த நுண்ணிய பூச்சு மீது சாயம் வைக்கப்படுகிறது. தொழில்துறையில், உணர்திறன் கொண்ட சூரிய மின்கலங்களுக்கு தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட சாயத்தில் உன்னத உலோக ருத்தேனியம் உள்ளது.

இருப்பினும், இயற்கையாகவே கிடைக்கும் சிவப்பு சாயங்கள் நோக்கம் கொண்ட சோதனைக்கு பயன்படுத்தப்படலாம். டைட்டானியம் ஆக்சைடு படிகங்களின் நம்பமுடியாத அளவிலான அளவுகள் மற்றும் அவற்றுக்கிடையேயான இடைவெளிகள் காரணமாக, நுண்துளை அமைப்பு ஒரு பெரிய பயனுள்ள மேற்பரப்புப் பகுதியைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் சாய பூச்சு குறிப்பிடத்தக்க மெல்லியதாக இருக்கிறது.

சாயம் ஒரு அசிங்கமான மின் கடத்தி என்பதால் இது சரியான செயல்பாட்டிற்கு முக்கியமானது.

ஒரு ஒளி கதிர் ஒரு சாய மூலக்கூறைத் தாக்கும் தருணம், அது ஒரு எலக்ட்ரானை டைட்டானியம் டை ஆக்சைடில் சுடுகிறது.

எலக்ட்ரான்கள் டைட்டானியம் ஆக்சைடு மற்றும் கண்ணாடித் தாள் இடையே நிலைநிறுத்தப்பட்ட கடத்தும் பூச்சு (வேலை செய்யும் மின்முனை) இல் சேகரிக்கின்றன.

எதிர் மின்முனையாக செயல்பட ஃபிளிப் பக்கத்தில் மேலும் ஒரு கடத்தும் அடுக்கு அவசியம், மேலும் மின்முனைகளுக்கு இடையிலான இடைவெளி ஒரு எலக்ட்ரோலைட் கரைசலுடன் வழங்கப்படுகிறது.

தொழில்துறை அசிட்டோனிட்ரைல் எலக்ட்ரோலைட்டைக் காட்டிலும் எளிய அயோடின் உப்பு கரைசல் பயன்படுத்தப்படுவது மிகவும் ஆவியாகும் மற்றும் நச்சுத்தன்மையுடையது. எலக்ட்ரோலைட் கரைசலில் உள்ள ட்ரை-அயோடைடு மூலக்கூறுகள் அயோடைடு மூலக்கூறுகளை உருவாக்க எதிர் மின்முனையுடன் அடைய 'கட்டாயப்படுத்தப்படுகின்றன'.

எலக்ட்ரோடில் ஒரு வினையூக்கி அறிமுகப்படுத்தப்பட்டால் மட்டுமே இது நிகழ்கிறது, அங்குதான் பென்சிலிலிருந்து கிராஃபைட் வருகிறது. தொழில்துறை மட்டத்தைப் பொறுத்தவரை, பயன்படுத்தப்படும் வினையூக்கி அதிக விலை கொண்ட பிளாட்டினம் ஆகும்.

இந்த சோதனை எலக்ட்ரான்களைக் கோருகிறது. மற்ற மின்முனையில் எலக்ட்ரான்கள் அதிகமாக இருப்பதால் அதைத் தட்டக்கூடிய மின் ஆற்றலை உருவாக்குகிறது.

ஒரு சுமையைப் பயன்படுத்தி மின்முனைகள் வெளிப்புறமாக இணைக்கப்பட்டால் தற்போதைய ஓட்டம் ஏற்படலாம்.

கரைசலில் உள்ள அயோடைடு மூலக்கூறுகள் எலக்ட்ரான்களை சாயத்திற்கு கைவிட்டு, ட்ரை-அயோடைடு மூலக்கூறுகளாக மாற்றுகின்றன, இது செயல்பாட்டின் போது மின்சுற்று முடிக்கிறது.

சூரிய மின்கலத்தின் அடி மூலக்கூறு ஒரு சாதாரண சாளர கண்ணாடி ஆகும், இது தெளிவான, கடத்தும் உலோக ஆக்சைடு அடுக்கு (துத்தநாக ஆக்ஸைடு போன்றது) கொண்ட 2 மிமீ தடிமன் கொண்டது. வருந்தத்தக்கது, இந்த பூச்சு உங்கள் சொந்தமாக செய்ய முடியாது.

படிப்படியான நடைமுறைகள்

சாய-உணர்திறன் கொண்ட சூரிய மின்கலத்தை உருவாக்குவதற்கான படிப்படியான வழிமுறைகள் விளக்கங்கள் மற்றும் படம் மூலம் கீழே விளக்கப்பட்டுள்ளன.

கீழே காட்டப்பட்டுள்ளபடி, டைட்டானியம் தூளின் துகள் அளவு 15-25 என்.எம்.

1. அதனுடன் கலக்கவும் பாலிஎதிலீன் கிளைகோல் , இது ஒரு எண்ணெய் குழம்பாக்குதல் முகவர், மற்றும் ஒரு பிசுபிசுப்பு கிரீம் அடையும் வரை கவனமாக கலக்கவும்.

2) எலக்ட்ரோலைட்டைப் பொறுத்தவரை, நீங்கள் எத்தனாலில் அயோடினைத் தேர்வுசெய்யலாம், ஆனால் வணிக ரீதியாக கிடைக்கக்கூடிய ரெடாக்ஸ் எலக்ட்ரோலைட்டுடன் ஒப்பிடும்போது முடிவுகள் சராசரிக்கும் குறைவாக இருக்கலாம்.

3) ஒரு மல்டிமீட்டர் யூனிட்டைப் பிடித்து, கண்ணாடித் துண்டின் எந்தப் பக்கம் கடத்தும் என்பதைக் கண்டறிய எதிர்ப்பு வரம்பை அமைக்கவும்.

4) அடுத்து, செல்லோடேப்பைப் பயன்படுத்தி மேசையில் கண்ணாடியைப் பாதுகாக்கவும், கடத்தும் பக்கத்தை எதிர்கொள்ளவும் வைக்கவும்.

5) உங்களிடம் பைப்பேட் இருந்தால், சில TiO2 கிரீம் அல்லது பேஸ்டை வெளியே இழுத்து, கண்ணாடியின் கடத்தும் மேற்பரப்பில் பல சொட்டுகளை வைக்கவும்.

6) பின்னர், ஒரு பிளாஸ்டிக் அட்டை அல்லது வேறு கண்ணாடித் துண்டுகளைப் பயன்படுத்தி, சொட்டுகளை நன்கு தாக்கவும். Tio2 பேஸ்டின் மேல் கண்ணாடித் துண்டை மெதுவாக சறுக்கி ஒரு சீரான கோட் பெற முயற்சிக்கவும்.

7) அடுத்து, கண்ணாடியைச் சுற்றியுள்ள விற்பனையாளரை மேசையிலிருந்து விடுவிக்கவும்.

8) பூச்சு ஒரு அடுப்பில் அல்லது ஒரு வாயு அடுப்பு போன்ற திறந்த சுடர் மீது சுட பரிந்துரைக்கிறோம். எதிர்பார்க்கப்படும் வெப்பநிலை சுமார் 450. C ஆகும். இது அமைக்கப்பட்டதும், ஆதரவு திரையை பர்னர் சுடருக்கு மேலே சில சென்டிமீட்டர் தூரத்திற்கு ஏற்பாடு செய்து, கண்ணாடித் துண்டை அதன் மேல் TiO2 பூச்சுடன் வைக்கவும்.

9) டைட்டானியம் ஆக்சைடு அடுக்கு அதன் கரிம உள்ளடக்கம் காரணமாக பேக்கிங் நடைமுறையின் தொடக்கத்தில் அதன் நிறத்தை பழுப்பு நிறமாக மாற்றும். ஆனால் செயல்பாட்டின் முடிவில் TiO2 மாற்றங்களின் நிறம் வெள்ளை நிறமாக இருப்பதை உறுதி செய்ய வேண்டும்.

10) கண்ணாடிக்கு சரியான குளிரூட்டும் நேரத்தை அனுமதிக்குமாறு நாங்கள் கடுமையாக அறிவுறுத்துகிறோம், இல்லையெனில் அது சிதற வாய்ப்புள்ளது. ஒரு உதவிக்குறிப்பு கண்ணாடியை ஒரு குளிரான பகுதிக்கு (வழக்கமாக விளிம்பிற்கு அருகில்) சறுக்கி, சூடான திரையில் இருந்து அவசரமாக இடமாற்றம் செய்யக்கூடாது.

11) பழ தேநீரை கொதிக்கும் நீரில் தயாரிக்க வேண்டிய நேரம் இது. எங்கள் சோதனையில், நாங்கள் குறைந்த நீர் மற்றும் அதிக தேநீர் பைகளைப் பயன்படுத்தினோம். காய்ச்சிய பழ தேநீர் கரைசலை ஒரு பெரிய கிண்ணத்தில் ஊற்றவும். உங்களிடம் பழ தேநீர் பைகள் இல்லையென்றால், நீங்கள் சிவப்பு பீட் ஜூஸ், ராஸ்பெர்ரி ஜூஸ் அல்லது சிவப்பு மை கொண்டு செல்லலாம்.

12) கண்ணாடித் துண்டு அறை வெப்பநிலையைச் சுற்றி வந்தவுடன், நீங்கள் அதை கவனமாக கிண்ணத்தில் சறுக்கி பல நிமிடங்கள் ஊற வைக்க அனுமதிக்கலாம்.

13) ஊறவைக்கும் செயல்முறைக்கு உட்பட்டால், இரண்டாவது கண்ணாடித் துண்டின் கடத்தும் பக்கத்தை நிறைய கிராஃபைட்டுடன் மறைக்க ஆரம்பிக்கலாம், இது ஒரு முன்னணி பென்சிலிலிருந்து பெறக்கூடியது. இந்த பூச்சு எலக்ட்ரோடில் இருந்து எலக்ட்ரோலைட்டுக்கு எலக்ட்ரான்களை கொண்டு செல்வதற்கான ஊக்கியாக செயல்படும்.

14) பின்னர், தேநீர் குளியல் இருந்து கடத்தும் கண்ணாடி துண்டு வெளியே எடுத்து. டைட்டானியம் ஆக்சைடு அடுக்கு தேநீரின் நிறத்தை உறிஞ்சியிருக்கும் (படத்தின் மையத்தைப் பார்க்கவும்). அதன் பிறகு, கண்ணாடியை சுத்தமான நீர் அல்லது எத்தனால் கொண்டு துவைக்கவும் ஒவ்வொரு துளி நீரிலிருந்தும் ஒரு ஹேர் ட்ரையரைப் பயன்படுத்தவும் .

15) அடுத்து, இரண்டு கண்ணாடித் துண்டுகளையும் ஒன்றோடொன்று எதிர்கொள்ளும் கடத்தும் மேற்பரப்புகளுடன் சேர்த்து ஒழுங்கமைக்கவும், முனைகள் ஈடுசெய்யவும். TiO2 தேய்க்கப்படுவதற்கு காரணமாக இரு கண்ணாடிகளும் சரியாமல் இருப்பதில் நீங்கள் மிகுந்த கவனம் செலுத்த வேண்டும்.

16) இதற்குப் பிறகு, கண்ணாடித் துண்டுகளை காகிதக் கிளிப்களைப் பயன்படுத்தி (சற்று மாற்றியமைக்கலாம் அல்லது அவற்றைச் சுற்றிலும் சாதாரண செலோட்டேப்பைப் பயன்படுத்தலாம்.

17) இப்போது, ​​இரண்டு கண்ணாடி துண்டுகளுக்கு இடையில் எலக்ட்ரோலைட்டை சேர்க்கவும். கண்ணாடித் துண்டுகளின் ஒவ்வொரு பக்கத்திலும் சில துளிகள் எலக்ட்ரோலைட்டை வைக்க பரிந்துரைக்கப்படுகிறது, மேலும் அவை தந்துகி நடவடிக்கை காரணமாக கண்ணாடிகளுக்கு இடையில் வரையப்படும்.

18) அவ்வளவுதான், உங்கள் பழச்சாறு அடிப்படையிலான சாய-உணர்திறன் கொண்ட சூரிய மின்கலம் இப்போது சோதனைக்கு தயாராக உள்ளது. மல்டிமீட்டரைப் பயன்படுத்தி நீங்கள் மின்னழுத்தத்தையும் (சுமார் 0.4 வி) மற்றும் மின்னோட்டத்தையும் (சுமார் 1 எம்ஏ) அளவிட முடியும். ஸ்டுடியோவின் விளக்குகள் இருப்பதால், முடிவுகள் கொஞ்சம் மாறுபடும். மேலும், தொடரில் அதிக செல்களை நீட்டிக்க நீங்கள் பல முதலை கிளிப்களைப் பயன்படுத்தலாம்.

தொழில்மயமாக்கப்பட்ட சாய-உணர்திறன் கொண்ட சூரிய மின்கலங்களுடன் செய்யப்பட்டதைப் போல கண்ணாடித் துண்டுகளை மூடுவதற்கான படிநிலையை நாங்கள் புறக்கணிப்போம். கண்ணாடித் துண்டுகளை மீண்டும் பயன்படுத்த இது எங்களுக்கு அனுமதிக்கிறது, அவ்வாறான நிலையில், நீங்கள் செய்ய வேண்டியது, அவற்றைப் பிரித்து, அவற்றின் மேற்பரப்புகளை தண்ணீரில் நன்கு கழுவி, மெதுவாக துடைக்க வேண்டும். கிராஃபைட் பூச்சு முழுவதுமாக அகற்றுவது சாத்தியமில்லை என்பதால், எதிர்கால சோதனைகளில் சரியான நோக்கத்திற்காக எதிர்-மின்முனை கண்ணாடியை மீண்டும் பயன்படுத்த அறிவுறுத்துகிறோம்.

பட உபயம்: youtube.com/watch?v=Jw3qCLOXmi0