Brombær solcellen

Solcellens formål er at danne elektrisk energi Solcellens formål er at danne elektrisk energi. For at gøre dette, skal solcellen “producere” frie elektroner og være i stand til at transportere dem ud af solcellen og ud i et ydre kredsløb. Frie elektroner er elektroner, der ikke er bundet til et bestemt atom eller molekyle, men er sluppet ud af deres energiniveauer. Kan kræve mere end én slide

1. De frie elektroner (grøn prik) produceres i farvestofmolekylerne ved hjælp af sollys. 2. Elektronerne transporteres dernæst fra farvestofmolekylet, gennem titandioxidlaget... 3. ... Og hen til den øverste glasplade. 4. Her transporteres elektroner ud til et kredsløb, hvor elektronerne kan få en pære til at lyse. 5. Elektronerne transporteres fra pæren tilbage til solcellen og ind i glasplade nr. 2. 6. Herfra fortsætter elektronen ud til elektrolytvæsken - hjulpet på vej af kulstoflaget. 7. Elektrolytten vil give en elektron til farvestofmolekylet.

Pladerne i solcellen er som en burgerbolle, der holder alle lagene sammen. De er fremstillet i klart glas, for at mest muligt sollys kan nå farvestoffet inde bag glasset. Jo mere lys der trænger gennem pladerne og ind til brombærfarvestoffet, jo større effekt giver brombærsolcellen.

Glaspladerne har også en anden og meget vigtig funktion: De transporterer elektroner! Den øverste glasplade transporterer de frie elektroner, som er fanget i titandioxidlaget, videre ud til det elektriske kredsløb. Nu er glas normalt ikke ledende - dvs. glas kan ikke transportere elektroner. Men glasset i brombærsolcellen er dækket med en gennemsigtig metalfilm på den ene side. Metalfilmen leder elektroner utrolig godt. Det betyder, at elektronerne kan transporteres ud af titandioxidlaget og via metalfilmen ud i det elektriske kredsløb. Elektronerne afsætter deres energi i en lampe og fortsætter til den anden plade i solcellen, som også er dækket af en metalfilm. Elektronerne ledes fra denne metalfilm ind i elektrolytvæsken ved hjælp af et tyndt kulstoflag, ligesom en blyantstreg. En elektrolytvæske er en væske, der består af molekyler, som er elektrisk ladede – også kaldet ioner.

Kulstoflaget hjælper elektrolytvæsken med at tage imod elektroner Kulstoflaget hjælper elektrolytvæsken med at tage imod elektroner. Et sådan stof, der hjælper reaktioner med at ske uden selv at blive brugt, kaldes en katalysator. Kulstoflaget fungerer altså som en katalysator. Titandioxid, eller TiO2, er det hvide pigmentstof, der bruges i både tandpasta, solcreme og hvid maling; og altså også i solceller. Titandi-oxid-laget er et hvidt lag i solcellen, der sidder på den ene glasplade. På titandioxidlaget er farvestofmolekyler fæstnet. Når titandioxidlaget har en meget stor overflade, betyder det, at der kan sidde mange farvestofmolekyler fast. Dette er vigtigt. Jo flere farvestofmolekyler, der er i solcellen, desto mere elektrisk energi producerer solcellen. Titandioxidlaget fungerer også som transportvej for elektroner mellem farvestofmolekylerne og det tilsluttede kredsløb. I farvestofmolekylerne dannes nemlig frie elektroner, når sollyset rammer. For at solcellen kan lave elektrisk energi, skal de frie elektroner transporteres ud i et kredsløb. Men for at gøre dette, skal elektronerne have et materiale mellem farvestoffet og kredsløbet at blive transporteret i. Dette materiale er titandioxid

Farvestoffet overfører altså sine frie elektroner til titandioxidlaget Farvestoffet overfører altså sine frie elektroner til titandioxidlaget. Herfra transporteres elektronerne ud til kredsløbet, hvor de danner en strøm. Det er vigtigt, at der er fuldstændig kontakt mellem farvestoffet og titandioxidlaget så elektronerne kan overføres.

Foton

Ordliste absorbere optage i sig anode solcellens negative elektrode elektrisk kredsløb netværk af elektriske komponenter sat sammen i ledende forbindelse med hinanden elektrisk ladede partikler (fx elektroner, atomer, molekyler), der bærer en positiv eller negativ ladning elektrolyt væske, som indeholder frie, elektrisk ladede partikler og derfor kan lede en elektrisk strøm elektrode kontaktpunkt i det elektriske kredsløb, som ledningen tilsluttes elektron den negativt ladede partikel, som sammen med protoner udgør de basale grundbyggesten for alle atomer elektronskaller elektronernes baner omkring atomkernen. I de ydereliggende elektronskaller har elektronerne højere energi frie elektroner elektroner, som er fri til at bevæge sig, fordi de ikke længere er bundet til den atomkerne de kom fra gitter regelmæssig struktur, hvor de positive og negative ioner vil ordne sig i et mønster ioner atomer eller molekyler med en positiv eller negativ ladning katode solcellens positive elektrode Ordliste

katalysator atom eller molekyle, som uden at blive forbrugt kan få en kemisk reaktion til at forløbe hurtigere krystal konfiguration af atomer i en ordnet gitterstruktur ledende et materiale er ledende, hvis der kan løbe en elektrisk strøm igennem det molekyle samling af atomer bundet sammen med kemiske bindinger pigmentstof uopløselige partikler, som giver en opløsning sin farve proton sammen med elektronen den anden essentielle byggesten for alle atomer og molekyler reaktion proces, hvori indgående stoffer bliver omdannet til stoffer med andre egen- skaber Ordliste

Halvleder Foretrækker enten en positiv eller en negativ ladning.