Grätzel-aurinkokennon valmistaminen

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

"Grätzel-aurinkokenno kaappaa auringon energiaa väriainemolekyylien avulla samalla periaatteella kuin vihreät kasvit. Hyötysuhde on kohtuullinen, lähes kymmenen prosenttia, ja valmistus helppoa ja halpaa."

Onko joku kokeillut valmistaa itse tuollaista aurinkokennoa? Siinä tarvitaan kuulema vain lasilevy, aurinkorasvaa (Titaanioksidia), väriainetta (punajuuri-/mustikka-/mustaherukkamehua).

"Kennoja voi valmistaa rullalta rullalle kuin paperia. Niillä voi päällystää seiniä, kattoja tai ikkunoita, sillä kenno on läpinäkyvää. Pohja-aineena voi olla halpa ja taipuisa muovi tai metalli – tai kennon voi ehkä jopa suihkuttaa takin selkämykseen. Aurinkokennolla päällystetty selkäreppu on jo nähty markkinoilla."

Eli aurinkokennoksi käy pleksimuovikin?

"Heikossa ja vinosti tulevassa valossa väriainekenno toimii jopa paremmin kuin piikenno."

Aurinkokenno tuottaa sähköä jopa keinovalaistuksessa sisällä.

"Piikennon hyötysuhde heikkenee lämpötilan noustessa, mutta väriainekennon hyötysuhde saa lämpökylvystä uutta potkua."

Voi käyttää kuumassakin?

"Väriainekennossa valo muuttuu sähköksi nanorakenteisen titaanioksidin pintaan kiinnittyneiden väriainemolekyylien avulla, esimerkiksi porfyriinin, joka on myös viherhiukkasten ja hemoglobiinin osa. Raaka-ainetta löytyy esimerkiksi mustikoista tai mustaherukoista. "

"Grätzel kertoo, että kennon hyötysuhde on nyt 8,6 prosenttia ja tavoite kymmenen prosenttia. ”Se riittää, koska kennoista voi tehdä pinta-alaltaan suuria.”

Kuinka suuri kenno tarvitaan jos haluaa ladata esim. kännykän akkua?

"Sony on tehnyt erilaisia tuoteprototyyppejä, muun muassa keinotekoisia kasveja, joiden ”lehdet” tuottavat sähköä."

Voisiko ainetta laittaa esim. auton kattoon jolloin auto voi käyttää sen tuottamaa sähköä ja ladata sillä akkuja?

"fotosynteesin aurinkokennot voivat korjata itse näin jatkuvasti toimivat täydellä teholla ja koskaan hajoa"

Ovatko ne huoltovapaita ja todellakin itsekorjautuvia?

Sivut

Kommentit (19)

kfa
Seuraa 
Viestejä2516
Liittynyt13.3.2008
k1p4
"Grätzel-aurinkokenno [...]

Onko joku kokeillut valmistaa itse tuollaista aurinkokennoa? Siinä tarvitaan kuulema vain lasilevy, aurinkorasvaa (Titaanioksidia), väriainetta (punajuuri-/mustikka-/mustaherukkamehua).




Kandee laittaa linkit nakyviin. Tassapa nama:

http://www.tekniikkatalous.fi/energia/article403909.ece

http://en.wikipedia.org/wiki/Dye-sensitized_solar_cells

... ja sitten se rakennusohje ja linkki sivulle, jonka kautta rakennussarjan (45 dollaria) saa ostaa.

http://www.solideas.com/solrcell/english.html
http://www.solideas.com/solrcell/ICE_98 ... llKit.html

Ei, en ole kokeillut.

Kim Fallström kfa+news@iki.fi

Vierailija

Vaikein osa tuossa taitaa olla ITO lasin hankkiminen, koska kennon auringon puolelle pitää saada läpinäkyvä elektrodi jolla varaus kerätään. Taustalevy voi olla vaikka alumiinifoliota, kunhan se johtaa sähköä.

Tai jos onnistut valmistamaan kotioloissa tarpeeksi suuria grafeenikalvoja, niin siitäpä saat jo nobelin palkinnon.

Vierailija

Netistä löytää useitakin ohjeita kuinka valmistaa Dye Sensitized Solar Cell:
http://www.youtube.com/watch?v=17SsOKEN5dE

Ongelmana onkin tarvittavien aineiden riittävän edullinen hankinta.
- conductive glass
- Titania
- Redox electrolyte?
- isopropanolia?

Miten lasista voi tehdä sähköä johtavaa?
Käykö siihen esim. sähköäjohtavan liiman levittäminen lasin pintaan? (Hopealiima Bison)

Vierailija

Mä en ymmärrä, miksi te kumoatte asian hankalaksi ja "mahdottomaksi" heti kättelyssä? Hra Lund teki televisiossa tämän kennon juurikin punajuurimehulla yms ja sai siitä virtaa ulos. Hän myös puhui asian puolesta vakaasti ja sanoi asian olevan juurikin niin yksinkertainen, kuin se kuulostaakin.

Toisekseen, onko aloitusviestissä väärin titaanioksidi vai pitäisikö olla titaanidioksidi?

totinen
Seuraa 
Viestejä4876
Liittynyt16.3.2005

Suurin ongelma orgaanisissa pigmenteissä on pysyvyys; ne hajoavat nopeasti. Niissä pitäisi ilmeisesti käyttää jotain apuainetta parantamassa kestävyyttä.

- Titaanioksidi on titaanidioksidi.
- Redox reaktio on hapetus-pelkistys reaktio, joten elektrolyyttinä voisi käyttää vaikkapa suolaa.
- Isopropanoli taitaa toimia liuottimena, se voitaneen korvata mm. etanolilla tai metanolilla.

totinen
Seuraa 
Viestejä4876
Liittynyt16.3.2005

Läpinäkyvänä johteena käytetään usein tinaoksidia. Sitä voi ilmeisesti valmistaa laimean tinakloridin ja laimennetun ammoniakin seoksesta mikroaaltouunissa. Hätätapauksessa ammoniakki voitaneen korvata urealla.
http://www.springerlink.com/content/j50813w738896378/
http://www.sciencedirect.com/science?_o ... archtype=a

Tinakloridin käyttöturvallisuustiedotteen mukaan tinakloridia pitää käsitellä vetokaapissa.
http://www.isvet.fi/PDF/59637B%20%5BFIN%5D.PDF

Tinakloridia (sanotaan myös tinasuolaksi) ei nykyään voi enää ostaa apteekista sen haitallisuuden vuoksi, mutta sitä voisi periaatteessa valmistaa puhtaasta tinasta ja suolahaposta. Liuotetaan puhdasta tinaa suolahappoon niin paljon kuin sulaa ja haihdutetaan neste pois. Lopuksi huuhdellaan vedellä.

Vierailija
k1p4

Miten lasista voi tehdä sähköä johtavaa?
Käykö siihen esim. sähköäjohtavan liiman levittäminen lasin pintaan? (Hopealiima Bison)



Ainakin toinen lasi pitää olla läpinäkyvä että homma toimii.

Läpinäkyvä elektrodi on valmistettu indium-tina oksidista. En löytänyt viitteitä että pelkkä tinaoksidi toimisi. Toinen vaihtoehto on alumiini-sinkki oksidi, mutta se ei ilmeisesti päästä valoa läpi yhtä hyvin ja on herkkä korroosiolle.

hi3
Mä en ymmärrä, miksi te kumoatte asian hankalaksi ja "mahdottomaksi" heti kättelyssä? Hra Lund teki televisiossa tämän kennon juurikin punajuurimehulla yms ja sai siitä virtaa ulos. Hän myös puhui asian puolesta vakaasti ja sanoi asian olevan juurikin niin yksinkertainen, kuin se kuulostaakin



Kyseinen homma on vähän kuin telkkarin kokkiohjelmat joissa vaikeimmat kohdat skipataan yli ja kuitataan pelkällä maininnalla, tyyliin; "Ja tässä onkin jo aikaisemmin valmistamamme souflee jonka ohjeen löydätte kotisivuiltamme."

Aurinkokenno tarvitsee läpinäkyviä elektrodeja, joiden valmistaminen kotona on vaikeaa. Siis ITO lasia pitää olla saatavilla etukäteen jotta kennon valmistus onnistuu.

totinen
Seuraa 
Viestejä4876
Liittynyt16.3.2005
Veikko
Läpinäkyvä elektrodi on valmistettu indium-tina oksidista. En löytänyt viitteitä että pelkkä tinaoksidi toimisi. Toinen vaihtoehto on alumiini-sinkki oksidi, mutta se ei ilmeisesti päästä valoa läpi yhtä hyvin ja on herkkä korroosiolle.

Kyllä puhdas tinaoksidikin toimii, mutta ei läheskään yhtä hyvin kuin doupattu. Läpäisevyys lienee jotain 80% luokkaa? Esimekkiksi fluorilla doupattuna saataisiin paljon parempi tulos.
http://www.faqs.org/patents/app/20090053511

totinen
Seuraa 
Viestejä4876
Liittynyt16.3.2005

Miten jos levittäisi ohuen kerroksen grafiittia lasikerrosten väliin ja lämmittäisi mikroaaltouunissa? Muodostuisiko ohut grafiittifilmi, jonka voisi jotenkin kiinnittää vain toisen lasilevyn pintaan tai sitten halkeaisi tasaisesti kummallekin? Grafiitin hapettuminen kuumennuksen aikana pitäisi estää jotenkin.

Tämä olisi mahdollisesti vaarallinen koe grafiitin kuumentumisen vuoksi.

Vierailija
hi3
Ja toiset rakentavat tuulivoimaloita alusta alkaen itse, ei sekään ole varmasti sen vaikeampaa tai helpompaa



Niinno, siinä puhutaan vähän eri hintaluokan harrastuksesta kuin että lähdettäisiin päällystämään neliömetrin verran lasia kotitekoisella tyhjiökammiolla höyrystepinnoittamalla.

Onhan se toki mahdollista, eikä välttämättä periaatteessa kovin vaikeaa.

kfa
Seuraa 
Viestejä2516
Liittynyt13.3.2008
Veikko
Vaikein osa tuossa taitaa olla ITO lasin hankkiminen, koska kennon auringon puolelle pitää saada läpinäkyvä elektrodi jolla varaus kerätään. Taustalevy voi olla vaikka alumiinifoliota, kunhan se johtaa sähköä.

Tämän firman
http://bayviewoptics.com/

väitetään http://www.instructables.com/community/ ... s-or-othe/ ainakin vuonna 2009 toimittaneen ITO - lasia ja -kalvoja myös pienissä erissä harrastelijoille.

Äsken firman sivulla kohdassa "surplus" oli 25 x 25 mm ITO - palasia 5 kpl hintaan 25 dollaria ja 14 tuumaa x 16 tuumaa kalvoja sata dollaria kpl (minimitilaus 2 kpl). Tuollaisella pystyisi toteamaan oman kennoreseptinsä toimivuuden site, että muut kuin lasiin liittyvät asiat olisivat kunnossa. Sen jälkeen on mukavampi lähteä kehittelemään omia reseptejä johtavalle lasille.

Suomessa ainakin Teknofokus pinnoittaa lasia (teleskooppien peilejä tms.)tyhjiöhöyrystämällä harrastajaystävälliseen hintaan. Heiltä voisi kysyä onnistuuko sähköä johtavan lasin valmistus.

Kim Fallström kfa+news@iki.fi

Vierailija

Peilejä voi hopeoida/metalloida kemiallisesti niinkuin Totinen totesi, mutta ilmeisesti siinä prosessissa tahtoo syntyä herkästi räjähtäviä aineita joista poliisi voi olla kiinnostunut jos lähtee tilailemaan aineita.

SamBody
Seuraa 
Viestejä5783
Liittynyt3.5.2008
Veikko
Peilejä voi hopeoida/metalloida kemiallisesti niinkuin Totinen totesi, mutta ilmeisesti siinä prosessissa tahtoo syntyä herkästi räjähtäviä aineita joista poliisi voi olla kiinnostunut jos lähtee tilailemaan aineita.



Mitäs se haittaa? Voihan poliisi olla kiinnostunut vaikkapa kun tilaat kasan typpilannoitesäkkejä. Sitten vain kerrot mitä aiot lannoittaa ja that's it.

http://www.vapaakielivalinta.fi/
http://www.sananvapaudenpuolesta.fi/
Tunnustan poikkeavuuteni: perustan näkemykseni enemmän omaan ajatteluun kuin auktoriteetteihin.

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat