自作太陽電池の作り方（DIY）
近年、太陽光技術は大きく進歩し、少量の材料で高出力のパネルが製造されています。将来のエネルギー源として期待される太陽光ですが、子どもや自分の好奇心を刺激するために、家庭で簡単に作れる太陽電池があります。低コストで楽しく学べる実験です。
必要な材料
- 銅のフラッシング板（焼き付け用）
- 全ピン（オールigator）クリップ 2 本
- 電気コンロまたは 1100W のホットプレート
- 2リットル程度のプラスチックボトル（例：炭酸飲料のペットボトル）
- 食塩水（塩とぬるま湯）
- スチールウール
- 金属用はさみ
- 10〜50 μA を測定できるマイクロアンメータ（電気部品店で入手可能）
銅板の酸化処理
- コンロのバーナーに合わせて、サイズがボトルに収まる程度の銅板を切り取ります。
- 銅板をバーナーの上に置き、最高火力で加熱します。銅は酸化し、最初は赤・橙・ピンク・紫の多彩な色に変化し、次第に灰色、最後に黒くなります。
- この黒い酸化銅層（酸化銅(II)）が十分にできるよう、最低30分加熱し続けます。
- 加熱が終わったら火を止め、銅板をゆっくり自然冷却します。急激に冷やすと黒い層が剥がれにくくなるため注意してください。
- 冷却後、スチールウールで残った酸化銅を軽くこすり、表面をきれいにします。
組み立て手順
- 先ほど処理した銅板と、同じサイズの未処理の銅板をもう一枚用意します。
- プラスチックボトルの上部（口）を切り取り、内部に両方の銅板を差し込みます。銅板は軽く曲げてボトル内に収め、表面が外側を向くように配置します。
- 全ピン（オールigator）クリップをそれぞれの銅板に取り付けます。加熱した銅板（酸化銅）をメーターの負極に、未処理の銅板を正極に接続します。
- 温かい水に食塩を数大さじ加えて完全に溶かし、ボトルに注ぎます。銅板の端が最低でも約2.5cmは液面上に出るようにします。クリップが水に濡れないように注意してください。
- 電流計を接続すると、数マイクロアンペア程度の電流が流れ始めます。光が酸化銅層に当たると、電子が塩水中を自由に移動し、銅板へと流れ、電流が発生します。
この簡単な実験は、光エネルギーがどのように電気へ変換されるかを実感でき、科学への興味を深める絶好の機会です。