مصاحبه با دانش آموزان مدرسه فرزانگان(1)

در دهمین جشنواره پروژه های دانش آموزی تبیان

طراحی و ساخت سلول خورشیدی بر پایه شیمی سبز
تبیان: سلام و وقت به خیر، لطفاً خودتان را معرفی کنید و بفرمایید از کدام مدرسه شرکت کردید.
باسلام، مهسا خدایش مجد هستم به همراه ساناز ولی پور شکوهی از مدرسه فرزانگان (1) در دهمین دوره جشنواره های دانش آموزی تبیان شرکت کرده ایم.

تبیان: هدف شما از انجام این پروژه چیست؟
ساخت باتری های خورشیدی با هزینه های زیادی همراه و بازده آن نسبت به هزینه های آن مقدار بسیار کمتری بوده است، به همین علت برای تولید برق شهری از آن استفاده نمی شود. بهترین راه برای برطرف کردن این مشکل این است که در فکر طراحی یک سلول خورشیدی جدید باشند که این موارد را نداشته باشد، به همین منظور امروزه تحقیقات بسیاری درباره تبدیل انرژی خورشید به برق انجام می شود و موادی با همین هدف ساخته می شوند.

بعضی مواد در طبیعت با استفاده از تغییر در ساختار اتمی خود توانایی تبدیل انرژی خورشیدی به برق را دارند، مانند ویتامین B₁₂ و کلروفیل که می توانند انرژی خورشید را به وسیله شکستن پیوندهای بین اتم های خود ذخیره، و به صورت های دیگری آزاد کنند. کلروفیل استخراج شده از برگ گیاهانی مانند اسفناج توانایی دریافت طول موج های نور خورشید را دارد که اگر در مدار صحیح قرار بگیرد می تواند آن را به نیروی الکتریکی تبدیل کند. ویتامین B₁₂ نیز از جمله موادی است که این خصوصیات را دارد.

تبیان: روش اجرای طرح خود را توضیح دهید؟
براساس تحقیقات انجام شده و مواد طبیعی در دسترس، آزمایش هایی برای تولید الکتریسیته به منظور طراحی و ساخت سلول خورشیدی انجام شد که در هرمرحله تاثیر پارامتر خاصی مورد بررسی قرار گرفت. پارامترهای مورد بررسی عبارتند از: ماده اولیه استفاده شده جهت تولید برق، جنس سطح پایه استفاده شده در ساخت سلول خورشیدی، فیزیک و سطح پایه استفاده شده.
 در ساخت سلول خورشیدی، مواد اولیه ای که جهت تولیدالکتریسیته در این تحقیق استفاده شد کلروفیل استخراج شده از گیاهان مختلف، آمپول و کپسول B₁₂ بوده است، که این گیاهان عبارتند از: اسفناج، جعفری، نعناع و تره.
در مرحله دوم آزمایش ها، اثر جنس سطح پایه استفاده شده در ساخت سلول خورشیدی مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور از کاغذ صافی که روی سطوح مختلفی قرار دادیم به عنوان سطح پایه استفاده کردیم. سطوح مورد استفاده عبارتند از: تیغه شیشه ای پوشانده شده با TiO₂ ، تیغه شیشه ای پوشانده شده با پودر کربن و تیغه گرافیتی.
در مرحله سوم آزمایش ها تمام کاغذ صافی هایی که به عنوان سطح پایه استفاده شده بود و هم چنین شکل آن هایی که تغییر داده شده بود و میزان ولتاژ به دست آمده بررسی شد.

تبیان: نتیجه حاصل شده از این پروژه چیست؟
در طبیعت برای تامین انرژی از راه های مختلفی استفاده می شود. به عنوان مثال کلروفیل موجود در گیاهان می تواند انرژی خورشید را جذب کند و عمل فتوسنتز را انجام دهد. به همین دلیل گروه تحقیقاتی شیمی با در نظر گرفتن این موضوع به این فکر افتاد که می توان از مواد طبیعی مانند کلروفیل و بعضی مواد جایگزین دیگر مثل ویتامین B₁₂ برای تولید انرژی الکتریکی استفاده کرد.

در این کار تحقیقاتی ویتامین B₁₂ استفاده شده است. بدون استفاده از تیغه گرافیتی با شیشه ای در 5 لایه کاغذ صافی خرد شده، بیشترین ولتاژ را می دهد. علاوه بر این بااستفاده از یک لایه کاغذ صافی خرد نشده که در ویتامین B₁₂ خوابانده شده هم ولتاژ نسبتا بالایی به دست آمد که این نتایج بیانگر این است که ویتامین B₁₂ توانایی خوبی برای تولید برق و به کارگیری در سلول های خورشیدی را داراست.

تبیان: با تشکر از حضور شما در دهمین جشنواره تبیان و همین طور شرکت در مصاحبه ما. امیدواریم همواره در ارتقا سطح علمی و فرهنگی کشورمان موفق و پیش قدم باشید.

بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان

تهیه و تنظیم: اعظم اژدری

مطالب مرتبط:

مصاحبه با مدرسه فرزانگان (4) در دهمین دوره جشنواره دانش آموزی تبیان 
مصاحبه با مدرسه خدیجه کبری در دهمین دوره جشنواره دانش آموزی تبیان 
مصاحبه با مدرسه فرزانگان (9) در دهمین دوره جشنواره دانش آموزی تبیان 
مصاحبه با مدرسه فرزانگان (6) در دهمین دوره جشنواره دانش آموزی تبیان