太阳能光电板如何进行电解水实验

以实验为基础是化学学科的重要特征之一，化学实验对全面提高学生的科

学素养有着极为重要的作用。从化学实验的研究和探索中，学生可以形成科学的
思考，培养探索精神及实是求事的态度，重视科学，有利于自身素质的培养。中
学化学实验是学生学习化学的启蒙老师，化学实验能很直接的通过视觉、听觉、
嗅觉、触觉等方法展示出来，使学生亲身感受到化学的奇妙。在学习化学之前，
学生对化学一无所知，不知道怎样学习化学，觉得不知其所以然。由于种种学习
障碍，使学生对化学不感兴趣，或觉得这是一门令人头疼的学科。但是我们可以
通过化学实验，使他们逐步地了解化学是研究物质组成、结构、性质、变化和制取
的科学，明白化学是与生活，自然有关的科学。通过化学实验，逐步地形成关于
物质及其变化的概念，帮助学生进行化学学习。

化学实验可以培养学生实验技能。实验技能的形成是通过模仿，实践，学习

而来的，因此必须通过化学实验来培养，在这，化学实验的作用是其他任何教
学活动无法取替的。因此谈实验技能培养是不可能离开化学实验的。让学生亲自
动手做实验，学生会在这个过程中有所体会；在这个过程中能培养学生细心观
察、动手操作能力，而且学生会对实验结果印象更深刻，会有更深的体会和思考
我认为这个是化学实验课的目的。

《化学课程标准（实验稿）》中提出课程改革的重点：以提高学生的科学素

养为主旨；重视科学，技术与社会相联系；倡导以科学探究的为主的多样化学
学习方式。由此，可以看出科学探究的重要地位，要新课程改革成功，必先重视
化学实验；重视化学实验，必先解决化学实验资源的问题。因此，化学实验资源
的缺乏，阻碍了化学课程的改革；同样的，反映出化学资源开发的重要性。

作为

21 世纪最有潜力的能源，太阳能产业的发展潜力巨大。丰富的太阳辐

射能是重要的能源，是取之不尽、用之不竭的、无污染、廉价、人类能够自由利用
的能源，对太阳能的转化利用是科学家们不断钻研的课题，太阳能转化为电能
已经在各方面得到了应用和推广。作为中学生，对太阳能发电问题早已从课本、

—

媒体及其他各种资料上耳熟能详，但亲眼所见的却很少。结合中学的常规实验
电解水，让学生目睹太阳能电解水的过程，甚至自己动手操作，不仅可以使学
生深刻理解能量的利用、能量的转化、电解的原理等相关知识点，更能有效的激
发学生的求知欲、探究欲及实验与化学学习的积极性。这也是笔者设计此实验的
目的所在。
一、实验原理

1. 太阳能光电板（简称 PV 板），即太阳能电池板，是太阳能电池的重要

组成部分。简单的太阳能发电系统由太阳能光电板、蓄电装置、控制器（包括充电
控制器和放电控制器）、逆变流器等组成，其中太阳能光电板是将太阳能转化为
电能的关键。制作太阳能光电板主要是以半导体材料为基础，目前主要有硅晶片
和矽晶片，其工作原理是利用光电材料吸收光能后的光电效应，这种材料受到
光的照射，其电子发生跃迁，即材料中有电产生。
   2. 水通电可以电解，一般在电解电压 6V 下，5~6min 能产生大约 30mL 氢气和

 

15mL 氧气，为提高水的导电性一般用 10%左右 NaOH 溶液代替水进行实验。
二、实验可行性分析

   本实验的可行性在于市场上的太阳能光电板是否可以直接将太阳光转化

为适合电解水的而且安全的直流电。太阳能光电板是由太阳能电池单体根据不同