需要通过串或并联并封装而成,电池单体作为光电转换的最小单元,尺寸为
4~100cm
2
,工作电压为
0.45~0.5V,工作电流为 20~25mA/cm
2
,将电池单体进行
组装肯定可以找到符合电解水实验要求的电池板。事实上根据各大太阳能电池板
制造商提供的参数,大多数的小型太阳能光电板都符合本实验
4~24V 电压的要
求。但自行组装的太阳能发电电解水的电路的电压可能会不稳定,因此可以在电
路中增加稳压器以获得较稳定电压。
三、实验装置设计
1.实验用品:太阳能光电板(10W,12V,491mm
×231mm×28mm)一块
[如图(1)],稳压器一台,小试管两支,大口塑料瓶,自制电极(曲别针拉
直),导线若干
2. 实验装置图:
用一个大瓶子,截去瓶底,留瓶口一段约高
8 cm~10 cm。瓶口配一胶塞,由里向外塞
紧。用镀铬曲别针伸直一段由塞子上扎出,在瓶塞露头处联接导线,做成电解槽如图(
2)。
实验时在自制简易电解槽和试管中加入
10%NaOH 溶液,固定,与太阳能光电板、稳
压器串联在一起,使太阳能光电板接受太阳光直射,即可观察实验现象。
图 ( 1 )
图(
2)
四、实验思考与改进
1.本实验采用先进的太阳
能技术,将太阳能发电这一似乎和我们有点距离的实验引入到中学课堂,理念
较新,但光电板的价格目前较贵,还不适宜全面推广,有条件的才可以尝试。
2. 电解水的装置很多,本实验采用的是自制的简易装置,可以利用身边的物
质进行实验,甚至能废物利用,与节约能源、充分利用能源相一致。并由此可鼓
励学生发挥想像力和动手能力,设计制造更多的简易实验装置。
3. 本实验还可以设计成太阳能电解饱和食盐水,并在食盐水中加入几滴酚酞 ,
电路中接入一只小灯泡,除产生气体外,还会观察到电解液变红、灯泡持续发光
等直观现象,而且现象明显更为有趣。
2009 年发表于《化学教与学》22 期
太阳能光电板
稳压器
电解水装置