Avasta moodul
Kaasamise etapp
Juhendav küsimus. Kas saame päikesevalgusest elektrit ammutada ilma liikuvate osadeta?
Tund algab lühikese demonstratsiooniga: väike päikesepaneel, mis on ühendatud LED-i või kalkulaatoriga. Kui seade on valguse käes, töötab see; kui see on kaetud, lakkab töötamast. Eesmärk pole lihtsalt näidata, et "päikesepaneelid töötavad", vaid tutvustada ideed, et valgusenergia saab otse muunduda elektrienergiaks tahkefüüsika kaudu – ilma turbiinide, põlemise või mehaanilise liikumiseta.
Algne stiimul (videod ja lühikesed ressursid)
Kuidas päikesepaneelid töötavad? TED-Ed: selge animatsiooniga ülevaade fotogalvaanilistest elementidest, P-N liidestest ja elektronide liikumisest.
Päikeseenergia põhialused – USA Energeetikaministeerium: lihtne sissejuhatus fotogalvaanilisse tehnoloogiasse ja taastuvenergia süsteemidesse.
https://www.energy.gov/eere/solar/solar-photovoltaic-technology-basics
Fotoelektriline efekt: fotoelektriline efekt: interaktiivne uurimus sellest, kuidas footonid puutuvad kokku metallpindadega ja väljutavad elektrone, demonstreerides valguse kvantomadusi.
https://phet.colorado.edu/en/simulations/photoelectric
Kiire demonstratsioon või videoklipp, mis näitab päikeseelementi toiteks väikesele mootorile või aku laadimiseks, kutsub õpilasi küsima: "Kuidas muutub valgus elektriks ilma juhtmete liikumise või keemiliste reaktsioonideta?"
Eesmärk on rõhutada, et energiavahetus on kvantprotsess, mis toimub pooljuhtmaterjalide aatomtasandil, mitte makroskoopiline mehaaniline või termiline muundumine.
Soovitatud video: Kuidas päikesepaneelid töötavad (SciShow)