Tyrinėjimas
Įsitraukimo etapas
Vadovaujantis klausimas. Ar galime išgauti elektrą iš saulės šviesos be judančių dalių?
Pamoka pradedama trumpu demonstravimu: mažas saulės baterijos elementas prijungtas prie LED lemputės arba skaičiuotuvo. Kai prietaisas apšviečiamas, jis veikia; kai uždengiamas – nustoja veikti. Tikslas nėra tiesiog parodyti, kad „saulės baterijos veikia“, bet supažindinti su idėja, kad šviesos energija gali būti tiesiogiai paverčiama į elektros energiją naudojant kietojo kūno fiziką – be turbinų, be degimo, be mechaninio judesio.
Pradiniai stimulai (vaizdo įrašai ir trumpi šaltiniai)
Kaip veikia saulės baterijos? TED-Ed: aiški animuota fotovoltinių elementų, P-N sandūros ir elektronų srauto apžvalga.
Saulės energijos pagrindai – JAV Energetikos departamentas: lengvai suprantamas įvadas į fotovoltinę technologiją ir atsinaujinančios energijos sistemas.
https://www.energy.gov/eere/solar/solar-photovoltaic-technology-basics
Fotoelektrinis efektas: interaktyvus tyrimas, kaip fotonai sąveikauja su metaliniais paviršiais ir išmuša elektronus, demonstruojant kvantines šviesos savybes.
https://phet.colorado.edu/en/simulations/photoelectric
Trumpa demonstracija arba vaizdo įrašas, kuriame saulės elementas maitina mažą variklį arba įkrauna bateriją, kviečia mokinius klausti: „Kaip šviesa tampa elektra be judančių laidų ar cheminių reakcijų?“
Tikslas – pabrėžti, kad energijos pavertimas yra kvantinis procesas, vykstantis atominiame puslaidininkių medžiagų lygmenyje, o ne makroskopinis mechaninis ar terminis virsmas.
Siūlomas vaizdo įrašas: Kaip veikia saulės baterijos (SciShow)