Можно ли сделать солнечные батареи своими руками. Сделать солнечную батарею своими руками


как сделать в домашних условиях, сделать панели самому из подручных средств

Изготовить солнечные батареи вполне можно самостоятельно, если грамотно подойти к этому процессу В наше время вопрос экологичности предметов, которые мы используем, стоит как нельзя остро. Ведь в век высоких технологий, когда большую часть дома занимает техника, мы потребляем массу электроэнергии, классическое образование которой ведет за собой выплескивание в атмосферу разрушительных токсичных веществ. Таким образом, наша планета постепенно умирает. Чтобы избежать глобальной катастрофы, ученые изобрели технологии, благодаря которым, вы можете получать энергию, не принося вред окружающей среде. Одним из таких изобретений являются солнечные батареи. Сегодня мы расскажем вам о том, как их сделать своими руками в домашних условиях.

Экономичная батарея своими руками: солнечные элементы и другие составляющие

Перед тем, как приступить к изготовлению такого устройства, как солнечная батарея, необходимо понять, что это такое и как она работает. По сути, такое устройство является генератором, который преобразует тепловую солнечную энергию в электричество, чему способствует фотоэлемент. Это происходит за счет того, что кванты солнечного света попадают на кремниевый элемент и выбивают кванты света с последней его орбиты. Образовавшиеся при этом свободные электроны преобразуются в поток электроэнергии.

Если вы решили изготовить самодельные солнечные батарейки, не спешите изготавливать сразу целую атомную станцию. Сначала потренируйтесь на одном изделии, а после того, как вы убедитесь, что оно работает, приступайте к дополнению его необходимым количеством батарей.

Если вашей целью является не полный отказ от стандартного типа электроэнергии, а экономичный обогрев дома, то вы можете собрать тепловой аккумулятор из алюминиевых пивных банок или фольги, также вы можете даже использовать обыкновенный диск.

Чтобы сделать батарею из подручных средств, вы можете использовать один из трех видов фотоэлектрических преобразователей. При этом вам не обязательно покупать дорогостоящие элементы в магазине, вы сможете приобрести бракованные детали на специальных сайтах. Они будут работать ничуть не хуже цельных пластин, но их цена значительно снижена.

Виды солнечных элементов:

  • Монокристаллические;
  • Поликристаличиские;
  • Аморфные.

Чтобы собрать батарею самому, лучше выбирать более дешевые монокристаллические или поликристаллические панели. Первый вариант имеет высокий уровень КПД, который составляет 13% и срок службы более 25 лет, однако их полезность сильно снижается при непрямом попадании солнечного света. Поликристаллический модуль практически не изменяет свой КПД при перемещении солнца, однако уровень этого показателя у него ниже, всего 7-9%, а гарантийный срок службы составляет 10 лет.

Составляем проект перед тем, как сделать солнечную панель

Вид проекта будущей электростанции зависит от способа ее изготовления и установки. В первую очередь вы должны выбрать оптимальный угол наклона, ведь от того, под каким углом солнечные лучи соприкасаются с фотоэлементом, зависит, уровень их КПД.

Перед тем как изготавливать и устанавливать солнечную панель, специалисты рекомендуют сперва подготовить ее подробный проект

Сделанное на заводе устройство для преобразования солнечной энергии в электричество обычно имеет датчики, которые меняют угол наклона конструкции в зависимости от положения солнца. Производство самодельных солнечных панелей предполагает ручной наклон батареек в течение суток.

Для изготовления солнечных батареек можно выбирать самые разные материалы. Однако важно, чтобы они не деформировались от высоких температур. Например, порогом выносливости кремниевых модулей, является температура свыше 250 градусов. Поэтому выбор материалов зависит от их устойчивости к высокому температурному режиму.

Также стоит заранее просчитать размеры будущей солнечной электростанции. По нашим расчетом 2 метра батареи вырабатывают всего 240 Вт мощности за сутки. Этой электроэнергии недостаточно, чтобы современный человек мог спокойно жить и пользоваться техникой. Для полноценного функционирования приборов в доме, нужно получать в день хотя бы 1 кВт электроэнергии, но лучше 2кВТ. Таким образом, для среднестатистической семьи с двумя детьми понадобится двадцатиметровая станция. Полученного с такой площади электричества и для работы ноутбука, и для функционирования холодильника и телевизора, и для того, чтобы осуществить зарядку телефона.

В целях экономия солнечной энергии советуем вам заменить лампу Ильича, осветительным прибором из светодиодов. Лампа из диодов более экологична, безопасна и экономна.

Как сделать солнечную батарею в домашних условиях

Солнечная батарея состоит не только из фотоэлементов, для нее нужно собрать подходящий каркас. Имена основа этой конструкции будет отвечать за то, насколько надежно солнечная батарея будет зафиксирована на крыше.

Изготовление корпуса солнечной батареи:

  1. Прежде всего, вам нужно будет выбрать материал для каркаса. Скорее всего, это будет металлический уголок. Также нужно выбрать прозрачное защитное покрытие для кремниевых модулей. Обычно его делают из сверхпрозрачного стекла.
  2. Возьмите алюминиевый уголок и нарежьте заготовки под рамку. Она может иметь размеры 83,5 на 69 см. Сделайте в заготовке отверстия под метизы.
  3. Внутрь уголков наносим герметик в два слоя. Вставляем в раму защитный лист, например из сверхпрозрачного стекла, и придерживая конструкцию, дожидаемся частичного высыхания герметика.
  4. Для укрепления конструкции по углам рамки монтируются с помощью шуруповерта метизы. С длиной стороны крепится по два элемента, а с короткой по одному.
  5. На кусок картона намотайте ровным слоем проволоку для проводников. Обрежьте намотку по краям.
  6. Проводник положите на фотоэлемент. На место паяния нанесите кислоту и припой. Чтобы вам было удобнее припаять проводник, вы можете прижать его с одной стороны чем-нибудь тяжелым. Однако дотрагиваться до самого кремневого элемента во время пайки нельзя, вы можете создать на нем трещины или сколы.
  7. На каждый фотоэлемент припаяйте по два расположенных параллельно проводника. Обработайте, таким образом, каждый элемент.

Пайка фотоэлементов – это очень кропотливая и ответственная работа. Тонкие кремневые модули могут лопнуть при малейшем механическом воздействии. Если вы не умеете паять, то приобретите готовый набор для самостоятельной сборки батареи, в качестве фотоэлементов в этом случае можно не сомневаться.

Собираем своими руками из подручных средств солнечную батарею

Далее начинается заключительный этап изготовления батареи – сборка всех элементов воедино. Для этого вы можете сделать подложку с разметкой, и положит ее под стекло каркаса. Таким образом, вам удастся использовать пространство корпуса по-максимуму.

Для изготовления солнечной панели в домашних условиях можно использовать подручные средства

Собираем солнечную батарейку:

  1. Согласно разметке разложите солнечные элементы. При этом между модулями должно быть расстояние равное 1-2 мм. Таким образом, кремниевые составляющие смогут изменять размеры без ущерба для конструкции. Прижмите разложенные детали грузиками.
  2. Далее пайка осуществляется по схеме. При этом положительные дорожки располагаются с лицевой стороны. Нанесите перед пайкой флюс и припой и аккуратно припаяйте серебряные контакты.
  3. Соедините все солнечные элементы.
  4. Крайние контакты фотоэлементов выведите на шину, сделанную из широкого серебряного проводника. Также выведите среднюю точку и установите два штудирующих диода. Установите клемму с внешней стороны рамы.
  5. Протестируйте панель с помощью специального прибора. Это вам позволит убедиться в качестве контактов.

Промажьте места стыков элементов полимерным эластичным герметиком. После того, как вещество высохнет, покройте всю оставшуюся площадь обратной стороны батареи тем же герметиком.

Можно ли сделать солнечную батарею из транзисторов своими руками

Ради эксперимента вы можете попробовать сделать мини солнечную батарею из транзисторов. Конечно, КПД такого изделия очень низкое, но он может сгодиться как зарядное устройство для калькулятора.

Данные изделия можно использовать лишь для развлечения, или в том случае, когда нужно срочно подзарядить телефон, но другого выбора нет.

Чтобы изготовить батарею из транзисторов, вам нужно снять с них крышку, под которой находится маленький фотоэлемент. После того, как конструкция вскрыта, вам нужно выяснить сколько транзисторов вам понадобится для работы необходимого вам устройства. Необходимо количество элементов нужно соединить последовательно между собой на пластиковом корпусе, через который нужно продеть выводы транзисторов.

Солнечные батареи своими руками (видео)

Солнечные батареи – это спасение для нашей планеты. Обустройте свой дом таким прибором, и вы не только сэкономите деньги на оплате за электричество, но и внесете вклад в поддержание своего мира.

Добавить комментарий

6watt.ru

Как сделать самому солнечную батарею в домашних условиях

Сделать солнечную батарею в домашних условиях на самом деле не так уж сложно. Достаточно запастись нужными компонентами и набором соответствующих инструментов. И главное, что потребуется для этих целей, - конечно же, сами фотоэлементы. Ведь именно они являются основой любой фотопанели, генерирующей электроток.

Материалы

Достать фотоэлементы можно двумя способами: купить или взять из старых изделий. В последнем случае «на запчасти» обычно разбираются садовые фонарики на солнечных батареях. Используются и старые калькуляторы, но нужно помнить, что производительность их фотоэлементов крайне мала. Поэтому если нет желания покупать новые фотоячейки (или разыскивать их по специализированным магазинам), то лучшее решение – садовые фонари.

Но стоит учесть, что в магазинах продают ячейки с уже припаянными к ним проводниками, что в итоге при небольших затратах обернется солидной экономией времени и сил. Кроме того, в наборах фотоячейки уже отсортированы по параметрам, а это позволяет заранее точно рассчитать выходные данные будущей панели, собранной своими руками.

При покупке стоит выбирать элементы класса A, в крайнем случае – B. Это первый и второй классы кремниевых ячеек. Класс A подразумевает ячейки высшего сорта, без каких-либо дефектов, класс B – ячейки с незначительными микродефектами. Ячейки B стоят ощутимо дешевле, а их производительность ниже не намного. Поэтому если есть желание сэкономить, стоит обратить внимание именно на них, для дома их будет достаточно.

Также самостоятельная сборка солнечной батареи потребует наличия соединительных элементов, иными словами, тонких посеребренных проводников для соединения всех фотоячеек в одно целое. Понадобится и паяльное оборудование (и неплохие навыки работы с ним, поскольку пайка кремниевых ячеек – занятие весьма трудоемкое и сложное).

И последнее – необходима прочная подложка, на которой будут располагаться фотоячейки, силиконовый герметик для их герметизации и диоды (диоды Шоттки) для создания «запирающего эффекта» в схеме. Иными словами, для того, чтобы в солнечной батарее не возникали обратные токи при затемнении поверхности ячеек.

Сборка

Этап первый – пайка фотоячеек. Либо придется полностью самостоятельно припаивать проводники к ячейкам, что чревато долгой и трудоемкой работой, причем не исключена порча части элементов (они очень хрупкие и от перегрева паяльником мгновенно трескаются). Либо достаточно будет просто соединить проводники ячеек между собой согласно выбранной схеме. Самодельная солнечная панель может собираться по различным схемам, все зависит от требуемых выходных параметров и исходных данных выбранных фотоячеек. Кстати, при самостоятельной пайке кремниевых ячеек нужно помнить, что складывать их друг на друга ни в коем случае нельзя, так как под весом хрупкие элементы потрескаются.

Этап второй – выкладка фотоячеек на подложке. На прозрачном закаленном стекле выкладываются фотоэлементы с припаянными к ним проводниками и соединяются согласно схеме. Выкладывать их надо, во-первых, лицевой частью вниз (на стекло), а во-вторых – с промежутком примерно в 5 мм. Это необходимо для компенсации температурных расширений/сжатий фотоэлементов и позволит изготовить солнечную батарею, которая будет работать не менее эффективно, чем заводские аналоги. Крайние фотоэлементы при пайке присоединяются к шинам (более толстые проводники, кстати, в готовых наборах они тоже присутствуют), выводятся «плюс» и «минус» батареи.

Этап третий – проверка паяных соединений. После сборки батареи по схеме (не забываем про запирающие диоды Шоттки!) необходимо проверить ее работоспособность и оценить производительность. Если обнаружены какие-либо дефекты, устранить их надо сразу же (даже если это потребует пересборки панели). В противном случае сделать солнечную батарею, которая будет нормально работать, просто не получится.

Этап четвертый – герметизация. Здесь есть несколько вариантов. Можно сначала зафиксировать элементы герметиком по краям и в середине (чтобы они не смещались), после чего залить промежутки между ними. А можно воспользоваться специальным заливочным компаундом для солнечных батарей (он также продается в специализированных магазинах).

Такой компаунд представляет собой двухкомпонентый состав, который наводится непосредственно перед использованием и кисточкой аккуратно наносится на фотоячейки. После застывания он образует абсолютно ровную, герметичную и высокопрочную поверхность. Если воспользоваться в домашних условиях таким компаундом, то заднюю крышку для фотопанели можно даже не делать (если панель будет использоваться, к примеру, на балконе).

Дополнительное оборудование

Изготовление солнечных батарей своими руками, по сути, не заканчивается при завершении сборки. Ведь полученную энергию надо использовать. А для этого потребуется дополнительное оснащение, в частности – аккумуляторы и зарядные контроллеры. Аккумулятор потребуется для накопления заряда и использования его в ночное время или при пасмурной погоде. Контроллер же необходим для регулировки процесса заряда и предотвращения перезаряжения или глубокой разрядки.

Что же касается использования, то к самостоятельно собранной солнечной батарее лучше подключать экономичную 12-вольтную нагрузку. В этом случае не понадобится инвертор для преобразования постоянного фототока в переменный. От домашней солнечной батареи можно запитать, например, светодиодную подсветку или энергосберегающие лампочки.

По сути, сделать самому полноценную солнечную батарею можно и в домашних условиях, главное – заранее рассчитать, какое количество потребителей будет от нее питаться и подобрать соответствующее количество фотоячеек. Также нужно продумать место установки батареи, чтобы она могла наиболее эффективно вырабатывать фототок.

solarb.ru

Моя солнечная батарея сделана своими руками

Солнечные элементы и солнечные батареи, которые можно сделать из солнечных элементов своими руками, используются в качестве источников питания. Процесс изготовления солнечной батареи своими руками пошагово проследил и выложил в Интернете американский астроном Майк Дэвис (Mike Davis). Ниже предлагается свободный перевод англоязычной страницы Майка Дэвиса.

Это было нетрудно. Вы тоже можете это сделать.

Несколько лет назад я купил участок земли в пустынной Аризоне. Я астроном, и мне нужно было место, чтобы заниматься астрономией вдали от городского неба, где наблюдениям мешает световое загрязнение города. Проблема была в том, что это очень далеко, там нет электричества. Нет электричества - нет светового загрязнения, что собственно мне и нужно. Тем не менее, было бы неплохо иметь хотя бы немного электроэнергии, ведь большая часть жизни в 21 веке зависит от нее. Поэтому я начал думать о солнечной батарее.

Я построил ветрогенератор, и он прекрасно работает, когда есть ветер. Тем не менее, я хотел быть более независимым от погодных условий (надеяться, что ветер будет дуть все время, когда мне это нужно, конечно, не стоит).

Я также экспериментировал с газификатором биомассы.

Солнечная энергия кажется очевидным выбором, чтобы дополнить ветряк и газификатор . Однако коммерческие солнечные батареи очень дороги. Поэтому я решил попробовать свои силы на создании моей собственной батареи солнечных элементов. Я использовал обычные инструменты и недорогие и доступные материалы, чтобы сделать своими руками солнечную батарею, которая не уступает коммерческим в производстве электроэнергии, но многократно дешевле их.

Что же такое солнечная батарея

В целом это рамка для массива солнечных элементов. Солнечные элементы выполняют реальную работу по преобразованию солнечного света в электричество. Нужно много элементов/клеток, чтобы произвести значительное количество энергии, а поскольку они очень хрупкие, то отдельные элементы/клетки собраны в батареи (панели). Панели содержат достаточное количество клеток, чтобы производить полезную количество энергии, и защищают солнечные элементы от повреждений. Я был убежден, что смогу сделать солнечную батарею сам.

Я поискал информацию о самодельных солнечных батареях и был поражен, как мало я нашел. Через некоторое время, я пришел к некоторым выводам:

  • Основным камнем преткновения для построения солнечных батарей является приобретение солнечных элементов по разумной цене.
  • Новые солнечные элементы стоят очень дорого, и даже может быть иногда трудно найти их в нужном количестве.
  • Поврежденные солнечные элементы доступны на Ebay и в других местах за долю от стоимости новых солнечных элементов.
  • Эти второсортные солнечные элементы, вероятно, можно было бы использовать, чтобы сделать солнечную батарею, которая будет работать очень хорошо.

После того, как я пришел к осознанию, что мог бы использовать поврежденные и второсортные солнечные элементы, чтобы своими руками сделать солнечную батарею, я, наконец, приступил к работе.

Реализация проекта солнечной батареи

Я начал с покупки нескольких солнечных элементов на Ebay.

Я купил пару блоков/секций 3 х 6 моно-кристаллических солнечных элементов. В целом мне нужно было 36 таких секций/блоков, чтобы сделать панель. Каждая клетка производит около 1/2 Вольта, 36 в серии даст около 18 Вольт, которые были бы нужны для зарядки 12-вольтовой батареи (это действительно нужно, так как высокое напряжение эффективнее заряжает 12-вольтовые батареи) Этот тип солнечных элементов является тонким, как бумага, и ломким и хрупким, как стекло. Их очень легко повредить.

Продавцы из этих солнечных элементов формируют блоки из 18 штук и заливают их воском для стабилизации и чтобы легче было транспортировать их (не повреждая). Воск впоследствии нужно удалить. Поэтому лучше было бы найти элементы, не смоченные в воске. Имейте в виду, что они могут получить некоторые повреждений при перевозке. Обратите внимание на то, что эти клетки/элементы имеют металлические выводы на них. Лучше покупать клетки с уже припаянными проводниками. Если вы купите клетки без проводников, впоследствии нужно будет по крайней мере в два раза больше пайки, чтобы соединить их в солнечную батарею. Лучше доплатить за элементы/клетки с проводниками.

Я также купил пару блоков с большим количеством солнечных элементов, не смоченных в воске, у другого продавца на Ebay. Эти клетки были упакованы в пластмассовую коробку. Они гремели в коробке и имели сколы на краях и в углах. Следы сколов на самом деле не имеют большого значения. Они не уменьшат выработку энергии настолько, чтобы беспокоиться об этом.

Вообще я купил нужное количество элементов/клеток, чтобы сделать две солнечные батареи. Я знал, что, вероятно, сломаю или поврежу хотя бы несколько во время работы, так что я купил дополнительные.

Есть много других размеров солнечных батарей, не только 3 х 6 дюймов. Вы можете использовать большие или меньшие клетки для панели. Просто имейте несколько вещей в виду.

  • Солнечные элементы одного и того же типа производят одинаковое напряжение независимо от того, какого они размера. Таким образом, одно и то же количество клеток необходимо всегда.
  • Крупные солечные элементы производят больший ток (А), мелкие клетки вырабатывают меньше тока.
  • Общая мощность, которую ваша солечная батарея может произвести, определяется как Ампер х Вольт (произведением напряжения на генерируемый ток).

Таким образом, использованные крупные клетки производят больше энергии, но такая панель будет большой и тяжелой. Использование более мелких элементов/ячеек/клеток сделает панель маленькой и легкой, но она не будет производить столько же энергии. Кроме того, смешивание различных размеров солнечных элементов не очень хорошая идея (величина тока будет ограничена наименьшим элементом в группе (током, производит этот элемент) и большие клетки не будут работать в полную силу.

Клетки/элементы, на которых я остановился, - 3 х 6 дюймов по размеру - рассчитаны примерно на три ампера. Я соединю 36 таких солнечных элементов, чтобы получить немного больше 18 вольт. Результатом должна быть солнечная батарея, способная давать почти 60 Вт мощности при ярком солнечном свете. Возможно, это не так много, но эти 60 Вт я буду получать в течение всего дня, когда солнце светит. Эта энергия будет заряжать батареи, которые в первую очередь будут использоваться для питания освещения и малой бытовой техники в течение нескольких часов после наступления темноты (когда я ложусь спать, потребность в электроэнергии практически нулевая). Этих 60 Вт в действительности достаточно, ведь у меня есть моя ветряная турбина, которая добавляет электроэнергию, когда дует ветер.

Для продолжения щелкните на кнопке с цифрой 2.

После того, как вы купите свои солнечные элементы, спрячьте их в надежном месте, где они не разобьются или не будут повреждены детьми или собакой, пока вы не будете готовы установить их в панели. Эти клетки очень хрупкие. Неосторожное обращение превратит ваши дорогие солнечные элементы в маленькие, синие, блестящие кусочки стекла, непригодные ни на что.

Солнечная панель на самом деле является простым неглубоким ящиком, сделать его своими руками несложно. Я начал с изготовления такой коробки. Я сделал коробку неглубокой, поэтому ее стенки/бортики не будут затенять солнечные элементы, когда солнце находится под углом к сторонам. Она изготовлена из толстой фанеры 3/8 дюйма с деревянными бортиками толщиной 3/4 дюйма по краям. Бортики приклеиваются и прикручиваются к фанере. В этой панели будет 36 солнечных элементов размером 3 на 6 дюймов. Я решил сделать 2 субпанели по 18 клеток в каждой, чтобы легче было собрать их позже. Поэтому я добавил планку посередине коробки. Каждая субпанель впишется в одну половину главной панели.

Вот мой эскиз вида задней части солнечной батареи с указанием габаритов. Все размеры даны в дюймах. Бортики толщиной 3/4 дюйма проходят по краям фанерного основания. Такой же бортик идет через центр и делит панель пополам. Я решил сделать именно так. Эти размеры и даже общий дизайн не являются критическими, их можно менять. Эти размеры включены здесь для тех людей, которые всегда требуют, чтобы я показывал размеры на моих проектах. Я всегда призываю людей экспериментировать, а не слепо следовать таким, как я (или кому-то другому). Вы вполне можете создать лучший дизайн.

Вот крупным планом показана половина главной панели. В ней будет размещена одна субпанель из 18 клеток. Обратите внимание на маленькие отверстия, просверленные в бортиках. Это будет нижняя часть панели (на фото, извините, верх находится внизу). Это вентиляционные отверстия, чтобы выровнять давление воздуха внутри и снаружи панели и удалять влагу. Эти отверстия должны быть на нижней части панели, в противном случае дождь и роса будут попадать внутрь. Также вентиляционные отверстия должны быть в центральной планке между двумя субпанелями.

Совет. После использования солнечной батареи в течение некоторого времени я рекомендую вентиляционные отверстия увеличить по крайней мере до 1/4 дюйма в диаметре. Кроме того, чтобы пыль и насекомые не попадали в панели, кладите немного стекловолоконной изоляции в отверстия в нижней рейке солнечной батареи (изоляция не нужна в отверстиях в центральной планке).

Затем я отрезал два куска плиты ДВП, чтобы использовать их в качестве подложки для солнечных элементов (они должны свободно располагаться между бортиками). Необязательно использовать именно ДВП для этого. Я взял то, что у меня было под рукой. Может быть использован практически любой тонкий, жесткий и токонепроводящий материал.

Для защиты от непогоды сверху солнечная батарея будет иметь органическое стекло. Эти два куска я вырезал, чтобы они соответствовали передней части панели. У меня не было одного большого куска, чтобы сделать все это. Стекло также может быть использовано для этого, но стекло хрупкое. Град и камни могут разбить стекло. Теперь вы можете увидеть, как изготовленная ​​панель будет выглядеть.

Я сломал оргстекло при сверлении отверстий для крепления! Эта фотография показывает крупным планом место, где две половинки органического стекла встречаются на центральной планке. Я просверлил дополнительные отверстия по краям обоих кусков оргстекла, чтобы я мог прикрепить их на поверхности панели винтом в 1 дюйм. Будьте осторожны, работая близко к краю плексигласа. Если вы будете сильно давить, он сломается, как это произошло здесь. Я просто приклеил кусок назад и просверлил рядом еще одну дырку.

Затем я покрыл все деревянные части солнечной батареи несколькими слоями краски, чтобы защитить их от влаги и погодных условий. Коробка была окрашена внутри и снаружи. Тип краски и цвет были научно подобраны путем встряхивания всех канистр с красками, которые были в моем гараже, и выбора той, которой было достаточно, чтобы сделать всю работу.

Подложки из ДВП были также окрашены несколькими слоями краски с обеих сторон. Убедитесь, что покрасили хорошо с обеих сторон, ведь от влаги они будут коробиться и могут повредить солнечные элементы, которые будут к ним приклеены.

Теперь, когда у меня основа солнечной батареи была закончена, пришла пора приготовить солнечные элементы.

Сначала нужно было удалить воск. После нескольких проб и ошибок, я нашел способ это сделать, но я еще раз рекомендую покупать элементы, не залитые воском.

Первым шагом является "купание" в горячей воде, чтобы расплавить воск и отделить солнечне элементы друг от друга. Не позволяйте воде кипеть, потому что пузырьки будут толкать элементы друг к другу (могут повреждаться). Кроме того, кипящая вода может ослабить проводники на элементах. Я также рекомендую класть секцию солнечных элементов в холодную воду, а затем медленно нагревать ее до температуры чуть ниже температуры кипения, чтобы избежать неравномерного нагрева клетки. Пластиковые щипцы и лопатки помогут отделить клетки друг от друга, как только воск начнет таять. Старайтесь не тянуть слишком сильно за металлические проводники, потому что они могут рваться. Я сам повредил несколько, пытаясь отделить элементы. Хорошо, что я купил дополнительные.

Три этапа для удаления воска. Эта фотография показывает полную "установку", которую я использовал.

Первая ванна горячей воды для плавления воска находится в правой задней части. Спереди слева - ванна с горячей мыльной водой, а спереди справа - ванна горячей чистой воды. Всюду температура чуть ниже температуры кипения. Последовательность работы была следующей. Сначала нужно отделять солнечные элементы друг от друга в ванне с горячей водой (на правой задней части). Я отделял элементы друг от друга и переносил их по одному в водяную баню с мылом (спереди слева), чтобы удалить из элементов воск. Затем полоскал их в горячей чистой воде (справа спереди).

Солнечные элементы затем раскладывались сушиться на полотенце. Вы должны часто менять мыльную воду и воду для промывки. Не лейте воду в раковину - воск застынет забьет канализацию.

Этот процесс удаляет практически весь воск из клеток. Может остаться очень легкая пленка на некоторых из клеток, но это, кажется, не мешает пайке или работе клеток. Растворителем, вероятно, можно удалить остаток воска, но это было бы опасно для здоровья и могло оставить зловонный запах.

Вот несколько обособленных и очищенных солнечных элементов сушатся на полотенце. После отделения от воска они очень хрупкие и требуют осторожного обращения и хранения. Я рекомендовал бы оставить их в воске, пока вы не будете готовы установить их в панели. Таким образом, вы не повредите их, прежде чем сможете использовать. Поэтому сделайте в первую очередь основу солнечной батареи.

А у меня пришло время начать установку их в панели.

Соединение солнечных элементов с помощью пайки. Я начал с рисования сетки на каждом из двух кусков подложки, обозначая слегка карандашом, где каждая из 18 клеток будет расположена. Тогда я положил клетки на этой сетке тыльной стороной, чтобы я мог спаять их вместе. Все 18 клеток на каждой половине панели должны быть спаяны вместе последовательно, затем обе половины панели также должны быть соединены последовательно, чтобы получить желаемую напряжение.

Сначала пайка клеток вместе была сложным делом, но я довольно быстро научился. Начните только из двух элементов в обратном порядке. Разместите выступы/проводники одной клетки так, чтобы они пересекали точки припоя на задней стороне второй клетки. Нужно убедиться, что расстояние между клетками соответствует разметке сетки (на подложке).

Пайка солнечных батарей вместе. Я использовал низковольтный паяльник и тонкий припой с сердечником из канифоли. Я также смазывал флюсом точки пайки на тыльной стороне клеток перед пайкой. Используйте легкое прикосновение паяльника. Клетки тонкие и нежные. Если вы слишком сильно надавите, вы повредите клетку. Я был небрежным несколько раз и сломал пару клеток.

Это вид сбоку солнечных элементов, запаянных вместе. Отрицательные выводы из верхней части одного элемента припаяны к положительным выводам на нижней части следующего. Это соединяет клетки в секции, и добавляет их напряжения. Я делаю это, пока не получу ряд с 6 клеток, три ряда по 6 клеток образуют половину панели.

Как солнечные элементы сгруппированы. Я повторял вышеупомянутые шаги, пока не получил ряд из шести элементов. Припаянные вкладки/выводы из поврежденных клеток я соединил с точками припоя на тыльной стороне последней клетки ряда. Тогда я повторил весь процесс еще два раза, чтобы получить три ряда из шести элементов, всего 18 элементов этой части солнечной батареи.

Три ряда солнечных элементов должны быть соединены последовательно. Поэтому средний ряд должен быть повернут на 180 градусов по отношению к двум другим. Я получил ряд элементов, ориентированных, как я хотел (лежат тыльной стороной, на подложке перед следующим этапом наклеивания клеток на место).

Наклеивание солнечных элементов на место. Наклеивание требует внимания и осторожности/опыта. Я поместил небольшую каплю прозрачного силиконового герметика в центре каждого из шести элементов ряда. Тогда я перевернул ряд снова и установил на место обозначенной карандашом линии сетки, которую я сделал ранее. Я нажал слегка в центре каждого элемента, чтобы приклеить к подложке панели. Переворачивать гибкий ряд ячеек сложно, поэтому вторая пара рук может быть полезна на этом этапе.

Не используйте слишком много клея, и не наклеивайте элементы/клетки по всей плоскости, только в их центрах. Клетки и панель, на которую они установлены, расширяются, деформируются при изменении температуры и влажности. Если полностью приклеить клетки к подложке, они будут со временем трескаться. склеивание их только в одной точке в центре позволяет клеткам свободно плавать на поверхности подложки. Они могут расширяться и изгибаться более или менее независимо, и в таком случае тонкие солнечные элементы не трескаются.

Приклеивание солнечных элементов на подложку. В следующий раз я сделаю это по-другому. Я буду припаивать проводники к выводам всех солнечных элементов. Тогда я сначала смогу наклеить все элементы/клетки на свои места, и потом буду спаивать проводники вместе. Такое решение кажется очевидным, но я должен был сделать это один раз, чтобы понять это.

Вот одна половина солнечной батареи, наконец, сделана.

Для продолжения щелкните на кнопке с цифрой 3.

Соединение рядов солнечных элементов вместе. Здесь я использовал медную оплетку для соединения первого и второго рядов элементов. Вы можете использовать для соединения солнечных клеток другой материал или даже обычный провод. Я использовал то, что было под рукой. Такое же соединение делаем с тыльной стороны 2 и 3 ряда элементов. Я использовал капли силиконового герметика, чтобы прикрепить провод к основанию и не дать ему смещаться и гнуться.

Здесь я испытываю первую половину солнечной батареи на солнце. При слабом солнце, которое едва пробивалось сквозь легкие облака, половина панели производит 9,31 вольт. YAHOO! Это работает! Теперь все, что я должен буду сделать, это изготовить еще одну такую ​​же половину панели.

После того, как у меня будет две части панели в комплекте, я смогу установить их на свои места в главной панели и соединить их вместе.

Установка половин солнечной батареи. Каждая из субпанелей попала точно на свои места в раме основной панели. Я использовал четыре маленьких шурупы (как на фото), чтобы закрепить каждую из субпанелей на своем месте.

Электромонтаж половин панелей вместе. Провод для соединения двух половинок панели вместе проходит через вентиляционные отверстия в центральном бортике. Опять капли силиконового герметика были использованы для фиксации провода, чтобы не допустить его смещения.

Каждой солнечной батарее в солнечной энергосистеме необходим блокирующий диод, соединенный последовательно с ней, чтобы предотвратить разряд аккумуляторов через батарею в ночное время или во время облачной погоды. Я использовал диод Шоттки с 3.3 А тока. Диоды Шоттки имеют более низкое прямое падение напряжения, чем обычные выпрямительные диоды, поэтому меньше энергии тратится впустую. Каждый ватт имеет значение. Я купил упаковку диодов Шоттки 25 31DQ03 на Ebay всего за несколько долларов. Так что у меня их достаточно осталось на будущее для других солнечных панелей.

Сначала я планировал присоединить диод к положительному проводу за пределами панели. Посмотрев на спецификацию для диода, я решил установить его внутри, потому что прямое падение напряжения становится ниже с ростом температуры. Внутри панели теплее, и диод будет работать более эффективно. Опять силикон был использован для крепления диода и проводов.

Я просверлил отверстие в задней части солнечной батареи для провода, чтобы выйти наружу. Я сделал узел в проводах для предотвращения вытягиванию их наружу и зафиксировал на месте силиконовым герметиком.

Важно, чтобы весь силиконовый герметик высох задолго до завинчивания плексигласовый крышки на место. По опыту я знаю, что испарения от силикона могут оставлять пленку на внутренней стороне плексигласа и поверхности солнечных элементов, если силикон полностью не испарится на открытом воздухе до завинчивания крышки.

Опять силикон был использован для герметизации тех мест панели, где провод выходит наружу.

К выходному проводу я прикрутил двухконтактный разъем. Розетка этого разъема будет подключена к контроллеру заряда аккумуляторов, который я использую с моим ветрогенератором, так что солнечная батарея сможет работать с ветрогенератором параллельно и заряжать аккумуляторы.

ї

Я получал много писем от людей, которые не согласны с использованием штекера на солнечной батарее. Они говорят, что источники питания всегда должны иметь женские входы на них, чтобы избежать короткого замыкания. Я понимаю их точку зрения. Однако, именно по этой причине я использовал штекер на солнечной батарее: дело в том, что гораздо большую опасность представляет короткое замыкание на кабеле, который идет к контроллеру заряда и аккумуляторов. Солнечная батарея может давать только 3 А тока короткого замыкания. Батарея аккумуляторов может дать сотни или, возможно, тысячи ампер тока короткого замыкания. Этой энергии достаточно, чтобы нанести серьезный ущерб. Поэтому я дал родительский разъем на кабель, который идет к контроллеру заряда. Тем не менее, я согласен, что опасно иметь штекер на солнечной батарее. Во время недавней поездки в магазин Radio Shack я нашел такую ​​вилку. Это стоило несколько долларов и решило потенциальную проблему короткого замыкания. При отключении ничто не сможет замкнуть.

Вот завершенная солнечная батарея с крышкой, прикрученной шурупами на место. Я еще не герметизировал ее, хотел подождать до завершения тестирования, потому что боялся, что, возможно, придется разбирать, если возникнут проблемы. Действительно, на одном из элементов отошел контакт. Может это связано с перепадом температуры и или ударом при монтаже. Кто знает? Я открыл панель и заменить этот один элемент. У меня не было никаких больше проблем с тех пор. Я, вероятно, герметизирую впоследствии панель силиконом или алюминиевой рамкой.

Выход напряжения солнечной панели. Здесь я тестирую выходное напряжение завершенной панели при ярком зимнем солнце. Мой прибор показывает 18,88 вольт без нагрузки. Это именно то, к чему я стремился.

Выход тока солнечной батареи. Здесь я проверяю выход тока при ярком зимнем солнце. Мой счетчик показывает 3,05 Ампер тока короткого замыкания. На такой ток панель рассчитана. Таким образом, панель работает очень хорошо.

Для продолжения щелкните на кнопке с цифрой 4

Итоги проекта создания солнечной батареи своими руками

Теперь можно подвести итоги работы по изготовлению солнечной батареи своими руками. Сколько же это стоит? Ну, я сохранил квитанции на все, что купил для этого проекта. Кроме того у меня были всевозможные строительные материалы и оборудование. У меня также есть много полезного лома: кусочки дерева, проволоки и всяких других вещей (как сказали бы некоторые, барахло). Так что много нужного материала у меня уже было. Ваша сумма может быть другой.

  • Солнечные элементы с Ebay - $ 74.00
  • Разное. Пиломатериалы из магазина - $ 20.62
  • Итого - $ 104.85

Неплохо. Это часть от того, сколько будет стоить коммерческая солнечная батарея такой выходной мощности. У меня уже есть планы по изготовлению большего количества панелей, чтобы увеличить мощность моей энергосистемы.

Ветровая турбина и солнечная батарея работают вместе. Фотография сделана во время моего недавнего отдыха в Аризоне. На этот раз у меня был и мой самодельный ветряк, и мои самодельная солнечная батарея. Работая вместе, они обеспечили достаточную мощность для моих (правда минимальных) потребностей в электроэнергии.

Вот крупным планом показана солнечная батарея в действии. Я должен поворачивать ее несколько раз на день, чтобы она была направлена на солнце, но это нетрудно делать. Может быть, когда-нибудь я изготовлю систему слежения за солнцем, которая автоматически будет держать солнечные батареи направленными на солнце.

Вот крупным планом солнечная батарея после того, как края были герметизированы алюминиевой лентой. Это тонкая металлическая лента с клейкой подложкой. Я применил ее по краям панели и по центральномук бортику. Я сделал хорошее уплотнение. Я был осторожен, делая вентиляционные отверстия, чтобы не разбить их. Лента выдерживает непогоду, и панель, кажется, тщательно уплотнена и защищена. Только время покажет, насколько хорошо она работает. Однако, так как мои солнечные батареи находятся на открытом воздухе только тогда, когда я остаюсь в Аризоне, и не подвергаются воздействию погоды все время, я думаю, что все будет хорошо в течение длительного времени.

Солнечная батарея с алюминиевой лентой. Алюминиевая лента придает ей совершенно новый вид и кажется, что рама изготовлена ​​из металла, а не из дерева. На мой взгляд, это выглядит намного более профессиональным.

Самодельная складная солнечная батарея на 15 Вт. Я сделал еще одну солнечную батарею. Она меньше, рассчитана на 15 Вт и складывается для облегчения хранения и транспортировки.

Я разработал простую схему контроллера заряда для использования с солнечными батареями и ветрогенератором. Это простая схема, и в ней используются компоненты, которые легко найти, так что ее очень легко изготовить.

Это фото моего нового устройства слежения за солнцем для моей самодельной 60-ваттной солнечной батареи. Оно приводится в движение ротатором старой антенны 1960-х годов. Конструкция может разбираться для дальнейшей транспортировки в мою собственность в Аризоне. Это на самом деле просто фото незавершенной работы. Изготовление солнечного трекера уже завершено. Полный рассказ о том, как я построил его.

Оригинальный текст Майка Дэвиса об изготовлении солнечной батареи можно прочитать на англоязычном сайте www.mdpub.com.

radiofishka.in.ua