Солнечная батарея своими руками: как сделать самодельную солнечную панель

Коротко об устройстве и работе

Энергия солнца может быть преобразована в тепловую энергию, когда энергоносителем является жидкий теплоноситель, или в электрическую энергию, накапливаемую в батареях. Аккумулятор представляет собой генератор, работающий на принципе фотоэффекта.

Преобразование солнечной энергии в электрическую происходит после того, как солнечные лучи попадают на пластины фотоэлементов, которые являются основной частью аккумулятора.

При этом кванты света «освобождают» свои электроны от крайних орбит. Эти свободные электроны обеспечивают электрический ток, который проходит через контроллер и накапливается в аккумуляторе, а оттуда поступает к потребителям энергии.

Галерея изображений Фото из Сборка представленной в примере батареи осуществлялась из 36 пластин размером 80х150 мм. Производительность каждой пластины 2,1 Вт, суммарная мощность устройства 76 Вт. На лицевой стороне строящейся солнечной батареи располагаются плюсовые токоведущие проводники, образованные пайкой.

С тыльной стороны на шести контактах методом пайки сформированы минусовые токоведущие линии, пластины соединены по последовательной схеме. На выходе плюсовой линии установлен диод Шоттки, который предотвращает разрядку аккумулятора в пасмурную погоду.

Сборка солнечного элемента из кремниевых пластин Формирование дорожки с положительным током Создание линий с отрицательным током с обратной стороны Подключение проводника и блокировочного диода

Кремниевые элементы действуют как пластины фотоэлементов. Кремниевая пластина покрыта с одной стороны очень тонким слоем фосфора или бора, пассивного химического элемента.

В этом месте под воздействием солнечных лучей высвобождается большое количество электронов, которые удерживаются пленкой люминофора и не распространяются.

На поверхности пластины имеются металлические «дорожки», по которым выстраиваются свободные электроны, образуя упорядоченное движение, т е электричество.

Чем больше таких кремниевых пластинчатых фотоэлементов, тем больший электрический ток можно получить. Узнайте больше о том, как работают солнечные батареи.

Верхний слой пластин фотоэлементов покрыт слоем, препятствующим отражению солнечного света от пластин, что повышает их эффективность

Немного теории

Основным материалом для производства панелей является кремний, с добавлением бора и фосфора. Они отделены друг от друга. Под действием солнечного света от фосфора (n-сторона) свободные электроны отделяются и начинают двигаться в сторону борной пластины. Борная пластина со свободными элементами или характерными отверстиями (сторона p-типа) принимает свободные электроны. Или появляется p–n переход. Теперь осталось снять это движение электронов с пластины в виде электрического тока.

История создания и перспективы использования

Идея преобразования солнечной энергии в электричество вынашивалась человечеством давно. Первыми появились солнечные тепловые установки, в которых пар, перегретый концентрированным солнечным светом, вращал турбины генератора.

Прямое преобразование стало возможным только в середине 19 века, после того как француз Александр Эдмонд Баккарель открыл фотоэффект. Попытки создать действующий солнечный элемент на основе этого явления увенчались успехом лишь спустя полвека, в лаборатории выдающегося русского ученого Александра Столетова.

Полностью механизм фотоэффекта удалось описать еще позже — этим человечество обязано Альберту Эйнштейну. Кстати, именно за эту работу он получил Нобелевскую премию.

Баккарель, Столетов и Эйнштейн — ученые, заложившие основы современной солнечной энергетики

О создании первого солнечного элемента на основе кристаллического кремния миру было объявлено сотрудниками Bell Laboratories еще в апреле 1954 года. Эта дата фактически является точкой отсчета технологии, которая вскоре сможет стать полноценной заменой углеводородное топливо.

Поскольку ток одного фотоэлемента составляет миллиампер, их необходимо соединять в модульных конструкциях для получения достаточного тока. Защищенные от внешних воздействий массивы солнечных фотоэлементов представляют собой солнечную батарею (из-за плоской формы устройство часто называют солнечной панелью).

Преобразование солнечной радиации в электроэнергию имеет огромные перспективы, ведь на каждый квадратный метр земной поверхности приходится в среднем 4,2 кВтч энергии в сутки, а это экономия почти одного барреля нефти в год.

Первоначально использовавшаяся только для аэрокосмической промышленности, технология уже в 80-х годах прошлого века стала настолько распространенной, что фотоэлементы стали использоваться в бытовых целях — в качестве источника питания для калькуляторов, фотоаппаратов, ламп и так далее. Параллельно создавались и «серьезные» солнечные электроустановки.

Прикрепленные к крышам, они позволили полностью отказаться от проводного электричества. Сегодня можно наблюдать рождение электростанций, представляющих собой многокилометровые поля кремниевых панелей генерируемая ими энергия может питать целые города, поэтому можно с уверенностью сказать, что будущее за солнечной энергетикой.

Современные солнечные электростанции представляют собой многокилометровые поля солнечных батарей, способных обеспечить электроэнергией десятки тысяч домов

Какой вариант выбрать?

Первое, что вам нужно, это купить солнечный инвертор. Различные модели предлагаются как отечественными, так и зарубежными производителями. Самыми дешевыми вариантами являются китайские кремниевые солнечные батареи. У них есть ряд недостатков, но по сравнению с американскими и отечественными они намного дешевле. Все модели в зависимости от вида делятся на три типа:

• монокристаллические модули – состоят из искусственно выращенных кристаллов достаточно больших размеров. Они имеют самый высокий КПД 13 — 26% и самый большой срок службы 25 лет. Недостатком солнечных панелей на их основе является снижение максимального КПД в период эксплуатации.
• поликристаллические солнечные элементы – по сравнению с предыдущими имеют значительно меньший срок службы, как заявляет производитель – 10 лет. Они тоже могут выдавать всего 10 – 12% КПД по сравнению с предыдущими, но этот параметр остается у них постоянным на протяжении всего периода эксплуатации.
• аморфные батареи представляют собой пленочные батареи, в которых аморфный кремний нанесен на гибкую подложку. Такие фотоэлементы появились сравнительно недавно и их можно клеить на любую поверхность – окна, стены и т д. Они характеризуются самым низким КПД – 5 – 6%.

Выбор того или иного вида зависит от ваших пожеланий и задач. Например, если количество солнечного излучения в вашем районе относительно невелико, лучше установить монокристаллические инверторы, так как они имеют самый высокий КПД.

Подготовка инструментов и выбор материалов

Помимо инверторов, для сборки полноценной солнечной панели потребуются следующие материалы:

• Припой — для солнечной панели требуется легкоплавкий сплав олова.
• Соединительные провода — выбираются однопроволочные марки меди. Неизолированные проводники используются для соединения монокристаллических и поликристаллических пластин, а изолированные — для отвода тока.
• Рамка — создает основную рамку, на которой размещается вся солнечная панель. Он состоит из основы – ДСП, УСБ, фанеры и других, металлических или деревянных планок, уголков и саморезов для соединения.
• Стеклянная или полимерная пластина – создают защитный слой над монокристаллическими пластинами, а также служат в сочетании с рамой для сокрытия элементов от воздействия атмосферных осадков и механических воздействий.
• Герметик — лучший материал для герметизации — эпоксидка, но это достаточно дорогое удовольствие, поэтому его можно заменить силиконовым герметиком.
• Аккумуляторная батарея – предназначена для накопления электрической энергии в светлое время суток для дальнейшего использования. Не стоит экономить при выборе аккумулятора, так как качественная модель прослужит намного дольше.
• Инвертор — используется для преобразования постоянного напряжения в переменное. Преобразователь напряжения необходим для подключения всех бытовых приборов к солнечной батарее.

Из инструментов понадобится ножовка, дрель, отвертка или обычная отвертка для закручивания саморезов, мультиметр или амперметр для определения работоспособности солнечной батареи и паяльник.

Составление проекта

На этапе подготовки проекта необходимо определить наиболее подходящее место для установки солнечной батареи. Определите, с какой стороны участка больше всего солнечного света, не падает тень от деревьев и других построек. Место установки может быть на земле, скатах крыши, стенах или отдельно стоящих конструкциях. Например, если вы хотите установить на крышу солнечную панель, вам следует убедиться, что конструкция выдержит вес.

В связи с тем, что максимальная работоспособность моно- и поликристаллических ячеек обеспечивается только при перпендикулярном попадании на них солнечных лучей, для них желательно собирать регулируемую конструкцию. Что позволит менять угол наклона солнечной батареи в зависимости от сезона или даже времени суток. Так как положение источника света в разные периоды года и суток существенно отличается (рис. 1).

Рис. 1: зависимость положения солнца от времени года

Также обратите внимание, что постоянно установленная батарея, например, производящая 7 кВтч в идеальных условиях, будет производить только 3 кВтч утром и вечером. Следовательно, при установке только в одном положении батарея будет обеспечивать номинальную мощность только в течение нескольких месяцев в году.

Если вы решили монтировать его в стационарном положении, панели следует располагать под углом от 50 до 60º, для регулируемых устанавливаются два предела – зимний на 70º и летний на 30º, а в промежуточный период они наклоняются как стационарные.

Для определения количества пластин необходимо рассчитать, какой электрический ток или мощность вырабатывает одна из них или 1 м2. Как правило, 1 м2 дает около 125 Вт, поэтому, чтобы получить около 2,5 кВт для нужд дома, нужно установить 20 м2 панелей.

Материалы для создания солнечной пластины

Приступая к строительству солнечной батареи, необходимо запастись следующими материалами:

• фотоэлементы из силикатного листа;
• дСП, алюминиевые уголки и рейки;
• жесткий поролон толщиной 1,5-2,5 см;
• прозрачный элемент, служащий основой для кремниевых пластин;
• винты; саморезы;
• силиконовый герметик для наружных работ;
• электрические провода, диоды, клеммы.

Количество необходимых материалов зависит от размера вашей батареи, которая обычно ограничена количеством доступных солнечных элементов. Из инструментов потребуются: отвертка или набор отверток, ножовка по металлу и дереву, паяльник. Для проверки готового аккумулятора понадобится тестер амперметра.

Теперь рассмотрим основные материалы более подробно.

Кремниевые пластины или фотоэлементы

Фотоэлементы для аккумуляторов бывают трех видов:

• поликристаллический;
• монокристаллический;
• аморфный.

Поликристаллические пластины характеризуются низким КПД. Величина полезного действия составляет около 10 – 12%, но со временем эта цифра не уменьшается. Срок службы поликристаллов составляет 10 лет.

Солнечная батарея состоит из модулей, которые, в свою очередь, состоят из солнечных инверторов. Аккумуляторы с жесткими кремниевыми фотоэлементами представляют собой своего рода сэндвич с последовательными слоями, закрепленными в алюминиевом профиле

Монокристаллические солнечные элементы имеют более высокий КПД — 13-25% и длительный срок службы — более 25 лет. Однако эффективность монокристаллов со временем снижается.

Монокристаллические преобразователи получают путем распиливания искусственно выращенных кристаллов, чем объясняются самые высокие фотопроводимость и производительность.

Пленочные фотопреобразователи получают путем нанесения тонкого слоя аморфного кремния на гибкую полимерную поверхность

Гибкие батареи из аморфного кремния являются современными. Их фотоэлектрический преобразователь напыляется или приваривается к полимерной основе. КПД в пределах 5 – 6%, но пленочные системы крайне просты в монтаже.

Пленочные системы с аморфными фотопреобразователями появились относительно недавно. Это предельно просто и максимально дешево, но быстрее конкурентов теряет потребительские качества.

Не рекомендуется использовать фотоэлементы разных размеров. В этом случае максимальный ток, вырабатываемый батареями, будет ограничен током наименьшей ячейки. Это означает, что большие диски не будут работать на полную мощность.

При покупке солнечных батарей спросите продавца о способе доставки, большинство продавцов используют восковой метод, чтобы предотвратить поломку хрупких элементов

Чаще всего для самодельных аккумуляторов используются моно- и поликристаллические солнечные элементы размером 3х6 дюймов, которые можно заказать в интернет-магазинах типа E-by.

Стоимость фотоэлементов достаточно высока, но во многих магазинах продаются так называемые элементы группы Б. Изделия, отнесенные к этой группе, бракованные, но годные к использованию, и их стоимость на 40-60% ниже стандартных пластин%.

Большинство интернет-магазинов продают фотоэлементы в упаковках по 36 или 72 преобразователя. Шины нужны для подключения отдельных модулей к аккумулятору, клеммы понадобятся для подключения системы.

Фотогалерея Изображения из пластин поликристаллического кремния привлекательны по доступной цене. Их недостаток – не слишком высокая эффективность и жесткость, что требует прочного основания для укладки.

На обратной стороне платы есть 6 контактов для пайки линии питания. Снаружи контакт расположен либо сплошной полосой, либо ломаной линией Диски из монокристаллического кремния почти в три раза прочнее поликристаллических дисков и почти в четыре раза дороже

Каркас и прозрачный элемент

Каркас будущего панно можно сделать из деревянных реек или алюминиевых уголков.

Второй вариант предпочтительнее по нескольким причинам:

• Алюминий – легкий металл, не дающий большой нагрузки на несущую конструкцию, на которую планируется установить батарею.
• При проведении антикоррозийной обработки алюминий не подвергается воздействию ржавчины.
• Не впитывает влагу из окружающей среды, не гниет.

При выборе прозрачного элемента необходимо учитывать такие параметры, как показатель преломления солнечного света и способность поглощать инфракрасное излучение.

Эффективность фотоэлементов будет напрямую зависеть от первого показателя: чем ниже показатель преломления, тем выше эффективность кремниевых пластин.

Минимальный коэффициент светоотражения у оргстекла или его более дешевой версии — оргстекла. Показатель преломления поликарбоната несколько ниже.

От значения второго показателя зависит, будут нагреваться сами кремниевые фотоэлементы или нет. Чем меньше плиты подвергаются воздействию тепла, тем дольше они служат. ИК-излучение лучше всего поглощается особо теплопоглощающим оргстеклом и стеклом с ИК-поглощением. Чуть хуже — обычное стекло.

Если есть возможность, лучшим вариантом будет использование в качестве прозрачного элемента антибликового прозрачного стекла.

Что касается взаимосвязи между стоимостью и показателями преломления света и поглощения инфракрасного излучения, оргстекло является оптимальным вариантом для производства солнечного элемента

Проект системы и выбор места

В проект солнечной системы входят расчеты необходимого размера солнечной панели. Как упоминалось выше, размер батареи обычно ограничен дорогими солнечными элементами.

Солнечная батарея должна быть установлена ​​под определенным углом, что обеспечит максимальное воздействие солнечных лучей на кремниевые пластины. Оптимальный вариант – батареи, способные менять угол наклона.

Место установки солнечных батарей может быть самым разнообразным: на земле, на покатой или плоской крыше дома, на крышах прачечных.

Единственное условие – батарею необходимо размещать на солнечной стороне участка или дома, не находящейся в тени высокой кроны деревьев. При этом оптимальный угол наклона необходимо рассчитать по формуле или с помощью специализированного калькулятора.

Угол наклона будет зависеть от местоположения дома, времени года и климата. Желательно, чтобы батареи имели возможность изменять угол наклона в соответствии с сезонными изменениями высоты солнца, потому что наиболее эффективно они работают, когда солнечные лучи падают строго перпендикулярно к поверхности.

Для европейской части стран СНГ рекомендуемый угол стационарного наклона 50 — 60 º. Если в конструкции предусмотрено устройство изменения угла наклона, то зимой лучше размещать батареи под углом 70 º к горизонту, летом под углом 30 º

Расчеты показывают, что 1 квадратный метр солнечной системы позволяет получить 120 Вт. Следовательно, путем расчетов можно определить, что для снабжения средней семьи электроэнергией в объеме 300 кВт в месяц необходима солнечная система площадью не менее 20 кв.

Сразу установить такую ​​солнечную систему будет проблематично. Но даже установка 5-метровой батареи поможет сэкономить энергию и внести скромный вклад в экологию нашей планеты. Также рекомендуем ознакомиться с принципом расчета необходимого количества солнечных батарей.

Солнечная батарея может быть использована в качестве резервного источника энергии на случай частого отключения централизованного электроснабжения. Для автоматического переключения необходимо предусмотреть систему бесперебойного электроснабжения.

Такая система практична тем, что при использовании традиционного источника питания одновременно заряжается аккумулятор солнечной системы. Оборудование, управляющее солнечной батареей, находится внутри дома, поэтому для него необходимо предусмотреть специальное помещение.

При размещении батарей на скатной крыше дома не забывайте про угол наклона панели, идеально, когда батарея имеет приспособление для сезонного изменения угла наклона

Монтаж солнечной батареи по шагам

Выбрав место для размещения солнечной панели и оборудования для обслуживания гелиосистемы, а также имея в наличии все необходимые материалы и инструменты, можно приступать к установке аккумулятора.

При монтаже необходимо соблюдать меры безопасности, особенно при монтаже готовой панели на крышу дома. Рассмотрим пошаговый алгоритм, как сделать солнечную батарею.

Шаг #1 — пайка контактов кремниевых пластин

Монтаж самодельной солнечной батареи часто начинается с припайки проводников к фотоэлементам. Конечно, если у вас есть возможность, то фотоэлементы лучше всего покупать сразу с проводниками, ведь пайка – очень сложная и кропотливая работа, занимающая много времени.

Пайка выполняется следующим образом:

1. Берется кремниевый фотоэлемент без проводников и полоска металлического проводника.
2. Проводники нарезаны с помощью картонной заготовки, их длина в 2 раза больше размера кремниевой платы.
3. Проводник аккуратно раскладывается на пластине. На один элемент — два проводника.
4. В месте, где предстоит производить пайку, необходимо использовать кислоту для работы с паяльником.
5. Припаяйте паяльником, аккуратно приложите проводник к плате.

В процессе пайки не давите на силикатный элемент, так как он очень хрупкий и может сломаться! Если вам посчастливилось купить фотоэлементы с готовыми контактами, вы избавите себя от долгой и сложной работы, перейдя сразу к изготовлению каркаса для будущего аккумулятора.

Пропайка контактов дефектных фотоэлементов группы Б осуществляется так же и в том же направлении, что и для целых плат

Читайте также: Полуавтомат из инвертора своими руками: алгоритм переделки

Шаг #2 — изготовление каркаса для солнечной батареи

На раме будут установлены фотоэлементы. Для изготовления каркаса берутся алюминиевые уголки и рейки, из которых формируются каркасы. Рекомендуемый размер уголка 70-90 мм.

С внутренней стороны металлических уголков наносится силиконовый герметик. Заделку углов необходимо производить тщательно, от этого зависит долговечность всей конструкции.

После того, как алюминиевый каркас готов, приступаем к изготовлению заднего корпуса. Задний ящик представляет собой деревянный ящик из ДСП с невысокими бортиками.

Высокие борта будут создавать тень на фотоэлементах, поэтому их высота не должна превышать 2 см. Боковины прикручиваются с помощью саморезов и шуруповерта.

Галерея изображений Изображения из Размеры инкапсуляции рассчитываются с учетом необходимости оставлять зазоры между солнечными элементами. Он должен быть 3 — 5 мм.В бортах и ​​стержне, который делит корпус на два сегмента для удобства сборки, просверлены отверстия для системной вентиляции.

Детали корпуса покрыты цветным водоотталкивающим составом.Изготовление корпуса для солнечная батарея Вентиляционные отверстия по бокам корпуса силиконовые пластины Покраска деталей корпуса для гидроизоляции

В дне короба из ДСП сделаны вентиляционные отверстия. Расстояние между отверстиями составляет ок. 10 см. В алюминиевую рамку установлен прозрачный элемент (оргстекло, антибликовое стекло, оргстекло).

Прозрачный элемент прижимается и фиксируется, его крепление осуществляется с помощью метизов: 4 по углам, а также 2 с длинной и 1 с короткой стороны рамы. Фурнитура крепится винтами.

Каркас для солнечной батареи готов, и можно приступать к самой важной части – установке фотоэлементов. Перед установкой необходимо очистить оргстекло от пыли и обезжирить спиртосодержащей жидкостью.

Шаг #3 — монтаж кремниевых пластин-фотоэлементов

Сборка и пайка кремниевых пластин – самая трудоемкая часть изготовления солнечной батареи своими руками. Сначала раскладываем фотоэлементы на оргстекле синими пластинами вниз.

Если вы впервые собираете батарею, можно с помощью разметочной площадки расположить пластины ровно с небольшим (3-5 мм) расстоянием друг от друга.

1. Припаиваем фотоэлементы по следующей схеме подключения: «+» дорожка расположена на лицевой стороне пластины, «-» — на задней. Перед пайкой тщательно нанесите флюс и припой для соединения контактов.
2. Все фотоэлементы припаиваем последовательно рядами сверху вниз. Затем ряды также должны быть соединены друг с другом.
3. Приступаем к приклеиванию фотоэлементов. Для этого нанесите небольшое количество герметика на центр каждой силиконовой пластины.
4. Переворачиваем получившиеся цепочки фотоэлементов лицевой стороной вверх (там, где синие пластины) вверх и размещаем пластины согласно нанесенной ранее разметке. Аккуратно нажмите на каждую пластину, чтобы зафиксировать ее на месте.
5. Выводим контакты крайних фотоэлементов шины соответственно «+» и «-». Для шины рекомендуется использовать более широкую серебряную жилу.
6. Солнечная батарея должна быть оснащена блокировочным диодом, который подключается к контактам и предотвращает разряд батарей через конструкцию в ночное время.
7. Сверлим отверстия в нижней части рамы, чтобы вывести провода.

Провода необходимо прикрепить к каркасу так, чтобы они не болтались, это можно сделать с помощью силиконового герметика.

• Шаг 1: Чтобы снять защитный слой воска с поверхности солнечных панелей, окуните их в горячую, но не кипящую воду.
• Шаг 2: После замачивания в горячей воде для удаления воскового покрытия кремниевые пластины высушиваются на полотенце
• Шаг 3: Для облегчения процесса пайки и закрепления пластин на подложке рисуются их контуры
• Шаг 4: Элементы соединены последовательно. Для пайки используется маломощный паяльник и паяльник со смоляным сердечником.
• Шаг 5: Пайка до тех пор, пока все элементы единой солнечной системы не будут соединены 6 контактами.
• Шаг 6: После подключения задней части солнечных панелей они переворачиваются и формируются внешние линии под напряжением
• Шаг 7: Токоведущая шина, к которой подключаются провода аккумуляторной батареи, делается из медной оплётки бывшего в употреблении кабеля покрытие посажено на каплю клея
• Шаг 8: После сборки каждая из двух частей будущего солнечного элемента должны быть протестированы для использования при естественном освещении. Подготовка кремниевых пластин к пайке. Сушка элементов батареи от воска медных токоведущих шин на устройстве Проверка работоспособности части аккумуляторной батареи

Шаг #4 — тестирование батареи перед герметизацией

Тестирование солнечной панели необходимо проводить до ее запайки, чтобы исключить проблемы, часто возникающие при пайке. Тестировать лучше всего после пайки каждого ряда элементов — так гораздо проще найти, где контакты плохо соединены.

Для проверки понадобится обычный бытовой амперметр. Измерения необходимо проводить в солнечный день в 13-14 часов, солнце не должно быть закрыто тучами.

Выносим батарею на улицу и устанавливаем в соответствии с рассчитанным ранее углом наклона. Подключаем амперметр к контактам аккумулятора и измеряем ток короткого замыкания.

Смысл испытаний заключается в том, что рабочая мощность электрического тока должна быть на 0,5-1,0 А ниже тока короткого замыкания. Показания прибора должны быть выше 4,5 А, что говорит об эффективности солнечной батареи.

Если тестер выдает заниженные показания, вероятно, где-то нарушена последовательность подключения фотоэлементов.

Как правило, самодельная солнечная панель, построенная из солнечных элементов группы В, обеспечивает показания 5-10 А, что на 10-20% ниже, чем солнечные панели промышленного производства.

• Шаг 9: После проверки работоспособности частей аккумулятора, припаянных к основанию, их помещают в корпус.
• Шаг 10: Основания с пластинами внутри коробки крепятся четырьмя винтами. Провод, соединяющий части батареи, выводится через вентили.
• Шаг 11: К каждой из половин строящейся батареи последовательно подключается диод Шоттки. Его минус соединен с плюсом системы.
• Шаг 12: Просверливается отверстие для вывода проводов из шкафа. Провода связываются так, чтобы они не болтались, и фиксируются герметиком
• Шаг 13: После нанесения герметика необходимо сделать технологический перерыв, освобожденный для полимеризации состава
• Шаг 14: Подключается двухконтактный разъем к провод, вынутый из солнечной батареи. Принадлежащая ему розетка присоединена к аккумулятору устройства, которое будет заряжать аккумулятор.
• Шаг 15: После монтажа обеих частей устройства и извлечения шнура питания аккумулятор накрывается заранее подготовленным щитком, обнаруживается аккумулятор в подготовленном корпусе

Шаг #5 — герметизация уложенных в корпус фотоэлементов

Пломбирование можно производить только после проверки работоспособности аккумулятора. Для герметизации лучше всего использовать эпоксидный компаунд, но учитывая, что расход материала будет большой, а стоимость около 40-45$. Если дороговато, то вместо него можно использовать тот же силиконовый герметик.

При использовании силиконового герметика выбирайте тот, на упаковке которого указано, что он подходит для использования при отрицательных температурах

Есть два способа герметизации:

• полная заливка, когда панели заполнены раствором;
• нанесение герметика в пространство между фотоэлементами и на крайние элементы.

В первом случае пломба будет более надежной. После заливки герметик должен схватиться. Затем сверху монтируется оргстекло и плотно прижимается к пластинам, покрытым силиконом.

Для амортизации и дополнительной защиты между тыльной стороной фотоэлементов и каркасом из ДСП многие мастера рекомендуют устанавливать прокладку из жесткого пенопласта шириной 1,5-2,5 см.

Это необязательно, но желательно, учитывая, что кремниевые пластины достаточно хрупкие и легко повреждаются.

После установки оргстекла на конструкцию кладется груз, под действием которого выдавливаются пузырьки воздуха. Солнечная батарея готова и после повторных испытаний ее можно установить в заранее выбранном месте и подключить к солнечной системе в вашем доме.

Шаг 6: Устанавливаем элементы в каркас

После того, как герметик или эпоксидка застынет, можно устанавливать фотоэлементы в доме. Для защиты конструкции от механических повреждений между задней стенкой и каркасом рекомендуется установить пенопластовую прокладку. Однако это необязательно, но желательно из-за хрупкости кремниевых пластин. Затем алюминиевая рама помещается в деревянную раму, и на место соединения наносится герметик.

Шаг 7: Подключаем к контроллеру и аккумулятору

Помимо солнечной панели, для питания всего дома вам понадобится аккумулятор, контроллер и инвертор. Контроллер заряда подключается между источниками солнечной энергии и аккумулятором. Он контролирует заряд аккумулятора и защищает аккумулятор от полной разрядки и перезарядки.

Инвертор необходим для преобразования постоянного тока, генерируемого аккумулятором, в переменный ток 220 В, который питает большинство электроприборов. Они отличаются формой выходного сигнала. Устройства, производящие чистую синусоиду, стоят дороже.

Идеи для изготовления из фольги, диодов транзисторов и других подручных средств

Рассмотрим некоторые идеи, как сделать солнечную батарею своими руками из подручных средств.

Одним из вариантов является солнечная панель из фольги. Чтобы создать это устройство, выполните следующие действия:

1. отрежьте кусок медной фольги и удалите жир с поверхности;
2. обрабатываем медный лист наждаком для удаления оксидной пленки с поверхности;
3. фольгу нагревать на электроплите 30 минут;
4. охладить лист на воздухе;
5. используйте воду, осторожно удаляя пленку оксида меди с поверхности;
6. вырезаем еще один лист такого же размера, как и первый;
7. отрезать от пластиковой бутылки горлышко и вложить в него кусочки медной фольги;
8. к каждому листу подсоединяем провода (отрицательный вывод — к обрабатываемому листу, положительный — к необработанному);
9. налейте в стакан соленую воду.

Вы также можете сделать солнечную батарею из транзисторов. Для этого можно использовать старые, устаревшие транзисторы.

Чтобы получить такой фотоэлемент, нужно срезать с транзистора крышку, зажать в тиски.

Снятие крышки

Под крышкой находится табличка. Один кремниевый транзистор может выдать среднее напряжение 0,35 В. Сила тока зависит от типа транзистора.

Кремниевая пластина

Для подключения нескольких транзисторов к одной батарее необходимо соединить базу одного транзистора с коллектором следующего, как показано на рисунке.

От такой батарейки можно запитать часы или небольшой радиоприемник.

Вы также можете сделать источник солнечной энергии из электрической энергии от диодов. Для этого можно взять диоды Д223Б. На солнце он может генерировать напряжение 350 мВ. Чтобы сделать такую ​​батарею, нужно сделать следующее:

• с помощью ацетона (можно использовать любой другой растворитель) удалите краску;
• определяем плюсовой контакт каждого диода и подгибаем его;
• припаять диоды к плате.

Важно! Диоды необходимо припаивать вертикально плюсовым полюсом вверх. Именно в таком положении выработка энергии будет максимальной.

При изготовлении таких источников питания следует помнить, что любой аккумулятор своими руками из подручных материалов выдает очень небольшой ток.