Вероятно няма човек, който да не иска да стане по-независим. Способността да управлявате напълно собственото си време, да пътувате, без да знаете граници и разстояния, и да не мислите за жилищни и финансови проблеми - това е, което ви дава усещане за истинска свобода. Днес ще говорим за това как, използвайки слънчевата радиация, можете да се освободите от тежестта на енергийната зависимост. Както се досещате, ще говорим за слънчеви панели. И по-точно дали е възможно да изградите истинска слънчева електроцентрала със собствените си ръце.

История на създаването и перспективи за използване

Човечеството отдавна подхранва идеята за преобразуване на слънчевата енергия в електричество. Първи се появяват слънчеви топлинни инсталации, при които пара, прегрята от концентрирани слънчеви лъчи, завърта генераторни турбини. Директното преобразуване става възможно едва в средата на 19 век, след като французинът Александър Едмон Бакарел открива фотоелектричния ефект. Опитите за създаване на действаща слънчева клетка на базата на това явление се увенчаха с успех едва половин век по-късно, в лабораторията на изключителния руски учен Александър Столетов. Възможно е да се опише напълно механизмът на фотоелектричния ефект още по-късно - човечеството дължи това на Алберт Айнщайн. Между другото, именно за тази работа той получи Нобелова награда.

Бакарел, Столетов и Айнщайн са учените, поставили основите на съвременната слънчева енергия

Създаването на първата слънчева фотоклетка, базирана на кристален силиций, беше обявено на света от служители на Bell Laboratories през април 1954 г. Тази дата всъщност е отправната точка на технологията, която скоро ще може да се превърне в пълноправен заместител на въглеводородното гориво.

Тъй като токът на една фотоволтаична клетка е милиампери, за генериране на електричество с достатъчна мощност те трябва да бъдат свързани в модулни структури. Масивите от слънчеви фотоклетки, защитени от външни влияния, са слънчева батерия (поради плоската си форма устройството често се нарича слънчев панел).

Превръщането на слънчевата радиация в електричество има огромни перспективи, тъй като на всеки квадратен метър от земната повърхност има средно 4,2 kW/час енергия на ден, което спестява почти един барел петрол годишно. Първоначално използвана само за космическата индустрия, технологията стана толкова обичайна още през 80-те години на миналия век, че фотоклетките започнаха да се използват и за битови нужди - като източник на захранване за калкулатори, фотоапарати, лампи и др. В същото време, “ бяха създадени сериозни” слънчево-електрически инсталации. Прикрепени към покривите на къщите, те направиха възможно пълното изоставяне на кабелното електричество. Днес можем да наблюдаваме раждането на електроцентрали, които са многокилометрови полета от силициеви панели. Генерираната от тях енергия може да захранва цели градове, така че можем да кажем с увереност, че бъдещето е на слънчевата енергия.

Съвременните слънчеви електроцентрали са многокилометрови полета от фотоклетки, способни да доставят електричество на десетки хиляди домове.

Слънчева батерия: как работи

След като Айнщайн описва фотоелектричния ефект, цялата простота на такова на пръв поглед сложно физическо явление е разкрита на света. Основава се на вещество, чиито отделни атоми са в нестабилно състояние. Когато са "бомбардирани" от фотони на светлината, електроните се избиват от орбитите си - това са източниците на ток.

В продължение на почти половин век фотоелектричният ефект нямаше практическо приложение по една проста причина – липсваше технология за производство на материали с нестабилна атомна структура. Перспективи за по-нататъшни изследвания се появиха едва с откриването на полупроводниците. Атомите на тези материали или имат излишък от електрони (n-проводимост), или ги нямат (p-проводимост). Когато се използва двуслойна структура с n-тип (катод) и p-тип (аноден) слой, бомбардирането на светлинни фотони избива електрони от атомите на n-слоя. Напускайки местата си, те се втурват в свободните орбити на атомите на p-слоя и след това чрез свързания товар се връщат в първоначалните си позиции. Вероятно всеки от вас знае, че движението на електрони в затворен контур представлява електрически ток. Но е възможно да се принудят електроните да се движат не благодарение на магнитно поле, както в електрическите генератори, а поради потока от частици от слънчевата радиация.

Слънчевият панел работи благодарение на фотоелектричния ефект, който е открит в началото на 19 век.

Тъй като мощността на един фотоволтаичен модул не е достатъчна за захранване на електронни устройства, се използва последователно свързване на много клетки за получаване на необходимото напрежение. Що се отнася до силата на тока, тя се увеличава чрез паралелно свързване на определен брой такива възли.

Генерирането на електричество в полупроводниците зависи пряко от количеството слънчева енергия, така че фотоклетките не само се монтират на открито, но и се опитват да ориентират повърхността си перпендикулярно на падащите лъчи. И за да предпазят клетките от механични повреди и атмосферни влияния, те са монтирани върху твърда основа и защитени със стъкло отгоре.

Класификация и характеристики на съвременните фотоклетки

Първата слънчева клетка е направена на базата на селен (Se), но ниската ефективност (по-малко от 1%), бързото стареене и високата химическа активност на селеновите слънчеви клетки принудиха търсенето на други, по-евтини и по-ефективни материали. И те бяха открити под формата на кристален силиций (Si). Тъй като този елемент от периодичната таблица е диелектрик, неговата проводимост се осигурява от включвания на различни редкоземни метали. В зависимост от технологията на производство има няколко вида силиконови фотоклетки:

• монокристален;
• поликристален;
• от аморфен Si.

Първите са направени чрез отрязване на най-тънките слоеве от силициеви слитъци с най-висока чистота. Външно монокристалните фотоклетки изглеждат като едноцветни тъмносини стъклени плочи с ясно изразена електродна решетка. Ефективността им достига 19%, а експлоатационният им живот е до 50 години. И въпреки че производителността на панелите, направени на базата на монокристали, постепенно пада, има доказателства, че батериите, произведени преди повече от 40 години, остават работещи днес, доставяйки до 80% от първоначалната си мощност.

Монокристалните слънчеви клетки имат еднакъв тъмен цвят и изрязани ъгли - тези характеристики не позволяват да бъдат объркани с други слънчеви клетки

При производството на поликристални слънчеви клетки се използва по-малко чист, но по-евтин силиций. Опростяването на технологията засяга външния вид на плочите - те нямат равномерен нюанс, а по-светъл модел, който се формира от границите на много кристали. Ефективността на такива слънчеви клетки е малко по-ниска от тази на монокристалните - не повече от 15%, а експлоатационният живот е до 25 години. Трябва да се каже, че намаляването на основните показатели за ефективност изобщо не се отрази на популярността на поликристалните слънчеви клетки. Те се възползват от по-ниска цена и по-малка зависимост от външно замърсяване, ниска облачност и ориентация към слънцето.

Поликристалните слънчеви клетки имат по-светъл син оттенък и неравномерна шарка - следствие от факта, че структурата им се състои от много кристали

За слънчевите клетки, направени от аморфен Si, не се използва кристална структура, а много тънък слой силиций, който се напръсква върху стъкло или полимер. Въпреки че този метод на производство е най-евтиният, такива панели имат най-кратък живот, което се дължи на избледняване и разграждане на аморфния слой на слънце. Този тип фотоклетки също не са доволни от работата си - тяхната ефективност е не повече от 9% и по време на работа намалява значително. Използването на слънчеви панели, изработени от аморфен силиций, е оправдано в пустините - високата слънчева активност компенсира спада в производителността, а огромните пространства позволяват поставянето на слънчеви електроцентрали от всякакъв размер.

Способността да се напръска силиконова структура върху всяка повърхност прави възможно създаването на гъвкави слънчеви панели

По-нататъшното развитие на технологията за производство на фотоволтаични клетки се ръководи от необходимостта да се намалят цените и да се подобрят работните характеристики. Филмовите фотоклетки днес имат най-висока производителност и издръжливост:

• на базата на кадмиев телурид;
• от тънки полимери;
• използвайки индиев и меден селенид.

Рано е да се говори за възможността за използване на тънкослойни фотоклетки в домашни устройства. Днес само няколко от най-технологично „напредналите“ компании се занимават с тяхното производство, така че най-често гъвкавите слънчеви клетки могат да се видят като част от готови слънчеви панели.

Кои са най-добрите фотоволтаични клетки за слънчева клетка и къде можете да ги намерите?

Домашните слънчеви панели винаги ще бъдат една крачка зад своите фабрични колеги и има няколко причини за това. Първо, известни производители внимателно подбират фотоклетки, елиминирайки клетки с нестабилни или намалени параметри. Второ, при производството на слънчеви електрически батерии се използва специално стъкло с повишена пропускливост на светлина и намалена отразяваща способност - почти невъзможно е да се намери това в продажба. И трето, преди да започне серийно производство, всички параметри на промишлените дизайни се тестват с помощта на математически модели. В резултат на това ефектът от нагряването на клетката върху ефективността на батерията е сведен до минимум, системата за отвеждане на топлина е подобрена, намерено е оптималното напречно сечение на свързващите шини, проучени са начини за намаляване на скоростта на разграждане на фотоклетките и т.н. Невъзможно е за решаване на подобни проблеми без оборудвана лаборатория и подходяща квалификация.

Ниската цена на домашните слънчеви панели прави възможно изграждането на инсталация, която ви позволява напълно да изоставите услугите на енергийните компании

Независимо от това, самостоятелно направените слънчеви панели показват добри резултати и не изостават толкова много от индустриалните си колеги. Що се отнася до цената, тук имаме повече от два пъти печалба, тоест при една и съща цена домашните продукти ще осигурят два пъти повече електроенергия.

Като вземем предвид всичко по-горе, се очертава картина кои слънчеви клетки са подходящи за нашите условия. Филмовите вече не се предлагат поради липсата им в продажба, а аморфните поради краткия им експлоатационен живот и ниската ефективност. Това, което остава, са клетки, направени от кристален силиций. Трябва да се каже, че в първото домашно приготвено устройство е по-добре да се използват по-евтини „поликристали“. И едва след като изпробвате технологията и я овладеете, трябва да преминете към монокристални клетки.

Евтините, нестандартни фотоклетки са подходящи за тестване на технологии - точно като висококачествени устройства, те могат да бъдат закупени на чуждестранни платформи за търговия

Що се отнася до въпроса къде да получите евтини слънчеви клетки, те могат да бъдат намерени на чуждестранни платформи за търговия като Taobao, Ebay, Aliexpress, Amazon и др. Там те се продават както под формата на отделни слънчеви клетки с различни размери и производителност, и в готови комплекти за сглобяване на слънчеви панели всякаква мощност.

Продавачите често предлагат така наречените слънчеви клетки от клас „B“, които са повредени моно- или поликристални слънчеви клетки. Малки чипове, пукнатини или липсващи ъгли практически нямат ефект върху производителността на клетките, но ви позволяват да ги закупите на много по-ниска цена. Именно поради тази причина те са най-изгодни за използване в домашни устройства за слънчева енергия.

Възможно ли е фотоволтаичните плочи да бъдат заменени с нещо друго?

Рядко се случва домашен майстор да няма ценна кутия със стари радиокомпоненти. Но диодите и транзисторите от стари приемници и телевизори все още са същите полупроводници с p-n преходи, които произвеждат ток, когато са осветени от слънчева светлина. Като се възползвате от тези свойства и свържете няколко полупроводникови устройства, можете да направите истинска слънчева батерия.

За да произведете слънчева батерия с ниска мощност, можете да използвате старата елементна база от полупроводникови устройства

Внимателният читател веднага ще попита каква е уловката. Защо да плащате за фабрично произведени моно- или поликристални клетки, когато можете да използвате това, което е буквално под краката ви. Както винаги, дяволът е в детайлите. Факт е, че най-мощните германиеви транзистори ви позволяват да получите напрежение не повече от 0,2 V при ярка слънчева светлина при ток, измерен в микроампера. За да постигнете параметрите, които произвежда плоска силициева слънчева клетка, ще ви трябват няколко десетки или дори стотици полупроводници. Батерия, направена от стари радиокомпоненти, е подходяща само за зареждане на къмпинг LED фенерче или малка батерия за мобилен телефон. За да реализирате по-мащабни проекти, не можете без закупени слънчеви клетки.

Колко мощност можете да очаквате от слънчеви панели?

Когато мислите за изграждането на собствена слънчева електроцентрала, всеки мечтае напълно да се откаже от кабелното електричество. За да анализираме реалността на тази идея, ще направим някои малки изчисления.

Лесно е да разберете ежедневната си консумация на електроенергия. За да направите това, просто погледнете фактурата, изпратена от организацията за доставка на енергия, и разделете посочения там брой киловати на броя на дните в месеца. Например, ако ви бъде предложено да заплатите 330 kWh, това означава, че дневната консумация е 330/30 = 11 kWh.

Графика на мощността на слънчевата батерия в зависимост от осветеността

При изчисленията си определено трябва да вземете предвид факта, че слънчевият панел ще генерира електричество само през светлата част на деня, като до 70% от генерирането ще се случи между 9:00 и 16:00 часа. В допълнение, ефективността на устройството директно зависи от ъгъла на падане на слънчевата светлина и състоянието на атмосферата.

Лека облачност или мъгла ще намалят ефективността на текущата мощност на слънчевата инсталация с 2-3 пъти, докато небето, покрито с непрекъснати облаци, ще доведе до спад на производителността с 15-20 пъти. При идеални условия слънчева батерия с капацитет 11/7 = 1,6 kW би била достатъчна за генериране на 11 kWh енергия. Като се вземе предвид влиянието на природните фактори, този параметър трябва да се увеличи с приблизително 40–50%.

Освен това има още един фактор, който ни принуждава да увеличим площта на използваните фотоклетки. Първо, не трябва да забравяме, че батерията няма да работи през нощта, което означава, че ще са необходими мощни батерии. Второ, за захранване на домакински уреди се нуждаете от ток от 220 V, така че ще ви е необходим мощен преобразувател на напрежение (инвертор). Експерти твърдят, че загубите при натрупване и преобразуване на електроенергия заемат до 20-30% от общото му количество. Следователно действителната мощност на слънчевата батерия трябва да се увеличи с 60–80% от изчислената стойност. Като вземем стойност на неефективност от 70%, получаваме номиналната мощност на нашия слънчев панел, равна на 1,6 + (1,6×0,7) = 2,7 kW.

Използването на високотокови модули от литиеви батерии е един от най-елегантните, но в никакъв случай най-евтините начини за съхраняване на слънчева електроенергия

За да съхранявате електричество, ще ви трябват батерии с ниско напрежение, предназначени за напрежение от 12, 24 или 48 V. Капацитетът им трябва да бъде проектиран за ежедневна консумация на енергия плюс загуби от трансформация и преобразуване. В нашия случай ще се нуждаем от набор от батерии, предназначени да съхраняват 11 + (11 × 0,3) = 14,3 kW × час енергия. Ако използвате обикновени 12-волтови автомобилни батерии, ще ви е необходим комплект от 14300 Wh / 12 V = 1200 Ah, тоест шест батерии с мощност от 200 амперчаса всяка.

Както виждате, дори за да осигурите електричество за домакинските нужди на едно средностатистическо семейство, ще ви трябва сериозна соларно-електрическа инсталация. Що се отнася до използването на домашни слънчеви панели за отопление, на този етап подобна идея дори няма да достигне границите на самодостатъчност, да не говорим за факта, че може да се спести нещо.

Изчисляване на размера на батерията

Размерът на батерията зависи от необходимата мощност и размерите на източниците на ток. При избора на последното определено ще обърнете внимание на предлаганото разнообразие от фотоклетки. За използване в домашни устройства е най-удобно да изберете слънчеви клетки със среден размер. Например, поликристални панели с размери 3x6 инча са проектирани за изходно напрежение от 0,5 V и ток до 3 A.

При производството на слънчева батерия те ще бъдат свързани последователно в блокове от 30 броя, което ще позволи да се получи напрежението, необходимо за зареждане на автомобилна батерия от 13–14 V (като се вземат предвид загубите). Максималната мощност на едно такова устройство е 15 V × 3 A = 45 W. Въз основа на тази стойност няма да е трудно да се изчисли колко елемента ще са необходими за изграждането на слънчев панел с дадена мощност и определяне на неговите размери. Например, за да изградите 180-ватов слънчев електрически колектор, ще ви трябват 120 фотоклетки с обща площ от 2160 квадратни метра. инча (1,4 кв.м).

Изграждане на домашен слънчев панел

Преди да започнете да произвеждате слънчев панел, трябва да решите проблемите с поставянето му, да изчислите размерите и да подготвите необходимите материали и инструменти.

Изборът на правилното място за инсталиране е важен

Тъй като слънчевият панел ще бъде направен на ръка, съотношението му може да бъде всяко. Това е много удобно, тъй като домашно приготвено устройство може да бъде по-успешно интегрирано в екстериора на покрива или в дизайна на крайградски район. По същата причина трябва да изберете място за инсталиране на батерията, преди да започнете проектирането, като не забравяте да вземете предвид няколко фактора:

• отвореност на мястото за слънчева светлина през светлата част на деня;
• липса на засенчващи сгради и високи дървета;
• минимално разстояние до помещението, в което са инсталирани акумулаторни мощности и преобразуватели.

Разбира се, монтираната на покрива батерия изглежда по-органична, но поставянето на устройството на земята има повече предимства. В този случай се елиминира възможността за повреда на покривните материали при монтажа на носещата рамка, намалява се сложността на инсталирането на устройството и става възможно своевременно да се промени „ъгълът на атака на слънчевите лъчи“. И най-важното, с по-ниско разположение ще бъде много по-лесно да поддържате повърхността на слънчевия панел чиста. А това е гаранция, че инсталацията ще работи на пълен капацитет.

Монтирането на слънчев панел на покрив се обуславя повече от ограниченията на пространството, отколкото от необходимостта или лекотата на използване.

Какво ще ви е необходимо по време на работния процес

Когато започнете да правите домашен слънчев панел, трябва да се запасите с:

• фотоклетки;
• многожилен меден проводник или специални шини за свързване на соларни клетки;
• спойка;
• Шотки диоди, предназначени за токовия изход на една фотоклетка;
• висококачествено антирефлексно стъкло или плексиглас;
• летви и шперплат за направа на рамка;
• силиконов уплътнител;
• хардуер;
• боя и защитен състав за обработка на дървени повърхности.

В работата ще ви трябва най-простият инструмент, който домашен собственик винаги има под ръка - поялник, резачка за стъкло, трион, отвертка, четка за боя и др.

Инструкции за производство

За да направите първата слънчева батерия, най-добре е да използвате фотоклетки с вече запоени проводници - в този случай рискът от повреда на клетките по време на монтажа е намален. Въпреки това, ако сте опитни с поялник, можете да спестите малко пари, като закупите соларни клетки с отворени контакти. За да изградите панела, който разгледахме в примерите по-горе, ще ви трябват 120 плочи. При използване на съотношение приблизително 1:1 ще са необходими 15 реда фотоклетки по 8 във всяка. В този случай ще можем да свържем всеки две „колони“ последователно и да свържем четири такива блока паралелно. По този начин можете да избегнете заплетени проводници и да получите гладка, красива инсталация.

Електрическа схема за домашна слънчева електроцентрала

Кадър

Сглобяването на соларен панел винаги трябва да започва с направата на корпуса. За целта ще ни трябват алуминиеви ъгли или дървени летви с височина не повече от 25 мм - в този случай те няма да хвърлят сянка върху външните редове фотоклетки. Въз основа на размерите на нашите силициеви клетки 3 x 6 инча (7,62 x 15,24 см), размерът на рамката трябва да бъде поне 125 x 125 см. Ако решите да използвате различно съотношение на страните (например 1:2), рамката може да бъде допълнително укрепена с напречна греда, изработена от летва със същото сечение.

Задната страна на корпуса трябва да бъде покрита с шперплат или OSB плоскост, а в долния край на рамката трябва да се пробият вентилационни отвори. Връзката между вътрешната кухина на панела и атмосферата ще е необходима за изравняване на влажността - в противен случай не може да се избегне замъгляване на стъклото.

За да направите корпус на соларен панел, са подходящи най-простите материали - дървени летви и шперплат.

Изрязва се панел от плексиглас или висококачествено стъкло с висока степен на прозрачност според външния размер на рамката. В екстремни случаи може да се използва прозоречно стъкло с дебелина до 4 мм. За закрепването му се подготвят ъглови скоби, в които се правят пробиви за закрепване към рамката. Когато използвате плексиглас, можете да направите дупки директно в прозрачния панел - това ще опрости монтажа.

За да предпази дървеното тяло на слънчевата батерия от влага и гъбички, тя е импрегнирана с антибактериално съединение и боядисана с маслена боя.

За по-лесно сглобяване на електрическата част се изрязва подложка от фазер или друг диелектричен материал според вътрешния размер на рамката. В бъдеще на него ще бъдат монтирани фотоклетки.

Плочи за запояване

Преди да започнете да запоявате, трябва да „разберете“ разположението на фотоклетките. В нашия случай ще ни трябват 4 клетъчни масива от по 30 плочи всяка и те ще бъдат разположени на петнадесет реда в кутията. Такава дълга верига ще бъде неудобна за работа и рискът от повреда на крехки стъклени плочи се увеличава. Би било рационално да свържете 5 части всяка и да завършите окончателния монтаж, след като фотоклетките са монтирани върху субстрата.

За удобство фотоклетките могат да се монтират върху непроводима основа от текстолит, плексиглас или фазер.

След като свържете всяка верига, трябва да проверите нейната функционалност. За да направите това, всеки монтаж се поставя под настолна лампа. Чрез записване на стойности на тока и напрежението можете не само да наблюдавате работата на модулите, но и да сравнявате техните параметри.

За запояване използваме маломощен поялник (максимум 40 W) и добър, нискотопим припой. Нанасяме го в малки количества върху водещите части на плочите, след което, спазвайки полярността на връзката, свързваме частите една с друга.

При запояване на фотоклетки трябва да се внимава изключително много, тъй като тези части са много крехки.

След като съберем отделните вериги, ние ги обръщаме с гръб към основата и ги залепваме към повърхността със силиконов уплътнител. Всяка 15-волтова фотоклетка е оборудвана с диод на Шотки. Това устройство позволява токът да тече само в една посока, така че няма да позволи на батериите да се разредят, когато напрежението на соларния панел е ниско.

Окончателното свързване на отделните низове от фотоклетки се извършва съгласно представената по-горе електрическа схема. За тези цели можете да използвате специална шина или многожилен меден проводник.

Висящите елементи на слънчевата батерия трябва да бъдат закрепени с топящо се лепило или самонарезни винтове.

Панел монтаж

Подложките с разположените върху тях фотоклетки се поставят в корпуса и се закрепват със самонарезни винтове. Ако рамката е подсилена с напречна греда, тогава в нея се правят няколко пробивания за монтаж на проводници. Кабелът, който се извежда, е надеждно фиксиран към рамката и запоен към клемите на модула. За да избегнете объркване с полярността, най-добре е да използвате двуцветни проводници, като свържете червения терминал към „плюса“ на батерията, а синия към неговия „минус“. По горния контур на рамката се нанася непрекъснат слой силиконов уплътнител, върху който се полага стъклото. След окончателното фиксиране сглобяването на слънчевата батерия се счита за завършено.

След като защитното стъкло е монтирано върху уплътнителя, панелът може да се транспортира до мястото на монтажа

Монтаж и свързване на слънчева батерия към консуматори

Поради редица причини домашният слънчев панел е доста крехко устройство и следователно изисква надеждна носеща рамка. Идеалният вариант би бил дизайн, който би позволил източникът на безплатно електричество да бъде ориентиран в двете равнини, но сложността на такава система най-често е силен аргумент в полза на проста наклонена система. Това е подвижна рамка, която може да бъде поставена под произволен ъгъл спрямо светлината. Една от опциите за рамка от дървени греди е представена по-долу. За направата може да използвате метални ъгли, тръби, гуми и др.- каквото имате под ръка.

Чертеж на рамката на слънчевата батерия

За да свържете слънчевия панел към батериите, ще ви е необходим контролер за зареждане. Това устройство ще следи състоянието на зареждане и разреждане на батериите, ще следи изходния ток и ще превключва към захранване от мрежата в случай на значителен спад на напрежението. Устройство с необходимата мощност и необходимата функционалност може да бъде закупено в същите търговски обекти, където се продават фотоклетки. Що се отнася до захранването на домакинските потребители, това ще изисква трансформиране на нисковолтовото напрежение в 220 V. Друго устройство - инвертор - може успешно да се справи с това. Трябва да се каже, че местната индустрия произвежда надеждни устройства с добри характеристики на производителност, така че преобразувателят може да бъде закупен на местно ниво - в този случай „истинската“ гаранция ще бъде бонус.

Една слънчева батерия няма да е достатъчна за пълното захранване на вашия дом - ще ви трябват и батерии, контролер за зареждане и инвертор

В продажба можете да намерите инвертори с еднаква мощност, които се различават по цена няколко пъти. Това разсейване се обяснява с "чистотата" на изходното напрежение, което е необходимо условие за захранване на отделни електрически устройства. Преобразувателите с така наречената чиста синусоида имат по-сложен дизайн и в резултат на това по-висока цена.

Видео: създаване на слънчев панел със собствените си ръце

Изграждането на домашна слънчева електроцентрала е нетривиална задача и изисква както финансови, така и времеви разходи, както и минимални познания по електротехника. Когато започнете да сглобявате слънчев панел, трябва да наблюдавате максимално внимание и точност - само в този случай можете да разчитате на успешно решение на проблема. И накрая, бих искал да ви напомня, че замърсяването на стъклото е един от факторите, влияещи върху производителността. Не забравяйте да почиствате повърхността на слънчевия панел своевременно, в противен случай той няма да може да работи с пълен капацитет.

Слънчевите клетки са части от батерии, които генерират електрически ток. Те се появиха сравнително наскоро, през 19 век, и едва сега започнаха да се използват като евтин, но ефективен начин за извличане на енергийни ресурси. Принципът на работа на слънчевите панели е доста прост. Те могат да бъдат оборудвани с жилищни или нежилищни помещения. Има различни видове тези батерии. Нека ги разгледаме по-подробно.

Слънчеви елементи

Често енергията от соларен панел се използва за дома и неговите нужди. Генерираният електрически ток е достатъчен за двуелементна бойлерна система, хладилник, телевизор и други домакински уреди.

Слънчевите лъчи са екологично „гориво“. В крайна сметка, по време на работа модулът на слънчевата батерия не отделя изобилие от вредни газове, въглероден диоксид и не консумира незаменими природни ресурси.

Струва си да се разбере, че слънчевите панели са съставени от много модули. И това, което виждаме на покрива на сградите или по стените, е само част от системата.

От какво се състои слънчевата захранваща система:

1. Соларни клетки, сгъваеми в панели. Това са видимите за нас батерии, които са монтирани на покрива или стените.
2. . Този елемент в системата е необходим за натрупване на излишна енергия, например в ясен ден. При облачно време, когато батериите не работят на пълен капацитет, ток за битови нужди се взема от батерията.
3. регулира заряда на батерията, казва на собственика на системата, че няма достатъчно или твърде много заряд. Прекомерното напрежение е вредно за батерията.
4. Конвертор DC към AC () е необходим за работата на домакински уреди. В края на краищата не всички от тях са в състояние да работят с постоянен поток от заредени частици.

При свързване на соларни модули е необходимо първоначално да се вземе решение за тяхното местоположение, тип, брой домакински уреди и необходимостта от контролер на батерията.

Струва си да се разбере, че такава система може да се подрежда и можете лесно да инсталирате повече от един слънчев модул.

Принципът на работа на слънчевите панели

Човечеството се е научило да получава енергия от вкаменелости, потоци вода и пориви на вятъра и дори е стигнало до използването на светлинни лъчи. Има дори соларни модули, които абсорбират невидимия инфрачервен спектър и работят през нощта. Всесезонните батерии са ефективни при облачно време, мъгла и дъжд.

Принципът на действие на всяка батерия е да преобразува слънчевите лъчи в електрически импулс.

Слънчевите модули често работят върху силициеви кристали и има обяснение за това. Този метал е чувствителен към въздействието на лъчите, не е скъп за добив и възлиза на 17-25%. Когато е изложен на слънчева светлина, силициевият кристал произвежда насочено движение на електрони. При средна площ на батерията от 1-1,5 m² може да се постигне изходно напрежение от 250 W.

В момента се използва не само силиций, но и съединения на селен, мед, иридий и полимери. Но те не се използват широко, въпреки ефективността от 30-50%. Това е така, защото те са много скъпи. Силициевият фотоволтаичен панел е идеален за електрифициране на обикновена селска къща или селска къща.

Видове слънчеви панели

Такива батерии непрекъснато се модифицират. Тази област се модифицира и подлежи на иновативни решения.

Ето защо има много видове слънчеви панели.

Монокристален

Тези батерии имат добра ефективност. Всяка клетка е отделен силициев кристал. Повърхността на батерията е леко изпъкнала и наситено синя. Фотоволтаичните панели от този тип са с най-висока цена, която се определя от сложността на технологията. В крайна сметка всички кристали са обърнати в една и съща посока.

Ще е необходимо допълнително оборудване, което ще разположи комплекса от панели в зависимост от положението на Слънцето на хоризонта. Поради необходимостта от директни лъчи, такива елементи се монтират в добре осветени зони или хълмове.

Средният експлоатационен живот е 25 години.

Поликристален (мулти-Si)

Соларните модули от този тип са с неравномерно наситен син цвят поради различната ориентация на силициевите кристали. Те са по-евтини от аналозите, имат добра ефективност и не е необходимо да се обръщат към слънцето. При облачно или облачно време те показват по-добри резултати от описания по-горе тип.

Средният експлоатационен живот без загуба на качество е 15-20 години.

Аморфни (полимерни слънчеви клетки)

В този случай не се използват твърди кристали, а силициев хидрид. Нанася се върху твърда или гъвкава основа. Предимствата са ниска цена. В допълнение, полимерната слънчева клетка може да се приложи към всеки гъвкав субстрат. Това означава, че можете да се възползвате максимално от наклона на покрива и неравните повърхности.

Фотоволтаичната структура на полимерния силиций му позволява да абсорбира дори разсеяна светлина. Изгодно е да се монтира в северни условия, къс светъл ден и в райони с агресивни атмосферни условия.

Има и други, по-редки разновидности.

Био

Тези слънчеви панели тепърва се изучават. През последното десетилетие се появиха активни разработки, така че производителите нямат надеждни данни за гарантирания експлоатационен живот. Соларната клетка използва органична основа - въглеродни съединения.

Някои видове слънчеви панели от тази структура имат добра ефективност, те са пластмасови, екологични, лесни за рециклиране и много по-евтини от силициевите аналози.

Без силиций

Изработен от редки метали. Вместо силиций се използват съединения на телур, селен, мед и индий. Тези метали са редки и скъпи, така че цената на батериите е много висока. Въпреки това, този тип панел може да работи в широк температурен диапазон.

Сравнение на ефективността на различни видове батерии

Как да изберем слънчев панел?

Както можете да видите, видовете слънчеви панели са различни.

Необходимо е да изберете устройство въз основа на много фактори:

• степен на осветеност на територията;
• климат;
• площ на стаята;
• брой домакински уреди;
• финансов бюджет;
• покривна площ;
• възможност за използване на стационарни електрически мрежи;
• разстояние от населено място.

Естествено, ако ще инсталирате слънчеви панели във вашата дача, където прекарвате време само през лятото, трябва да се тревожите за безопасността на вашия имот.

Ако имате дълъг светъл ден и добре осветена зона, тогава дайте предпочитание на моно- и поликристални модели. В студените географски ширини купувайте поликристални или полимерни слънчеви клетки.

Видове свързване

Вече сте закупили фотоклетки за соларни панели, батерии и всички други компоненти. Остава само да вземете решение за вида на захранването за вашия дом. Те са:

1. Автономен.В този случай къщата ви се захранва само от слънчеви панели и по никакъв начин не е свързана с общото електричество.
2. Съседни.Панелите са свързани в обща мрежа. Ако домакинските уреди консумират малко количество енергия, тогава стационарната мрежа не се използва, токът се взема от батерията. Ако търсенето надвишава, електроенергията се консумира и от общата мрежа. Струва си да се има предвид, че без мрежа самите батерии няма да работят.
3. Комбиниран подобни на съседните. Но в този случай излишната електроенергия, получена от панелите, не отива към батерията, а към общата мрежа.

Коя система и панели да изберете зависи от вас. Преди да закупите, консултирайте се с няколко специалисти, тъй като такива системи се купуват за повече от една година. Ако са свързани правилно, те ще ви радват дълго време.

Слънчева батерия: дизайн и принцип на работа

Съвсем наскоро, когато бяхме още в училище, соларен панел за генериране на електричество изглеждаше като нещо фантастично. Струваше ни се, че могат да се използват само на космически кораби. Но минаха 20-25 години и слънчевите батерии не само се появиха в часовници и калкулатори, но и вече са способни да осигуряват електричество на частни домове и вили. А модерните слънчеви електроцентрали могат да осигурят електричество на малките градове. Слънчевите батерии са широко разпространени в европейските страни, САЩ, Израел и други региони с висока слънчева инсолация. И тяхното използване вече осигурява значителни икономии на електроенергия и топла вода.

Слънчевата енергия може да се преобразува в топлина и електричество. Човекът направи първите стъпки в използването на слънчевата енергия в посока генериране на топлина. Можем да кажем, че в този случай няма трансформация. Принципът на работа е прост. Състои се от събиране на слънчева топлина. Ето защо устройствата за това се наричат ​​слънчеви колектори. Принципът на работа на такива инсталации е да събират топлина с помощта на абсорбер и да я прехвърлят към охлаждащата течност. Последният е вода или въздух. Такива инсталации често се използват за отопление и топла вода за частни домове. Вторият случай на употреба е преобразуването му в електричество.

Растенията на нашата планета преобразуват слънчевата енергия от химически връзки в продължение на милиони години. Този процес, наречен фотосинтеза, произвежда глюкоза. Принципът на фотосинтезата е известен на хората отдавна. Прочетете повече за това на дадения линк.

В този материал ще говорим за генериране на електроенергия с помощта на слънчеви панели. За това се използват фотоволтаични клетки. Това са полупроводници на основата на силиций, които произвеждат постоянен електрически ток, когато са изложени на светлина. Като материали за фотоклетки се използват силициеви съединения с кадмий, мед и индий. Освен това те могат да се различават по технологията на производство.

• монокристален;
• Поликристален;
• Аморфен.

Фотоволтаичните панели, изработени от силициеви монокристали, се считат за най-ефективни и имат висока ефективност. Поликристалните силициеви слънчеви клетки са по-евтини и имат най-ниската цена на ват електроенергия. Има и фотоволтаични клетки на базата на аморфен силиций. Те са направени от тях. Произвеждат се от аморфен силиций. Производството на такива елементи е по-просто от моно- и поликристалите. В резултат на това цената е по-ниска, но ефективността оставя много да се желае (5─6%).В допълнение, панелите от аморфен силиций имат по-кратък експлоатационен живот от предишните два вида. За да се увеличи ефективността на елементите, към силиция се добавят мед, селен, галий и индий.

Фотоволтаичните клетки се комбинират, за да образуват слънчева клетка. Обикновено броят на фотоклетките в батерията е кратен на 36, но има и други опции. Освен слънчевата батерия, соларните системи включват и други устройства за съхранение и разпределение на електроенергия. По-специално това са:

• Батерия (една или повече);
• Инвертор (преобразува напрежение от 12 или 24 до 220 волта);
• Контролер за управление на зареждането и разреждането на батерията и захранване на мрежата.

Въз основа на тяхното предназначение могат да се разграничат две големи групи устройства. Слънчеви батерии с ниска мощност (до десет вата) се използват в мобилни джаджи или банки за захранване за зареждане. Системи с по-голяма мощност се използват за електрифициране на частни къщи и вили. Те обикновено се намират на покривите и фасадите на къщи, по-рядко в райони в близост до къщата. Има устройства, които ви позволяват да проследявате слънцето и да променяте ъгъла в зависимост от позицията му. Сега нека видим как работи слънчевата батерия и какво определя ефективността на нейната работа.

Как работи слънчевата батерия?

Слънчевата енергия се преобразува в последователно свързани фотоклетки. Нека разгледаме принципа на работа на слънчевата батерия на нивото на фотоволтаичните клетки. Основата на фотоклетката е силициев кристал. Силициевите съединения са много разпространени в природата. Най-известният е силициев оксид или пясък. Силициевият кристал може да се нарече просто голяма песъчинка. Кристалите се отглеждат изкуствено в лабораторни условия. Обикновено се произвеждат в кубични форми и след това в плочи. Дебелината на тези плочи е само 200 микрона. Това е 3-4 пъти по-дебело от човешки косъм.

Получените силициеви пластини са покрити със слой бор от едната страна и фосфор от другата. Има излишък от електрони в точките, където силиконовата пластина контактува с бора. От другата страна, по границата на силиконовата пластина с фосфора, има липсващи електрони. Там се образуват „дупки“, както обикновено ги наричат. Това свързване на граници с излишен брой електрони и техния дефицит се нарича p-n преход.

Когато слънчевата светлина удари слънчевите клетки на батерията, тяхната повърхност се бомбардира с фотони. Те избиват излишните електрони на фосфорния интерфейс и започват да се движат към „дупките“ на борния интерфейс. Така възниква електрически ток, който е подреденото движение на електрони. Към фотоклетката са свързани метални шини, през които се събира тока. Това изразява принципа на работа на силиконова фотоклетка.

Мощността на една фотоволтаична клетка е малка, а напрежението е около 0,5 волта. Поради това те се комбинират последователно в батерии от 36 броя, за да се получи изход от 18 волта. Това е достатъчно за зареждане на 12-волтова батерия. Тук също трябва да вземете предвид, че декларираните напрежение и мощност ще бъдат само когато батерията работи с максимална ефективност, което е рядкост в реални условия. Сглобената батерия се поставя върху подложка, покрита със стъкло и запечатана. Използваното стъкло трябва да пропуска ултравиолетова светлина, тъй като слънчевата батерия преобразува и тази част от спектъра. Сглобените батерии могат да се комбинират една с друга в последователни и паралелни вериги. Оказва се малък.

Днес слънчеви панели се инсталират в домовете и вилите им, за да пестят електроенергия. Такива миниатюрни соларни системи работят целогодишно. Основното е, че повърхността на панелите е чиста и слънцето грее. В някои случаи тяхната ефективност е по-висока в мразовит слънчев ден, отколкото в летен ден. Това се обяснява с факта, че отоплението донякъде намалява ефективността на тяхната работа.

Веднага си струва да се отбележи, че не е възможно напълно да се изостави електроенергията от централизираните мрежи. Но като инсталирате слънчева батерия, ще можете значително да спестите от разходите за комунални услуги. Вариантът, разбира се, не е подходящ за апартамент. Нормално е да работите с такава система само в селска къща или селска къща, където има достатъчно място за инсталиране на слънчеви панели.

В централните райони на Русия слънчевата система се изплаща за около 5 години. В южните райони периодът на изплащане е значително намален. Често колекторите за отопление на къща се монтират заедно със слънчеви панели. Сега има фабрично произведени слънчеви колектори, които могат да затоплят вода през цялата година.

По отношение на инсталирането на слънчеви панели трябва да се отбележат следните точки:

• Панелите трябва да се монтират от южната страна на покрива, фасадата или на площадката със страната, обърната на юг;
• Ъгълът на наклона съответства на географската ширина на вашия регион;
• В близост не трябва да има предмети, които хвърлят сянка върху слънчевите панели;
• Повърхността на панелите трябва редовно да се почиства от мръсотия и прах;
• Препоръчително е да използвате системи, които проследяват позицията на слънцето.

Сега разбирате принципа на работа на слънчевите панели и техните възможности. Ясно е, че не трябва да се отказваме от централизираното снабдяване с електроенергия. Съвременните слънчеви системи все още не са в състояние напълно да осигурят дома с енергия при облачно време. Но като част от комбинирана домашна система за енергоснабдяване, те са много подходящи.

Ако сте намерили тази статия за полезна, моля, споделете връзката към нея в социалните мрежи. Това ще помогне за развитието на сайта. Гласувайте в анкетата по-долу и оценете материала! Моля, оставете корекции и допълнения към статията в коментарите.

Постоянното покачване на цените на енергията, както и слабо развитата инфраструктура на някои региони, принуждават много потребители да прибягват до въвеждането на алтернативни източници за получаване на ресурс, сред които вятърни генератори, термопомпи и колектори за топла вода.

Ако вземем предвид, че лъвският дял от консумираната енергия е електричество, тогава става ясно защо много домашни занаятчии напоследък се интересуват от въпроса дали е възможно да се направят слънчеви панели за дома със собствените си ръце, нека да разгледаме този въпрос по-подробно.

Какво е слънчева батерия

Всяка слънчева батерия се основава на фотоклетки, които могат да трансформират естествената слънчева радиация в електрическа енергия. Следователно в повечето случаи проектирането на стандартна слънчева система се свежда до разполагането на отделни генератори на електричество (фотоклетки) в един корпус, който е в състояние да защити елементите от неблагоприятни външни фактори и механични въздействия.

И въпреки че характеристиките на мощността на слънчевите панели днес все още са далеч от идеалните, все повече хора прибягват до използването на тези източници като допълнителни генератори за решаване на основни проблеми (например за презареждане на батерии, работа с електроника и др.). Затова нека разгледаме по-отблизо технологията на производство на такава слънчева батерия, способна да генерира напрежение до 18 V с текущо натоварване до 8 A, т.е. да произвежда мощност от около 130 W / час.

Избор на компоненти за изработка на слънчева батерия

Преди да закупите компоненти, трябва да се има предвид, че основните източници на електроенергия днес в слънчевите батерии могат да бъдат фотоклетки, изработени от поликристален и монокристален силиций, които имат малко по-различни свойства. И въпреки че първият от тях се характеризира с относително ниска производителност (ефективност до 10%), ефективната им работа практически не се променя в зависимост от степента на осветеност, докато вторият вариант изисква постоянна слънчева светлина, което го прави по-малко популярен за самообслужване производство на слънчеви панели.

Що се отнася до закупуването на слънчеви клетки, по-оправдан вариант е да се обърнете към интернет ресурси, чрез които можете да закупите необходимите компоненти на минимална цена. В допълнение, много специализирани проекти (например ebay) могат да предложат на потребителя готови комплекти от слънчеви фотоклетки, оборудвани с всички необходими компоненти за сглобяване.

Тоест, на етапа на поръчката трябва да се погрижите за закупуването на фотоволтаични панели и за да елиминирате грешки в процеса на закупуване на тези елементи, препоръчително е да се придържате към следните препоръки:

• За да можете да произведете слънчева батерия, способна да зарежда 12-волтова батерия, трябва да се запасите с най-малко 36 фотоклетки (всяка произвежда 0,5 V), но предвид сложността на монтажа, експертите препоръчват закупуването на 3-4 клетки в резерв.
• Когато избирате слънчеви фотоклетки, трябва да вземете предвид нивото на потребление на енергия и за производството на един модул да използвате фотоклетки с еднакви стойности на напрежение и ток. Освен това не се препоръчва използването на системи от различни производители в един модул.
• За да се сведе до минимум разрушаването на фотоклетките по време на процеса на сглобяване, много експерти препоръчват да се даде предпочитание на продукти с вече запоени проводници.

Освен това, на етапа на доставка, в допълнение към активните елементи, трябва да се внимава да се закупят компоненти за производството на рамката, които могат да бъдат дървени пръти или алуминиеви ъгли, листови материали (фазер, ПДЧ, текстолит), както и като плексиглас или антикондензационен поликарбонат.

Технология за производство на слънчева батерия (SB) „направи си сам“.

Сглобяване на корпуса за SB

След като поръчате фотоклетки и определите общите им размери, можете да започнете производството на корпус за слънчевата батерия, като първата стъпка е да направите скица на бъдещия модел. Освен това, когато извършвате тази процедура, трябва да се придържате към следните препоръки:

• Корпусът - разположението на фотоклетките (вид кутия) трябва да има добра механична якост и да предпазва електрическите генератори от всякакъв вид влияния;
• Габаритните размери на корпуса трябва да позволяват лесно поставяне в него на фотоклетки (с минимално разстояние между тях 5 mm) и свързани елементи (проводници, шини);
• Дизайнът на кутията трябва да предотвратява навлизането на влага в батерията.

Както бе споменато по-горе, различни материали (дърво, алуминий, пластмаса) могат да се използват като материали за производството на рамка за слънчева батерия, но все пак трябва да се даде предпочитание на компоненти, устойчиви на влага.

Ако разгледаме процедурата за производство на рамката стъпка по стъпка, можем да отбележим, че мерките се изпълняват в следната последователност:

1. Според наличните размери се изрязва заготовка от дебел лист шперплат или ПДЧ, който ще действа като дъно на слънчевата батерия;
2. Страните са направени от дървени греди или алуминиеви ъгли, които са закрепени с винтове към подготвената основа по целия периметър. Освен това, за укрепване на рамката, някои експерти препоръчват допълнително разделяне на рамката на две или три части чрез полагане на допълнителни джъмпери;
3. В получените страни (в долната част на батерията) се правят проходни отвори (5-6 mm в диаметър на стъпки от 100-150 mm), което ще позволи на въздуха да циркулира вътре в батерията и ще елиминира възможността за образуване на влага;
4. Изработва се подложка от по-мек листов материал (например фазер), върху който впоследствие ще се монтират фотоклетки.

В края на работата всички структурни елементи на рамката на SB трябва да бъдат изложени на няколко слоя боя, за да се предпази целият бъдещ модул от деформация и разрушаване. И също така подгответе (изрежете по размера на рамката) защита (плексиглас), поради което фотоклетките ще бъдат безопасни.

Свързване на фотоклетки

За да може слънчевата батерия „направи си сам“ да отговаря напълно на техническите спецификации, е много важно правилно да интегрирате всички фотоклетки в рамката. Следователно, първото нещо, което трябва да направите, е да нанесете маркировки върху предвидения субстрат, по който ще бъдат монтирани слънчевите модули, за което се препоръчва да поставите всички слънчеви клетки в равнина, като осигурите необходимата междина между тях (можете използвайте дистанционни кръстове за плочки), след което направете тяхното електрическо свързване. Освен това, когато извършвате тази операция, трябва да сте много внимателни, тъй като механичната якост на фотоклетките е много ограничена и дори лек натиск може да деформира крехката основа на компонентите.

Електрическото свързване на фотоклетки за слънчева батерия трябва да се извърши по такъв начин, че всяка следваща плоча да е свързана последователно към предишната. Ако вземем предвид, че в повечето случаи положителният потенциал е разположен от предната страна на фотоклетката, а отрицателният потенциал от задната страна, тогава свързването на два съседни източника изглежда като полагане на проводници от предния извод на една плоча към съответния заден извод на следващия елемент. И изводите от всеки ред са свързани към следващите редове с помощта на проводници с голямо напречно сечение.

Самата процедура по свързване на панелите в една електрическа батерия се извършва с помощта на поялник с ниска мощност (25 W), чрез калайдисване и последващо запояване на проводниците в дадени точки.

Резултатът от такава работа трябва да бъде два изхода, през които полученото напрежение ще тече към потребителя. Въпреки това, за да се предотврати саморазреждането на батерия, свързана към батерия (например през нощта), препоръчително е да инсталирате шунтови диоди на Schottke на общия положителен проводник.

Механичен монтаж на панели

След електрическо свързване на фотоклетките, те трябва да бъдат механично закрепени към предварително подготвена основа. И въпреки че за тези цели могат да се използват различни методи, най-оптималният вариант се счита за възможността за закрепване на панелите към основата с помощта на уплътнител на основата на силикон. Единственото нещо, на което трябва да обърнете внимание, когато извършвате тази операция, е, че трябва да има една точка на закрепване за всеки елемент (обикновено в центъра), за да се предотвратят механични повреди на крехките елементи поради термичното им разширение по време на работа на цялото устройство. . Тоест, всеки от 36-те панела е фиксиран към основата на субстрата с помощта на силикон на ясно определено място, което води до общ източник на енергия.

Окончателно сглобяване на слънчевата батерия

Последният щрих при сглобяването на слънчеви панели за вашия дом със собствените си ръце ще бъде да поставите получената система в подготвената рамка и да я закрепите с помощта на стандартни самонарезни винтове (субстратът просто се завинтва към дъното на рамката). След това се прави електрическа връзка към изходящите проводници и цялата конструкция се покрива с прозрачен плексиглас, който се закрепва към страните на соларния панел с помощта на самонарезни винтове.

Монтаж на слънчева батерия

SB, изработен по описания по-горе начин, ще може да генерира достатъчно енергия за зареждане на 12-волтова батерия и по този начин да снабди малките потребители с дългоочакван ресурс. Въпреки това, като се има предвид 100% зависимостта на слънчевата батерия от ултравиолетовото лъчение, трябва да се обърне голямо внимание на правилната инсталация на получения електрически уред.

Тоест, слънчевата батерия трябва да се монтира на мястото на максимална слънчева активност, като предната част се поставя под ъгъл спрямо хоризонта от 40-60 градуса в посока юг или югозапад. В същото време е много важно да се избягва засенчването на батерията или нейното прекомерно замърсяване с листа, поради което не се препоръчва да се монтира този източник под короните на дърветата, а най-добрият вариант се счита за наклон на покрива .

Въпреки това, когато инсталирате соларни панели сами, трябва да сте особено внимателни и да спазвате определени изисквания. Така че, първо, носещата конструкция на покрива под батерията трябва да има достатъчна твърдост, за да издържи допълнителни натоварвания. Второ, мястото на инсталиране трябва да бъде лесно достъпно (за поддръжка). Трето, като проводници трябва да се използват кабелни продукти, които са устойчиви на интензивно ултравиолетово лъчение.

Препоръки за създаване на слънчева батерия със собствените си ръце

Въз основа на всичко казано по-горе можем да заключим, че слънчевите панели за вашия дом „направи си сам“ са напълно възможни, основното е да не се страхувате и да следвате редица много важни препоръки по време на работния процес:

• Използвайте само висококачествени материали за производството на панели, които могат да предпазят конструкцията от естествени валежи и интензивна радиация;
• При проектирането, сглобяването и монтажа на батерии, изграждайте на принципа на модулността, тъй като впоследствие мощността и напрежението на соларната система могат да бъдат значително увеличени чрез инсталиране на допълнителни фотоклетки
• Когато използвате уплътнител, трябва да внимавате и да продължите следващите процедури само след като е напълно изсъхнал (в противен случай може да се образува конденз върху вътрешната стена на плексигласа);
• По време на процеса на сглобяване трябва да използвате устройство (мултиметър), за да проверявате постоянно нивото на генерираното напрежение (от фотоклетка, от няколко фотоклетки, от целия модул).

Трябва също да се отбележи, че ако е необходимо, такава слънчева батерия може да се използва в условия на къмпинг, което може да изисква някои промени в дизайна. Е какво има!

Направи си сам слънчеви панели за вашия дом

Слънчевите панели са иновативни устройства, които могат да служат в полза на хората, като им предоставят възобновяем енергиен ресурс.

Как да си направим фотоклетки за слънчеви панели

Понякога е необходимо сами да направите слънчева батерия. Ще ви кажем как, от какво и за какви цели можете да използвате домашно SB.

Хора, които искат да живеят направина екологично чисто място, далеч от шума на цивилизацията, има все повече. Развитата индустрия замърсява въздуха и околната среда и причинява разпространението на много болести, отслабвайки имунната система. Но отдалечаването от града има някои трудности, главно поради липсата на електрозахранване в някои райони. Животът в наше време без електричество е почти невъзможен. На Запад този проблем се решава чрез инсталиране на вятърен генератор, но този метод има своите трудности. На първо място, проблемът е високата цена на оборудването. Освен това, за да захранвате цяла къща, ще ви трябва не един, а поне няколко генератора. Един от най-ефективните начини за осигуряване на електричество у дома е използването на слънчеви панели. Можете да изградите малка слънчева батерия със собствените си ръце, тъй като фабричните опции не са евтини.

Нека научим как да направим слънчева батерия

Основни елементи: къде да ги вземете

По същество слънчевата батерия е контейнер, който съдържа набор от елементи, които преобразуват слънчевата енергия в електричество. Не напразно използвахме думата „масив“. Факт е, че за да се осигури и най-малката къща с енергия, трябва да има доста елементи.

И тъй като тези елементи имат много крехка структура, контейнерът трябва да осигури тяхната механична защита. Освен това в един контейнер всички елементи са комбинирани в едно. Принципът на работа на батерията не е сложен. Следователно можете да го направите сами.

За да направите това, все още трябва да изучите теоретичната част, тъй като малко хора правят слънчеви панели сами. Оттук, между другото, и мнението, че е трудно да се направят. Но всъщност не е така. Основните заключения, получени след изучаване на материала за създаването на този източник на електроенергия, са следните:

1. Най-важното е да закупите слънчеви клетки и за предпочитане на достъпна цена.
2. Можете да използвате употребявани резервни части, поради високата цена на новите.
3. Можете да закупите чинии, които имат леки повреди, на търг или чрез реклама.

По този начин е напълно възможно да спестите пари за слънчеви клетки. И да направите контейнер със собствените си ръце няма да е трудно.

Принцип на действие

Ако преди това не сте се задълбочили във въпроса как да направите слънчева батерия, тогава първо трябва да разберете принципа на нейната работа. Ако разбирате принципа на това как работи, тогава въпросът как да го направите сами няма да ви обърка. Всъщност дизайнът му е доста прост.

Както писахме по-горе, слънчевата батерия (SB) е множество фотоволтаични преобразуватели на енергия, направени от силиций за генериране на постоянен ток. Всички елементи са свързани и монтирани в контейнер.

Има три вида конвертори:

• монокристален;
• поликристален;
• аморфен или тънък филм.

Фотоволтаичният ефект е следният: светлината от Слънцето пада върху фотоволтаичните клетки, след което избива свободни електрони от последните орбити на всеки атом върху силиконовата пластина. Свободните електрони започват да се движат между електродите, като по този начин генерират постоянен ток. Постоянният ток от своя страна се преобразува в променлив ток, с който ще бъде оборудвана сградата.

диаграма на преобразуване на слънчевата енергия в елементи

Как да изберем правилната фотоклетка

Тъй като слънчевите клетки се предлагат в аморфни, поликристални и монокристални, можете да изберете една от тези три опции. Препоръчително е да направите това преди да започнете работата по проекта. Нека разгледаме основните характеристики на всеки тип.

1. Монокристалните са с ефективност 12-14%, но са най-чувствителни към светлинните лъчи. Ако във вашия район няма много слънчеви дни, по-добре е да не обмисляте тази опция. Леките облаци могат значително да намалят ефективността. Срокът на експлоатация е 30 години.
2. Аморфните съдържат гъвкав кремък. Ефективността им е около 10%. Тяхната електрическа мощност не намалява дори при лоши метеорологични условия. Те обаче са много скъпи и могат да бъдат трудни за получаване.
3. Поликристалните имат ефективност до 9%. Те са много достъпни, работата им не зависи от облачността, но експлоатационният им живот е с една трета по-малък - до 20 години.

Можете да намерите всяка от тези опции в специализирани магазини. Ако искате да спестите малко, изберете втория клас. Тези елементи ще имат малки дефекти, но това няма да повлияе на работата на устройството. Понякога цената за използвани u. частите са 2-3 пъти по-ниски, което ви позволява да спестите пари правилно, като вършите работата сами.

Как да позиционирате, за да подобрите ефективността

Тъй като ефективността зависи преди всичко от светлината, когато избирате място за вашето устройство, трябва да използвате следния принцип: инсталацията трябва да се извърши възможно най-високо. Ето защо устройствата най-често се разполагат на покрива на сграда. Въпреки това, понякога се случва една къща по време на строителството да не е проектирана да носи повече тежест и този метод за генериране на електричество изисква по-здрави подове. След това трябва да изберете място на земята, което е постоянно осветено през целия ден.

Как да позиционирате слънчев панел

Що се отнася до ъгъла на падане на лъчите, по-добре е да инсталирате инсталацията така, че да падат перпендикулярно. В съвременните фабрични инсталации собственикът може да регулира ъгъла на платформата. Правенето на това в домашни версии не е лесно.

Ъгълът на наклон се определя както от географското местоположение на обекта, така и от нивото на слънцестоене в района.

Самостоятелна работа

как да направите слънчева батерия

Бих искал да кажа веднага - не се надявайте, че можете сами да изградите устройство, което напълно ще покрие всички разходи на къщата и ще осигури на сградата 220 волта електричество. Размерите на такава инсталация биха били огромни, тъй като една плоча генерира електрически ток с напрежение само 0,5 V. Оптималното за домашни продукти е номинално напрежение от 18 волта. Ще се съсредоточим върху този показател, когато изчисляваме необходимия брой фотоклетки за батерията.

Важно: Корпусът на устройството е обикновена плитка кутия. По-добре е да направите страните възможно най-малки, за да не създават сянка. Материалът за него може да бъде шперплат и летви.

За по-добро закрепване поставяме страните върху лепило и ги завинтваме с самонарезни винтове. За да улесним запояването на блоковете, разделяме кутията на две части с помощта на лента, фиксирана в центъра на кутията.

Сглобяване на рамката за фотоклетки

рамка за фотоклетки на слънчева батерия от профил

Защитната рамка или рамка е най-важната част от устройството. За да го създадете у дома, можете да използвате 30x30 mm алуминиеви ъгли или дървени блокове.

Ако решите да използвате метален профил, фаската се отстранява с пила под ъгъл 45 градуса. След като всички части на рамката са изрязани, те се свързват с помощта на ъгли. Защитното стъкло се залепва към готовата рамка със силикон.

Важно: Функцията на подложки може да се изпълнява от две изрязани парчета фазер. На тях ще бъдат монтирани соларни клетки. Вместо фазер можете да използвате всеки тънък материал, който е твърд и не провежда електрически ток.

Как да свържете плочи

За да свържете правилно плочите, трябва да знаете някои принципи:

1. За да увеличите напрежението у дома, когато запоявате плочи, трябва да знаете, че за увеличаване на напрежението те трябва да бъдат свързани последователно, а за увеличаване на тока - паралелно.
2. Разстоянието между силициевите пластини трябва да бъде 5 мм от всяка страна. Това е необходимо, тъй като плочите могат да се разширят при нагряване.
3. Всеки конвертор има две песни: от едната страна те ще имат „плюс“, от другата - „минус“. Свързване на всички части последователно в една верига.
4. Проводниците от последните компоненти на веригата трябва да бъдат изведени към обща шина.

Важно: за да избегнете саморазреждане на устройството през нощта или при облачно време, можете да инсталирате диод на Шотки 31DQ03 или друг аналог на контакта от „средната“ точка.

Когато всички работи по запояване са завършени, можете да проверите изходното напрежение с помощта на мултицет. Трябва да бъде 18–19V, за да осигури електричество на малка къща.

Как да сглобим панела

Устройство със слънчева батерия

И така, тялото е готово и е време да работим върху панела. Запоените преобразуватели трябва да бъдат поставени в получената кутия. Поставяме силикон в центъра на всяка фотоклетка и покриваме отгоре с подложка от фибран, за да ги фиксираме. Затваряме конструкцията с капак и за надеждност запечатваме всички фуги със силикон или уплътнител. Полученият панел се монтира върху специален държач или рамка.

Важно: За защита на батерията от агресивните въздействия на околната среда и климата е използван плексиглас за покриване на предната страна. Ако батерията е голяма, можете да използвате две части, но ако размерът й позволява, тогава можете да изрежете една, тогава връзката ще бъде безпроблемна.

По-добре е да не използвате обикновено стъкло - то е твърде крехко и може да се счупи по време на употреба.

Със собствените си ръце от това, което имате

Ако цената на слънчевите панели не ви устройва, можете лесно да създадете своя собствена инсталация от практически достъпни материали. По-долу ще разгледаме как да направите слънчева батерия със собствените си ръце от различни материали - например от транзистори, диоди и фолио.

Направи си сам слънчева батерия с помощта на импровизирани материали

Транзисторите като основа на светлинните елементи

Транзисторите са подходящи за нашата цел, тъй като вътре имат доста голям силициев полупроводников елемент, който ще се използва за производство на електричество. Най-добре е да изберете транзистори от тип CT или P.

Важно: При сглобяването на източник на ток добър вариант би било да се разработи платка от фолио от фибростъкло. След разпояване платката трябва да се постави в кутия с подходящи размери и да се покрие отгоре с плоча от плексиглас. В резултат на това можем да получим източник на ток от няколко десетки транзистора, който генерира напрежение от няколко волта с изходен ток от няколко милиампера.

Да започваме работа. На първо място, отрязахме металния капак от необходимия брой радиокомпоненти. Това е по-лесно да направите, ако държите транзистора в менгеме и внимателно го изрежете с ножовка. Вътре ще видите чиния. Това е основната част от бъдещото ни устройство. Той ще ни служи като фотоклетка.

Частта ще има три контакта: основа, емитер и колектор. По време на монтажа изберете колекторния възел поради най-голямата потенциална разлика.

По-добре е да направите сглобяването сами върху равна повърхност, изработена от всякакъв диелектричен материал.

Важно: Ние спояваме всички транзистори в отделни серийни вериги, които от своя страна трябва да бъдат свързани паралелно. Ние изчисляваме източника на ток въз основа на характеристиките на радиокомпонентите. Средно един транзистор произвежда напрежение от 0,35 V при ток на късо съединение от 0,25 μA.

Тези транзистори, които ще използвате за създаване на слънчеви панели, трябва да бъдат проверени преди работа. За тези цели вземаме обикновен мултицет. Необходимо е да превключите устройството в режим на измерване на ток, да го свържете между основата и колектора или емитера на транзистора. Взимаме индикатора - обикновено устройството показва малък ток - части от милиампер, по-рядко малко повече от 1 mA. След това превключваме устройството в режим на измерване на напрежението (ограничение 1-3 V) и получаваме стойността на изходното напрежение (тя ще бъде около няколко десети от волта). Препоръчително е да групирате транзистори с подобни стойности на изходното напрежение.

Използваме диоди

Вторият популярен материал за домашен източник на енергия е диод. Диодите D223B могат да се превърнат в наистина алтернативен източник на електрически ток. Те са с най-високо напрежение и са затворени в стъклена кутия. Един диод може да генерира 350 mV на слънце, въз основа на това може да се определи напрежението на изхода на готовия продукт.

След като направим изчисленията, избираме необходимия брой диоди. Те трябва да бъдат поставени в контейнер и напълнени с ацетон. Можете да използвате друг разтворител. Това е необходимо за премахване на боя от стъкло.

Взимаме плоча от неметален материал и правим маркировки върху нея, където ще бъдат запоени компонентите на източника на захранване. След няколко часа боята, докато се правят маркировките, ще стане мека и ще може лесно да се изстърже.

Соларен панел на диоди

След това трябва да определите положителния контакт - за това използваме мултицет. Определяме контакта под електрическа крушка или на слънце. Запояваме диодите паралелно, тъй като в този случай кристалът най-добре ще генерира енергия от слънцето. В резултат на това изходното напрежение ще бъде максимално.

Важно: за самостоятелно сглобяване можете да изберете диоди D223B. Те са най-добри, защото имат стъклено и малко тяло и могат да се монтират доста плътно. Освен това напрежението в тях е едно от най-високите (до 350 mV под слънцето).

Как да използвате фолио

Фолиото може да се използва и за създаване на източник на енергия, но няма да осигури много енергия. Подходящо е обикновено фолио с размер 45 кв. см. Трябва да се измие в сапунена вода, за да се отстрани мазнината. Ето инструкциите стъпка по стъпка:

1. С помощта на шкурка премахваме всякакъв вид корозия.
2. Върху електрическа печка с мощност 1,1 kW се поставя лист фолио и се нагрява до появата на оранжево-червени петна по него. Ако се нагрее допълнително, петната ще почернеят, което ще означава образуването на меден оксид.
3. Продължаваме да нагряваме още 30 минути, докато оксидният филм придобие желаната дебелина. Изключете котлона и оставете листа да изстине. Докато се охлажда бавно, оксидът започва да се отделя. Под течаща вода отстранете останалия оксид, без да огъвате или повредите листа и тънкия слой оксид.
4. Отново изрязваме същото парче фолио - със същия размер като първото.
5. Взимаме пластмасова бутилка, отрязваме гърлото и поставяме двете части там, като ги закрепваме със скоби. Те трябва да бъдат разположени така, че да не се свързват. Свързваме отрицателния извод към парчето, което сме нагрели, а положителния извод към второто.

Изсипете физиологичния разтвор в бутилката, така че да останат приблизително 2,5 cm до ръба на електродите.

Диаграма на фолиева слънчева батерия

Батерията за вилата е готова.

Разбира се, такова самоделно устройство няма да е достатъчно за захранване на дома, но може да се използва за презареждане на малки електрически уреди или за захранване на радио.

Как да си направим фотоклетки за слънчеви панели

Как да направите фотоклетки за слънчеви панели - Как да направите слънчева батерия със собствените си ръце? Снимки, видео, диаграми

Слънчевата енергия е просто страхотна, но тук е проблемът: дори една батерия струва много пари, а за добър ефект са ви нужни повече от една или дори две. Затова идва идеята – да събереш всичко сам. Ако имате малко умения за запояване, това е лесно да се направи. Целият монтаж се състои от последователно свързване на елементите в коловози и закрепване на коловозите към тялото. Нека веднага да поговорим за цената. Комплект за един панел (36 броя) струва около $70-80. А пълните слънчеви панели „направи си сам“ с всички материали ще ви струват около $120-150. Много по-малко от фабричните. Но трябва да се каже, че те също ще бъдат по-малко мощни. Средно всеки фотоконвертор произвежда 0,5 V, ако свържете 36 броя последователно, това ще бъде около 18 V.

Малко теория: видове фотоклетки за слънчеви панели

Най-големият проблем е закупуването на фотоволтаични преобразуватели. Това са същите силициеви пластини, които преобразуват слънчевата светлина в електричество. Тук трябва да разберете малко за видовете фотоклетки. Произвеждат се в два вида: поликристални и монокристални. Монокристалните са по-скъпи, но имат по-висока ефективност - 20-25%, поликристалните - по-евтини, но тяхната производителност е по-ниска - 17-20%. Как да ги различим външно? Поликристалните имат ярко син цвят. Монокристалните са малко по-тъмни и имат не квадратна, а многостранна форма - квадрат с изрязани ръбове.

Относно формуляра за освобождаване. Има соларни клетки с вече запоени проводници и има комплекти, в които проводниците са включени и трябва да запоявате всичко сами. Всеки сам решава какво да купи, но трябва да се каже, че без умение ще повредите поне една чиния, а най-вероятно и повече от една. И ако не знаете как да запоявате много добре... тогава е по-добре да платите малко повече, но вземете части, които са почти готови за употреба.

Правенето на фотоклетки за слънчеви панели със собствените си ръце е нереалистично. За да направите това, трябва да можете да отглеждате силициеви кристали и след това да ги обработвате. Следователно, трябва да знаете къде да купите. Повече за това по-късно.

Къде и как да купя фотоклетки

Сега за качеството. Всички китайски сайтове като Ebay или Alibaba продават бракове. Тези части, които не са преминали тестове във фабриката. Ето защо няма да получите перфектна батерия. Но цената им не е най-високата, така че можете да се примирите. Поне на първо време. Сглобете няколко тестови слънчеви панела със собствените си ръце, вземете ги в ръце и след това можете да ги вземете от фабриката.

Някои продават слънчеви клетки, запечатани във восък. Това ги предпазва от повреда при транспортиране, но е доста трудно да се отървете от восъка, без да повредите плочите. Трябва да ги потопите всички заедно в гореща, но не вряща вода. Изчакайте, докато восъкът се разтопи, след което внимателно отделете. След това изкъпете всяка чиния една по една в горещ сапунен разтвор, след което я потопете в чиста гореща вода. Може да се нуждаете от няколко такива „измивания“, водният и сапуненият разтвор ще трябва да се сменят и то повече от веднъж. След като отстраните восъка, поставете чистите чинии върху хавлиена кърпа, за да изсъхнат. Това е много неприятен въпрос. Така че е по-добре да купувате без восък. По този начин е много по-лесно.

Сега за пазаруването в китайски сайтове. Конкретно за Ebay и Alibaba. Те са проверени, всеки ден хиляди хора купуват нещо там. Системата не е по-различна. След регистрация, както обикновено, въведете името на елемента в лентата за търсене. След това избирате офертата, която харесвате по някаква причина. Не забравяйте да изберете от онези опции, които предлагат безплатна доставка. Ако няма такъв знак, тогава доставката ще трябва да се заплати отделно. И често е повече от цената на продукта и със сигурност повече от разликата, която печелите от цената.

Трябва да се съсредоточите не само върху цената, но и върху рейтинга и отзивите на продавача. Прочетете внимателно състава на продукта, неговите параметри и прегледи. Можете да общувате с продавача, но трябва да пишете съобщения на английски.

Относно плащането. Тя се прехвърля на продавача на тези сайтове само след като се подпишете при получаване на стоките. Междувременно, докато тече доставката, вашите пари са в сметката на платформата за търговия. Можете да платите с карта. Ако се страхувате да разкриете данните на вашата карта, използвайте междинни услуги. Те са различни, но същността е една и съща - картата ви няма да свети. В тези сайтове също има връщания, но това е дълга история, така че е по-добре да купувате от доверени продавачи (с добри оценки и отзиви).

да Доставката зависи от региона. И въпросът не е толкова колко време ще отнеме от Китай, а колко скоро ще го достави пощата. В най-добрия случай три седмици, но може и месец и половина.

Как се сглобява

Сглобяването на слънчева батерия със собствените си ръце се състои от три етапа:

1. Изработка на рамката.
2. Запояване на соларни клетки.
3. Рамкиране и запечатване.

Рамката може да бъде изработена от алуминиеви ъгли или дървени летви. Но формата на рамката, материалите и последователността на производство зависят от метода на инсталиране.

Първи метод: монтаж на прозорец

Батерията се окачва на прозорец, на рамка от вътрешността на стаята или отвън, но също и на прозореца. След това трябва да направите рамка от алуминиев ъгъл и да залепите стъкло или поликарбонат към нея. В този случай между фотоклетките остават поне малки празнини, през които малко светлина прониква в стаята. Изберете размерите на рамката въз основа на размера на вашите слънчеви клетки и начина, по който ще ги подредите. Размерите на прозореца също могат да играят роля. Моля, имайте предвид, че равнината трябва да е плоска - фотоелектрическите преобразуватели са много крехки и ще се спукат при най-малкото изкривяване.

След като разгънете готовата рамка със залепеното стъкло надолу, нанесете слой уплътнител върху повърхността на стъклото. Поставете линеалите, сглобени от фотоклетки върху уплътнителя, отново с лицето надолу.

Направете постелка от дебела еластична гума от пяна (с дебелина най-малко 4 см) и парче пластмасов филм (200 микрона): покрийте гумата от пяна с филм и я закрепете добре. По-добре е да запоявате полиетилен, но можете да използвате и лента, но всички фуги трябва да са от една и съща страна. Вторият трябва да е равен и гладък. Размерът на постелката трябва да пасва добре на рамката (без огъване или усилие).

Положихме постелката върху фотоклетки, вградени в уплътнител. На него има дъска, която е малко по-малка по размер от рамката и солидно натоварване на дъската. Това просто устройство ще ви помогне да изгоните въздушните мехурчета, които са уловени под фотоклетките. Въздухът намалява производителността и то значително. Защото колкото по-малко мехурчета има, толкова по-добре. Оставете цялата структура за 12 часа.

Сега е време да премахнете тежестта и да отлепите постелката. Правете го бавно и без да бързате. Важно е да не повредите запояването и проводниците. Затова дръпнете плавно, без резки движения. След отстраняване на подложката, панелът трябва да се остави за известно време да изсъхне. Когато уплътнителят спре да залепва, можете да окачите панела и да го използвате.

Вместо дълга процедура с уплътнител, можете да използвате специален филм за запечатване. Нарича се EVA. Просто разстелете филма върху сглобената и поставена върху стъклото батерия и я загрейте със сешоар, докато се затвори напълно. Отнема много по-малко време.

Втори метод: монтаж на стена, покрив и др.

В този случай всичко е различно. Задната стена трябва да е плътна и непроводима. Евентуално - дървени, шперплатови и др. Следователно има смисъл да направите рамката от дървени блокове. Само височината на тялото трябва да е малка, така че сянката отстрани да не пречи.

На снимката тялото се състои от две половини, но това изобщо не е необходимо. Просто е по-лесно да се сглобяват и полагат къси владетели, но в този случай ще има повече връзки. да Няколко нюанса: трябва да осигурите няколко дупки в корпуса. На дъното ви трябват няколко парчета за излизане на конденза, както и два отвора за проводниците от батерията.

След това боядисайте кутията на батерията с бяла боя - силициевите пластини имат доста широк диапазон от работни температури, но не е неограничен: от -40 o C до +50 o C. А през лятото +50 o C лесно се повишава в затворена кутия. Ето защо е необходим бял цвят, за да не прегряват фотоконверторите. Прегряването, подобно на хипотермията, води до намалена ефективност. Това, между другото, може да обясни един неразбираем феномен: обяд е, слънцето е горещо и батерията започна да произвежда по-малко електричество. И тя просто прегря. За южните райони вероятно трябва да поставите фолио. Ще бъде по-ефективно. Освен това производителността най-вероятно ще се увеличи: радиацията, отразена от фолиото, също ще бъде уловена.

След като боята изсъхне, можете да поставите сглобените пътеки. Но този път с лицето нагоре. Как да ги прикрепите? Поставете капка топлоустойчив уплътнител в средата на всяка плоча. Защо не го нанесете върху цялата повърхност? Поради термичното разширение плочата ще промени размерите си. Ако го залепиш само в средата, нищо няма да му стане. Ако има поне две точки, рано или късно ще се спука. Затова внимателно нанесете капка в средата и леко натиснете плочата. Не натискайте - много лесно се смачква.

В някои случаи плочите първо са били прикрепени към основа - лист фазер, боядисан в същия бял цвят. След това те бяха фиксирани към тялото с винтове на основата.

След като всички линийки са положени, свържете ги последователно. За да предотвратите увисването на проводниците, те могат да бъдат фиксирани с няколко капки уплътнител. Можете да извадите проводниците от елементите през дъното или през страната - както е по-удобно. Издърпайте ги през дупката и след това запълнете дупката със същия уплътнител. Сега трябва да оставите всички връзки да изсъхнат. Ако го покриете твърде рано, върху стъклото и фотоклетките ще се образува покритие, което значително ще намали ефективността на батерията. Затова чакаме поне един ден (или толкова дълго, колкото е посочено на опаковката на уплътнителя).

Сега всичко, което остава да направите, е да покриете всичко със стъкло или прозрачна пластмаса. Как да го прикрепите зависи от вас. Но не го запечатвайте в началото. Поне до теста. Може някъде да има проблем.

И още един нюанс. Ако планирате да свържете батерии към системата, ще трябва да инсталирате диод, който ще предотврати разреждането на батерията през батерията през нощта или при лошо време. Най-добре е да инсталирате диод на Шотки. Свързвам го към батерията последователно. По-добре е да го инсталирате вътре в конструкцията - при високи температури падането на напрежението му намалява, т.е. в работно състояние ще намали напрежението по-малко.

Как да запоявате елементи за слънчева батерия

Малко за работата със силициеви пластини. Те са много, много крехки и лесно се напукват и чупят. Затова трябва да боравите с тях изключително внимателно и да ги съхранявате в твърди контейнери, далеч от деца.

Трябва да работите върху плоска, твърда повърхност. Ако масата е покрита с мушама, поставете лист от нещо твърдо. Плочата не трябва да се огъва, но цялата й повърхност трябва да лежи плътно върху основата. Освен това основата трябва да е гладка. Опитът показва, че идеалният вариант е парче ламинат. Тя е твърда, равномерна, гладка. Запояват се от задната страна, а не отпред.

За запояване можете да използвате флюс или колофон или някое от съединенията в маркера за запояване. Тук всеки има своите предпочитания. Но е желателно съставът да не оставя следи върху матрицата.

Поставете силиконовата пластина с лицето нагоре (лицето е синята страна). Има две или три писти. Мажете ги с флюс или маркер, спиртен (не водно-спиртен) разтвор на колофон. Фотоконверторите обикновено идват с тънка контактна лента. Понякога се нарязва на парчета, понякога идва на макара. Ако лентата е навита на макара, трябва да отрежете парче, равно на удвоената ширина на соларната клетка плюс 1 см.

Запоете изрязаното парче върху обработената с флюс лента. Лентата се оказва много по-дълга от записа, останалото остава от едната страна. Опитайте се да държите поялника, без да го повдигате. Колкото се може повече. За по-добро запояване трябва да имате капка спойка или калай на върха на върха. Тогава запояването ще бъде с високо качество. Не трябва да има незапоени места, затоплете всичко добре. Но не натискайте! Особено по краищата. Това са много крехки продукти. Запоявайте лентите към всички песни една по една. Фотоконверторите се оказват „опашати“.

Сега всъщност за това как да сглобите слънчева батерия със собствените си ръце. Нека започнем да сглобяваме линията. Има и песни на гърба на плочата. Сега запояваме „опашката“ от горната плоча към долната. Технологията е същата: намазваме пистата с флюс, след което я запояваме. Така че свързваме необходимия брой фотоелектрически преобразуватели последователно.

В някои версии на задната страна няма писти, а платформи. Тогава има по-малко запояване, но може да има повече оплаквания за качество. В този случай намазваме само зоните с флюс. И ние също спояваме само върху тях. Това е всичко, всъщност. Сглобените коловози могат да се прехвърлят върху основата или тялото. Но има още много трикове.

Например, трябва да се поддържа известно разстояние (4-5 mm) между фотоклетките, което не е толкова лесно без скоби. Най-малкото несъответствие и има възможност за счупване на проводника или счупване на плочата. Следователно, за да зададете определена стъпка, строителните кръстове се залепват върху парче ламинат (използва се при полагане на плочки) или се правят маркировки.

Всички проблеми, които възникват при производството на слънчеви панели със собствените си ръце, са свързани със запояване. Ето защо, преди да запечатате и още по-добре, преди да прехвърлите линийката в кутията, проверете монтажа с амперметър. Ако всичко е наред, можете да продължите да работите.

Резултати

Сега знаете как да направите слънчева батерия у дома. Въпросът не е най-трудният, но изисква упорита работа.