За тази цел се произвеждат и продават готови компактни панели, изработени под формата на бързо сгъваеми възли на базата на синтетичен плат. AT средна лентаВ Русия такъв панел с размери около 30x40 cm може да осигури мощност в рамките на 5 W при напрежение 12 V.

По-голяма батерия може да осигури до 100 вата електрическа мощност. Изглежда, че това не е толкова много, но си струва да си припомним принципа на работа на малките: в тях целият товар се захранва чрез импулсен преобразувател от батерия от батерии, които се зареждат от вятърна мелница с ниска мощност. Така става възможно използването на по-мощни консуматори.

Използването на подобен принцип при изграждането на домашна слънчева електроцентрала я прави по-изгодна от вятърна мелница: през лятото слънцето грее през по-голямата част от деня, за разлика от непостоянния и често отсъстващ вятър. Поради тази причина батериите ще могат да се зареждат през деня много по-бързо, а самият соларен панел е много по-лесен за инсталиране, отколкото да изисква висока мачта.

Също така има смисъл да се използва слънчева батерия само като авариен източник на енергия. Например, ако газов котел за отопление с циркулационни помпи, при изключено захранване е възможно захранването им чрез импулсен преобразувател (инвертор) от батерии, които се поддържат заредени от слънчева батерия, поддържайки отоплителната система работоспособна.

Телевизионен сюжет по темата

Човечеството, за да се грижи за околната среда и да спести пари, започна да използва алтернативни източници на енергия, които по-специално включват слънчеви панели. Купуването на такова удоволствие ще бъде доста скъпо, но не е трудно да направите това устройство със собствените си ръце. Ето защо не ви боли да научите как сами да направите слънчева батерия. Това ще бъде обсъдено в нашата статия.

Слънчевите панели са устройства, които генерират електричество с помощта на фотоволтаични клетки.

Преди да говорите за това как да направите слънчева батерия със собствените си ръце, трябва да разберете устройството и принципите на неговата работа. Соларната батерия включва фотоклетки, свързани последователно и паралелно, батерия, която съхранява електричество, инвертор, който преобразува постоянен ток в променлив ток, и контролер, който следи зареждането и разреждането на батерията.

По правило фотоклетките се изработват от силиций, но пречистването му е скъпо, така че наскоро започнаха да се използват елементи като индий, мед и селен.

Всяка фотоклетка е отделна клетка, която генерира електричество. Клетките са свързани една с друга и образуват едно поле, чиято площ определя мощността на батерията. Тоест, колкото повече слънчеви клетки, толкова повече електричество се генерира.

За да направите слънчев панел със собствените си ръце у дома, трябва да разберете същността на такова явление като фотоелектричния ефект. Фотоклетката е силиконова плоча, когато светлината я удари, един електрон се избива от последното енергийно ниво на силициевите атоми. Движението на потока от такива електрони генерира постоянен ток, който впоследствие се преобразува в променлив ток. Това е феноменът на фотоелектричния ефект.

Предимства

Слънчевите панели имат следните предимства:

• безвредност за околната среда;
• издръжливост;
• безшумна работа;
• лекота на производство и монтаж;
• независимост на електрозахранването от разпределителната мрежа;
• неподвижност на части от устройството;
• незначителни финансови разходи;
• леко тегло;
• работа без механични преобразуватели.

Разновидности

Слънчевите панели са разделени на следните видове.

Силиций

Силиконът е най-популярният материал за батерии.

Силиконовите батерии също се разделят на:

1. Монокристални: Тези батерии използват много чист силиций.
2. Поликристален (по-евтин от монокристалния): Поликристалите се получават чрез постепенно охлаждане на силиций.

филм

Такива батерии са разделени на следните видове:

1. На базата на кадмиев телурид (ефективност 10%): кадмият има висок коефициент на поглъщане на светлина, което прави възможно използването му в производството на батерии.
2. На базата на меден селенид - индий: ефективността е по-висока от тази на предишните.
3. Полимер.

Слънчевите батерии от полимери започнаха да се произвеждат сравнително наскоро, обикновено за това се използват фурелини, полифенилен и др.. Полимерните филми са много тънки, около 100 nm. Въпреки ефективността от 5%, полимерните батерии имат своите предимства: евтин материал, екологичност, еластичност.

аморфен

Ефективността на аморфните батерии е 5%. Такива панели са направени от силан (силициев водород) на принципа на филмовите батерии, така че те могат да бъдат приписани както на силициеви, така и на филмови батерии. Аморфните батерии са еластични, генерират електричество дори при лошо време, абсорбират светлината по-добре от другите панели.

материали

За да направите слънчева батерия, ще ви трябват следните материали:

• фотоклетки;
• алуминиеви ъгли;
• диоди на Шотки;
• силиконови уплътнители;
• проводници;
• фиксиращи винтове и хардуер;
• поликарбонатен лист/плексиглас;
• оборудване за запояване.

Тези материали са необходими, за да направите слънчева батерия със собствените си ръце.

Избор на фотоклетки

За да направите слънчева батерия за вашия дом със собствените си ръце, трябва да изберете правилните слънчеви клетки. Последните се подразделят на монокристални, поликристални и аморфни.

Ефективността на първия е 13%, но такива фотоклетки са неефективни при лошо време, външно те са ярко сини квадрати. Поликристалните слънчеви клетки са способни да генерират електричество дори при лошо време, въпреки че тяхната ефективност е само 9%, те са по-тъмни на вид от монокристалните и са изрязани по краищата. Аморфните фотоклетки са изработени от гъвкав силиций, тяхната ефективност е 10%, тяхната производителност не зависи от метеорологичните условия, но производството на такива клетки е твърде скъпо, така че те се използват рядко.

Ако планирате да използвате електричеството, генерирано от фотоволтаични клетки в страната, тогава ви съветваме да сглобите слънчева батерия със собствените си ръце от поликристални клетки, тъй като тяхната ефективност е достатъчна за вашите цели.

Трябва да купувате фотоклетки от една и съща марка, тъй като фотоклетките от няколко марки могат да се различават значително - това може да причини проблеми с монтажа на батерията и нейното функциониране. Трябва да се помни, че количеството енергия, произведено от клетка, е право пропорционално на нейния размер, тоест колкото по-голяма е фотоклетката, толкова повече електричество произвежда; напрежението на клетката зависи от нейния тип, а не от размера.

Количеството произведен ток се определя от размерите на най-малката фотоклетка, така че трябва да закупите фотоклетки със същия размер. Разбира се, не трябва да купувате евтини продукти, защото това означава, че те не са преминали теста. Освен това не трябва да купувате фотоклетки, покрити с восък (много производители покриват фотоклетките с восък, за да запазят продуктите по време на транспортиране): отстраняването му може да повреди фотоклетката.

Изчисления и проект

Изграждането на слънчев панел със собствените си ръце е проста задача, основното е да се подходи отговорно към неговото изпълнение. За да направите слънчев панел със собствените си ръце, трябва да изчислите дневната консумация на електроенергия, след това да разберете средното дневно слънчево време във вашия район и да изчислите необходимата мощност. Така ще стане ясно колко клетки и какъв размер трябва да закупите. В крайна сметка, както бе споменато по-горе, токът, генериран от клетката, зависи от нейните размери.

Знаейки необходимия размер на клетките и техния брой, е необходимо да се изчислят размерите и теглото на панела, след което е необходимо да се установи дали покривът или друго място, където се планира да се монтира слънчевата батерия, ще издържи предвиден дизайн.

Когато инсталирате панела, трябва не само да изберете най-слънчевото място, но и да се опитате да го фиксирате под прав ъгъл спрямо слънчевите лъчи.

Етапи на работа

Кадър

Преди да започнете да правите слънчев панел със собствените си ръце, трябва да изградите рамка за него. Предпазва батерията от повреди, влага и прах.

Корпусът е сглобен от влагоустойчив материал: шперплат, покрит с влагоотблъскващ агент, или алуминиеви ъгли, към които силиконов уплътнителзалепва се плексиглас или поликарбонат.

В този случай е необходимо да се спазват вдлъбнатините между елементите (3-4 mm), тъй като е необходимо да се вземе предвид разширяването на материала с повишаване на температурата.

Елементи за запояване

Фотоклетките са разположени на лицевата страна на прозрачната повърхност, така че разстоянието между тях от всички страни да е 5 мм: по този начин се отчита възможното разширение на фотоклетките с повишаване на температурата.

Преобразувателите с два полюса са фиксирани: положителен и отрицателен. Ако искате да увеличите напрежението, свържете елементите последователно, ако токът - паралелно.

За да се избегне разреждането на батерията през нощта, диодът на Шотки е включен в една верига, състояща се от всички необходими части, свързвайки го с положителния проводник. След това всички елементи се запояват заедно.

Сглобяване

Запоените преобразуватели се поставят в готовата рамка, силиконът се нанася върху фотоклетките - всичко това е покрито със слой от дървесни влакна, затворен с капак, а ставите на частите са обработени с уплътнител.

Дори градски жител може да направи и постави слънчева батерия на балкона със собствените си ръце. Желателно е балконът да бъде остъклен и изолиран.
Така че разбрахме как да направим слънчева батерия у дома, оказа се, че изобщо не е трудно.

Идеи от импровизирани материали

Можете да направите слънчева батерия със собствените си ръце от импровизирани материали. Помислете за най-популярните опции.

Мнозина ще бъдат изненадани да научат, че фолиото може да се използва, за да направите слънчева батерия със собствените си ръце. Всъщност това не е изненадващо, тъй като фолиото увеличава отразяващата способност на материалите. Например, за да се намали прегряването на панелите, те се поставят върху фолио.

Как да си направим соларен панел от фолио?

Ще ни трябва:

• 2 "крокодила";
• Медно фолио;
• мултиметър;
• сол;
• празна пластмасова бутилкабез врат;
• електрическа фурна;
• пробивна машина.

След като почистим медния лист и измием ръцете си, отрязваме парче фолио, поставяме го на горещ електрически котлон, загряваме го за половин час, като наблюдаваме почерняването, след което махаме фолиото от печката, оставяме да изстине и вижте как парчетата се отлепват от листа. След нагряване оксидният филм изчезва, така че черният оксид може да бъде внимателно отстранен с вода.

След това се изрязва второ парче фолио със същия размер като първото, двете части се огъват, спускат се в бутилката, така че да нямат възможност да се докоснат.

Фолиото може да се използва и за отопление. За да направите това, той трябва да бъде издърпан върху рамката, към която след това трябва да свържете маркучи, свързани например към лейка.

Така научихме как да направим слънчев панел за дома от фолио.

Много къщи имат стари транзистори, но не всеки знае, че те са напълно подходящи за направата на слънчева батерия за лятна вила със собствените си ръце. В този случай фотоклетката е полупроводникова пластина, разположена вътре в транзистора. Как да направите слънчева батерия от транзистори със собствените си ръце? Първо трябва да отворите транзистора, за което е достатъчно да отрежете капака, за да видим плочата: тя е малка по размер, което обяснява ниската ефективност на слънчевите панели от транзистори.

След това трябва да проверите транзистора. За да направим това, използваме мултицет: свързваме устройството към транзистор с добре осветена светлина p-n преходи измервайте тока, мултицетът трябва да записва тока от няколко части от милиампера до 1 или малко повече; след това превключваме устройството в режим на измерване на напрежението, мултиметърът трябва да даде десети от волта.

Поставяме тестваните транзистори вътре в корпуса, например листова пластмаса и го запояваме. Можете да направите такава слънчева батерия със собствените си ръце у дома и да я използвате за зареждане на батерии и радиостанции с ниска мощност.

Старите диоди също са подходящи за сглобяване на батерии. Да направите слънчева батерия със собствените си ръце от диоди изобщо не е трудно. Необходимо е да отворите диода, излагайки кристала, който е фотоклетка, след това загрейте диода за 20 секунди за газова печка, и когато спойката се разтопи, отстранете кристала. Остава да запоите извадените кристали към кутията.

Мощността на такива батерии е малка, но е достатъчна за захранване на малки светодиоди.

Тази възможност да направите слънчева батерия със собствените си ръце от импровизирани средства ще изглежда много странна за повечето, но да направите слънчева батерия със собствените си ръце от бирени кутии е проста и евтина.

Ще направим корпуса от шперплат, върху който ще поставим поликарбонат или плексиглас, върху задната повърхност на шперплата ще закрепим дунапрен или стъклена вата за изолация. Алуминиевите кутии ще служат като фотоклетки. Важно е да изберете точно алуминиеви кутии, тъй като алуминият е по-малко податлив на корозия от например желязото и има по-добър топлопренос.

Освен това в дъното на кутиите се правят дупки, капакът се отрязва и ненужните елементи се огъват, за да се осигури по-добра циркулация на въздуха. След това трябва да почистите бурканите от мазнини и мръсотия с специални средствабез съдържание на киселина. След това трябва да закрепите херметически кутиите заедно: със силиконов гел, който издържа на високи температури, или с поялник. Не забравяйте да изсушите залепените кутии много добре в неподвижно положение.

След като прикрепихме кутиите към тялото, ги боядисваме в черно и затваряме конструкцията с плексиглас или поликарбонат. Такава батерия може да загрява вода или въздух с последващо подаване в помещението.

Разгледахме варианти как да направите слънчев панел със собствените си ръце. Надяваме се, че сега няма да имате въпрос как да направите слънчева батерия.

Видео

Как да направите слънчеви панели със собствените си ръце - видео урок.

Човечеството се стреми да премине към алтернативни източници на електроснабдяване, които ще помогнат за поддържане на околната среда чиста и ще намалят разходите за производство на енергия. Производството е по модерен индустриален метод. включва слънчеви приемници, батерии, контролери, инвертори и други устройства, предназначени за специфични функции.

Слънчевата батерия е основният елемент, от който започва натрупването на лъчи. В съвременния свят има много клопки за потребителя при избора на панел, тъй като индустрията предлага голям брой продукти, комбинирани под едно име.

силициеви слънчеви клетки

Тези продукти са популярни сред съвременните потребители. Силицият е основата за тяхното производство. Запасите му в дълбините са широко разпространени, а производството е сравнително евтино. Силиконовите клетки се сравняват благоприятно по отношение на производителността с други слънчеви клетки.

Видове елементи

Производството на силиций се извършва в следните видове:

• монокристален;
• поликристален;
• аморфен.

Горните форми на устройства се различават по това как силициевите атоми са подредени в кристал. Основната разлика между елементите е различният показател за преобразуване на светлинна енергия, който при първите два вида е приблизително на едно и също ниво и надвишава стойностите за устройства от аморфен силиций.

Днешната индустрия предлага няколко модела слънчеви светлоуловители. Тяхната разлика е в оборудването, използвано за производството на слънчеви панели. Технологията на производство и видът на изходния материал играят роля.

Монокристален тип

Тези елементи се състоят от силиконови клетки, закрепени заедно. По метода на учения Чохралски се получава абсолютно чист силиций, от който се правят монокристали. Следващият процес е нарязване на замразения и втвърден полуфабрикат на плочи с дебелина от 250 до 300 микрона. Тънките слоеве са наситени с метална решетка от електроди. Въпреки високата производствена цена, такива елементи се използват доста широко поради високия процент на преобразуване (17-22%).

Производство на поликристални елементи

Слънчеви панели, изработени от поликристали е, че разтопената силициева маса постепенно се охлажда. Производството не изисква скъпо оборудване, следователно разходите за получаване на силиций са намалени. Поликристалните соларни хранилища имат по-нисък КПД (11-18%), за разлика от монокристалните. Това се обяснява с факта, че по време на процеса на охлаждане масата на силиция се насища с най-малките гранулирани мехурчета, което води до допълнително пречупване на лъчите.

Аморфни силициеви елементи

Продуктите се класифицират като специален тип, тъй като принадлежността им към типа силиций идва от името на използвания материал, а производството на слънчеви клетки се извършва с помощта на технологията на филмовите устройства. Кристалът в производствения процес отстъпва място на силициевия водород или силон, тънък слой от който покрива субстрата. Батериите имат най-ниска стойност на ефективност, само до 6%. Елементите, въпреки значителния недостатък, имат редица неоспорими предимства, които им дават правото да застанат в съответствие с горните типове:

• стойността на поглъщане на оптиката е две дузини пъти по-висока от тази на монокристалните и поликристалните устройства;
• има минимална дебелина на слоя само 1 микрон;
• облачно време не влияе върху работата на преобразуването на светлината, за разлика от други видове;
• поради високата си якост на огъване, може да се използва безпроблемно на трудни места.

Трите вида слънчеви преобразуватели, описани по-горе, се допълват от хибридни продукти, направени от материали с двойни свойства. Такива характеристики се постигат, ако в аморфния силиций се включат микроелементи или наночастици. Полученият материал е подобен на поликристален силиций, но се сравнява благоприятно с новите технически показатели.

Суровини за производство на филмови слънчеви клетки CdTe

Изборът на материал е продиктуван от необходимостта да се намалят производствените разходи и да се подобрят експлоатационните характеристики. Най-често използваният светлопоглъщащ кадмиев телурид. През 70-те години на миналия век CdTe се смяташе за основен претендент за използване в космоса, а в съвременната индустрия той намери широко приложение в слънчевата енергия.

Този материал принадлежи към категорията на кумулативните отрови, така че дебатът по въпроса за неговата вредност не стихва. Изследователите установиха факта, че нивото на вредни вещества, влизащи в атмосферата, е приемливо и не уврежда околната среда. Нивото на ефективност е само 11%, но цената на преобразуваната електроенергия от такива елементи е с 20-30% по-ниска, отколкото от устройства от силициев тип.

Акумулатори на лъчи от селен, мед и индий

Полупроводниците в устройството са мед, селен и индий, понякога е разрешено последният да се замени с галий. Това се дължи на голямото търсене на индий за производството на монитори. плосък тип. Ето защо беше избрана тази опция за заместване, тъй като материалите имат сходни свойства. Но за индикатора за ефективност подмяната играе важна роля, производството на слънчева батерия без галий повишава ефективността на устройството с 14%.

Слънчеви колектори на полимерна основа

Тези елементи се класифицират като млади технологии, тъй като наскоро се появиха на пазара. Органичните полупроводници абсорбират светлината, за да я преобразуват в електрическа енергия. За производството се използват фулерени от въглеродната група, полифенилен, меден фталоцианин и др.. В резултат на това се получават тънки (100 nm) и гъвкави филми, които при работа дават коефициент на полезно действие от 5-7%. Стойността е малка, но производството на гъвкави слънчеви панели има няколко положителни аспекта:

• големи средства не се изразходват за производство;
• възможност за инсталиране на гъвкави батерии в местата на завои, където еластичността е от първостепенно значение;
• сравнителна лекота и достъпност на инсталацията;
• гъвкавите батерии нямат вредно въздействие върху околната среда.

Химическо ецване по време на производството

Най-скъпият в слънчевата клетка е мултикристална или монокристална силициева пластина. За най-рационални се изрязват псевдо-квадратни фигури, същата форма ви позволява плътно да поставите плочите в бъдещия модул. След процеса на рязане върху повърхността остават микроскопични слоеве повредена повърхност, които се отстраняват чрез ецване и текстуриране, за да се подобри приемането на падащите лъчи.

Обработената по този начин повърхност представлява хаотично разположени микропирамиди, отразена от лицето на която, светлината попада върху страничните повърхности на други издатини. Процедурата по разхлабване намалява отразяващата способност на материала с приблизително 25%. В процеса на ецване се използват серия от киселинни и алкални обработки, но е неприемливо да се намали значително дебелината на слоя, тъй като плочата не може да издържи следните обработки.

Полупроводници в слънчеви клетки

Технологията за производство на слънчеви клетки предполага, че основната концепция на твърдата електроника е p-n преходът. Ако електронната проводимост на n-типа и проводимостта на дупката на p-типа се комбинират в една плоча, тогава в точката на контакт между тях възниква p-n преход. Основен физическа собственостна това определение става възможно да служи като бариера и да пропуска електричество в една посока. Именно този ефект ви позволява да установите пълната работа на слънчевите клетки.

В резултат на дифузия на фосфор в краищата на плочата се образува слой от n-тип, който се основава близо до повърхността на елемента на дълбочина само 0,5 μm. Производството на слънчева батерия осигурява плитко проникване на носители с противоположни знаци, които възникват под действието на светлината. Пътят им до зоната на влияние на p-n-прехода трябва да е кратък, в противен случай те могат да се гасят взаимно, когато се срещнат, без да генерират никакво количество електричество.

Използването на плазмено-химично ецване

Конструкцията на слънчевата батерия предвижда предната повърхност с монтирана решетка за улавяне на ток и задната страна, която е плътен контакт. По време на явлението дифузия възниква електрическо късо съединение между двете равнини и се предава до края.

За премахване на късото съединение се използва оборудване за слънчеви батерии, което позволява това да се извърши чрез плазмохимично, химическо ецване или механично, чрез лазер. Често се използва методът на плазмохимично въздействие. Гравирането се извършва едновременно за стек от силициеви пластини, подредени заедно. Резултатът от процеса зависи от продължителността на обработката, състава на агента, размера на квадратите на материала, посоката на струите на йонния поток и други фактори.

Нанасяне на антирефлексно покритие

Чрез прилагане на текстура върху повърхността на елемента, отражението се намалява до 11%. Това означава, че една десета от лъчите просто се отразяват от повърхността и не участват в образуването на електричество. За да се намалят тези загуби, върху лицевата страна на елемента е нанесено покритие с дълбоко проникване на светлинни импулси, което не ги отразява обратно. Учените, като вземат предвид законите на оптиката, определят състава и дебелината на слоя, така че производството и инсталирането на слънчеви панели с такова покритие намалява отражението до 2%.

Контактно покритие от предната страна

Повърхността на елемента е проектирана да абсорбира най-голямото количество радиация, именно това изискване определя размерите и спецификациинанесена метална мрежа. Избирайки дизайна на предната страна, инженерите решават два противоположни проблема. Намаляването на оптичните загуби става при по-тънки линии и тяхното разположение на голямо разстояние една от друга. Производството на слънчева батерия с увеличен размер на мрежата води до факта, че някои от зарядите нямат време да достигнат контакт и се губят.

Затова учените са стандартизирали стойността на разстоянието и дебелината на линията за всеки метал. Твърде тънките ленти отварят пространство на повърхността на елемента, за да абсорбират лъчите, но не провеждат силен ток. Съвременните методи за нанасяне на метализация се състоят от ситопечат. Като материал сребросъдържащата паста най-добре се оправдава. Благодарение на използването му ефективността на елемента се повишава с 15-17%.

Метализация на гърба на устройството

Прилагането на метал върху гърба на устройството става по два начина, всеки от които изпълнява своя собствена работа. Непрекъснат тънък слой по цялата повърхност, с изключение на отделните отвори, се напръсква с алуминий, а отворите се запълват със сребросъдържаща паста, която играе контактна роля. Твърдият алуминиев слой служи като вид огледално устройство от задната страна за свободни заряди, които могат да бъдат загубени във висящите кристални връзки на решетката. С такова покритие слънчевите панели работят с 2% повече мощност. Отзивите на потребителите казват, че такива елементи са по-издръжливи и не зависят толкова много от облачно време.

Изработка на слънчеви панели със собствените си ръце

Не всеки може да поръча и инсталира слънчеви източници на енергия у дома, тъй като цената им днес е доста висока. Ето защо много занаятчии и занаятчии овладяват производството на слънчеви панели у дома.

Можете да закупите комплекти фотоклетки за самостоятелно сглобяване в Интернет на различни сайтове. Цената им зависи от броя на използваните плочи и мощността. Например комплекти с ниска мощност от 63 до 76 W с 36 плочи струват 2350-2560 рубли. съответно. Тук те също купуват работни артикули, отхвърлени от производствените линии по някаква причина.

При избора на типа фотоелектрически преобразувател се взема предвид фактът, че поликристалните клетки са по-устойчиви на облачно време и работят по-ефективно от монокристалните, но имат по-кратък експлоатационен живот. Монокристалните имат по-висока ефективност при слънчево време и ще издържат много по-дълго.

За да организирате производството на слънчеви панели у дома, трябва да изчислите общото натоварване на всички устройства, които ще бъдат захранвани от бъдещия преобразувател, и да определите мощността на устройството. От това следва броят на фотоклетките, като същевременно се взема предвид ъгълът на панела. Някои занаятчии предвиждат възможност за промяна на позицията на равнината на натрупване в зависимост от височината на слънцестоенето, а през зимата - от дебелината на снега, който е паднал.

Използва се за направата на тялото различни материали. Най-често поставят алуминиеви или неръждаеми ъгли, използват шперплат, ПДЧ и др. Прозрачната част е от органично или обикновено стъкло. В продажба има фотоклетки с вече запоени проводници, за предпочитане е да купувате такива, тъй като задачата за сглобяване е опростена. Плочите не са подредени една върху друга - долните могат да дадат микропукнатини. Припоят и флюсът са предварително нанесени. По-удобно е да запоявате елементите, като ги поставите веднага от работната страна. В края крайните плочи се заваряват към гумите (по-широки проводници), след което се извеждат "минус" и "плюс".

След извършената работа панелът се тества и пломбира. Чуждестранните занаятчии използват съединения за това, но за нашите занаятчии те са доста скъпи. Домашно направените трансдюсери са запечатани със силикон, а задната страна е покрита с лак на акрилна основа.

В заключение трябва да се каже, че прегледите на майсторите, които са го направили, винаги са положителни. Веднъж похарчили пари за производството и инсталирането на преобразувателя, семейството бързо ги плаща и започва да пести пари, използвайки безплатна енергия.

Осигуряването на комфортни условия на живот в модерни апартаменти и частни къщи не може без електрическа енергия, нуждата от които непрекъснато нараства. Въпреки това, цените на този източник на енергия също се увеличават с достатъчна редовност. Съответно се увеличават и общите разходи за поддръжка на жилищата. Ето защо слънчевата батерия за частна къща „направи си сам“, заедно с други алтернативни източници на електроенергия, става все по-актуална. Този метод позволява да се направи обектът енергонезависим в условията на постоянни увеличения на цените и прекъсвания на захранването.

Ефективност на слънчевия панел

Проблемът с автономното захранване на уреди и оборудване в частни домове се разглежда дълго време. Един от вариантите за алтернативно хранене се превърна в слънчевата енергия, която в съвременните условия намери широко приложение в практиката. Единственият фактор, който поражда съмнения и спорове, е ефективността на слънчевите панели, която не винаги отговаря на очакванията.

Работата на слънчевите панели зависи пряко от количеството слънчева енергия. Така батериите ще бъдат най-ефективни в райони, където преобладават слънчевите дни. Дори в най-идеалния сценарий ефективността на батериите е само 40%, а в реални условия тази цифра е много по-ниска. Друго условие за нормална работа е наличието на значителни площи за инсталиране на автономни соларни системи. Ако за Вилатова не е сериозен проблем, тогава собствениците на апартаменти трябва да решат много допълнителни технически проблеми.

Устройство и принцип на действие

Слънчевите клетки се основават на способността на слънчевите клетки да преобразуват слънчевата енергия в електрическа. Всички заедно са събрани под формата на многоклетъчно поле, обединени в обща система. Действието на слънчевата енергия превръща всяка клетка в източник на електрически ток, който се събира и съхранява в батерии. Размерите на общата площ на такова поле пряко влияят върху мощността на цялото устройство. Тоест, с увеличаване на броя на фотоклетките, количеството генерирана електроенергия съответно се увеличава.

Това не означава, че необходимото количество електроенергия може да се генерира само на много големи площи. Има много малки домакински уреди, които използват слънчева енергия – калкулатори, фенерчета и други устройства.

В модерните селски къщиосветителните тела, захранвани със слънчева енергия, стават все по-популярни. Тези прости и рентабилни устройства осветяват градински пътеки, тераси и други необходими места. През нощта се използва електричеството, съхранявано през деня, когато грее слънце. Използването на икономични лампи ви позволява да изразходвате натрупаната електроенергия за дълго време. Решаването на основните проблеми на енергоснабдяването се извършва с помощта на други, по-мощни системи, които позволяват генерирането на достатъчно количество електроенергия.

Основните видове слънчеви панели

Преди да започнете да правите сами слънчеви панели, препоръчително е да се запознаете с основните им видове, за да изберете най-подходящия вариант за себе си.

Всички преобразуватели на слънчева енергия са разделени на филмови и силиконови, в съответствие с техния дизайн и характеристики на дизайна. Първият вариант е представен от тънкослойни батерии, където преобразувателите са направени под формата на филм, направен по специална технология. Тези структури са известни също като полимерни. Те могат да бъдат инсталирани на всякакви налични места, но изискват много място и имат ниска ефективност. Дори средната облачност може да намали ефективността на филмовите устройства с 20% наведнъж.

Силиконовите батерии са представени от три вида:

• . Дизайнът се състои от множество клетки с вградени силиконови преобразуватели. Съединяват се и се пълнят със силикон. Лесен за използване, лек, гъвкав, водоустойчив. Но за да се гарантира ефективната работа на такива батерии, е необходимо директно действие. слънчеви лъчи. Въпреки сравнително високата ефективност - до 22%, с настъпването на облачността производството на електроенергия може значително да намалее или да спре напълно.
• . В сравнение с монокристалните, те имат повече конвертори, поставени в клетките. Тяхната инсталация се извършва в различни посоки, което значително повишава ефективността на работа дори при слаба светлина. Тези батерии са най-широко използвани, особено в градските райони.
• Аморфен. Те имат ниска ефективност - само 6%. Те обаче се считат за много обещаващи, поради способността да абсорбират светлинен поток многократно повече от първите два вида.

Всички разглеждани видове слънчеви клетки се произвеждат фабрично, така че цената им все още е много висока. В тази връзка можете да опитате сами да направите слънчева батерия, като използвате евтини материали.

Избор на материали и части за производство на слънчева батерия

Тъй като високата цена на автономните източници на слънчева енергия ги прави недостъпни за широко използване, домашните занаятчии могат да се опитат да организират производството на слънчеви панели със собствените си ръце от импровизирани материали. Трябва да се помни, че при производството на батерията е невъзможно да се направи само с импровизирани материали. Определено ще трябва да закупите фабрични части, дори и да не са нови.

Структурата на преобразувателя на слънчева енергия включва няколко основни елемента. На първо място, това е батерия от определен тип, която вече беше обсъдена по-горе. След това идва контролерът на батерията, който контролира нивото на заряд на батериите чрез получения електрически ток. Следващият елемент са батериите, които съхраняват електричество. Без провал ще трябва да преобразувате постоянен ток в променлив ток. Така всички домакински уреди с напрежение 220 волта ще могат да работят нормално.

Всеки от тези елементи може да бъде закупен свободно на пазара за електроника. Ако има определени теоретични знания и практически умения, тогава повечето от тях могат да бъдат сглобени самостоятелно съгласно стандартни схеми, включително контролера на слънчевата батерия. За да изчислите мощността на преобразувателя, трябва да знаете за каква цел ще се използва. Може да бъде само осветление или отопление, както и пълно осигуряване на нуждите на обекта. В тази връзка ще бъдат избрани материали и компоненти.

Когато правите слънчева батерия със собствените си ръце, трябва да вземете решение не само за мощността, но и за работното напрежение на мрежата. Факт е, че захранваните от слънчева енергия мрежи могат да работят с постоянен или променлив ток. Последният вариант се счита за по-предпочитан, тъй като позволява разпределяне на електроенергия до потребителите на разстояние повече от 15 метра. При използване на поликристални батерии, една квадратен метърможете да получите средно за един час около 120 вата. Тоест, за да се получат 300 kW на месец, ще са необходими слънчеви панели с обща площ от 20 m2. Толкова харчи едно обикновено семейство от 3-4 души.

В частни къщи и вили се използват слънчеви панели, всяка от които включва 36 елемента. Мощността на един панел е около 65W. В малка частна къща или селска къща са достатъчни 15 панела, способни да генерират електрическа мощност до 5 kW на час. След извършване на предварителни изчисления можете да закупите конвертиращи плочи. Приемливо е закупуването на повредени клетки с незначителни дефекти, които засягат само външния вид на батерията. В работно състояние всеки елемент може да достави около 19 V.

Производство на соларни панели

След като всички материали и части са подготвени, можете да започнете да сглобявате преобразувателите. При запояване на елементите е необходимо да се осигури разширителна междина между тях в рамките на 5 mm. Запояването трябва да бъде много внимателно и внимателно. Например, ако плочите не са окабелени, те ще трябва да бъдат запоени ръчно. За да работите, ви е необходим 60-ватов поялник, към който последователно е свързана конвенционална 100-ватова лампа с нажежаема жичка.

Всички плочи са запоени последователно една към друга. Плочите се характеризират с повишена крехкост, така че се препоръчва да ги запоявате с помощта на рамка. По време на разпояването във веригата се вкарват диоди заедно с фотоплаки, които предпазват фотоклетките от разреждане при намаляване на нивото на осветеност или настъпване на пълна тъмнина. За тази цел половините на панела се комбинират в обща шина, която от своя страна се извежда към клемния блок, поради което се създава средната точка. Същите диоди предпазват батериите от разреждане през нощта.

Едно от основните условия за ефективна работа на батериите е висококачественото запояване на всички точки и възли. Преди да инсталирате субстрата, тези места трябва да бъдат тествани. За извеждане на ток се препоръчва използването на проводници с малко напречно сечение, например кабел за високоговорител в силиконова изолация. Всички проводници са закрепени с уплътнител. След това се избира материалът за повърхността, към която ще бъдат прикрепени плочите. Повечето подходящи характеристикистъклото има много по-добра пропускливост на светлина от карбоната или плексигласа.

Когато правите слънчева батерия от импровизирани средства, трябва да се погрижите за кутията. Кутията обикновено се прави от дървена гредаили алуминиев ъгъл, след което върху уплътнителя се поставя стъкло. Уплътнителят трябва да запълни всички неравности и след това да изсъхне напълно. Поради това прахът няма да попадне вътре и фотографските плаки няма да се замърсят по време на работа.

След това върху стъклото се монтира лист със запоени фотоклетки. Може да се фиксира по много начини, но прозрачната епоксидна смола или уплътнителят се считат за най-добрите варианти. Епоксидна смолацялата повърхност на стъклото е равномерно покрита, след което върху нея се монтират преобразуватели. При използване на уплътнител закрепването се извършва с точки в центъра на всеки елемент. В края на монтажа трябва да се получи запечатан корпус, вътре в който се поставя слънчевата батерия. Готовото устройство ще произвежда приблизително 18-19 волта, което е напълно достатъчно за зареждане на батерията на 12 волта.

Възможност за отопление на дома

След като домашната слънчева батерия бъде сглобена, всеки собственик със сигурност ще иска да я тества в действие. Най-важният проблем е отоплението на къщата, затова на първо място се проверяват възможностите за отопление със слънчева енергия.

За отопление се използват слънчеви колектори. С помощта на вакуумен колектор слънчевата светлина се превръща в топлина. Тънките стъклени тръби се пълнят с течност, която се нагрява от слънцето и предава топлина на водата, поставена в резервоара за съхранение. В нашия случай този метод не е подходящ, тъй като говорим изключително за преобразуване на слънчевата енергия в електрическа.

Всичко зависи от мощността на използваното устройство. Във всеки случай по-голямата част от получената енергия ще бъде изразходвана за нагряване на водата в котела. Ако 100 литра вода се загреят до 70-80 градуса, това ще отнеме около 4 часа. Консумацията на електроенергия от бойлер с нагревателни елементи от 2 kW ще бъде 8 kW. При генериране на електроенергия от 5 kW на час няма да има проблеми. Въпреки това, с площ на батерията под 10 m2, отоплението на частна къща с тяхна помощ става невъзможно.

Слънчевите панели са източник на енергия, който може да се използва за генериране на електричество или топлина за нискоетажна сграда. Просто слънчевите панели имат висока цена и са недостъпни за повечето жители на нашата страна. Съгласен ли си?

Друго нещо е, когато слънчевата батерия е направена от собствените си ръце - разходите са значително намалени и такъв дизайн работи не по-лошо от панел за промишлено производство. Ето защо, ако сериозно мислите за закупуване на алтернативен източник на електроенергия, опитайте се да го направите сами - не е много трудно.

Статията ще се фокусира върху производството на слънчеви панели. Ще ви кажем какви материали и инструменти ще са необходими за това. И по-долу ще намерите инструкции стъпка по стъпкас илюстрации, които ясно показват напредъка на работата.

Енергията на слънцето може да се преобразува в топлинна енергия, когато енергийният носител е топлоносител или в електрическа енергия, събрана в батерии. Батерията е генератор, работещ на принципа на фотоелектричния ефект.

Преобразуването на слънчевата енергия в електричество става след като слънчевите лъчи ударят фотоклетките, които са основната част от батерията.

В същото време светлинните кванти "освобождават" своите електрони от екстремни орбити. Тези свободни електрони дават електрически ток, който преминава през контролера и се натрупва в батерията, а оттам отива към консуматорите на енергия.

Галерия с изображения

Материали за създаване на соларна плоча

Когато започнете да изграждате слънчева батерия, трябва да се запасите със следните материали:

• силикатни плочи-фотоклетки;
• ПДЧ листове, алуминиеви ъгли и ламели;
• твърда гума от пяна с дебелина 1,5-2,5 см;
• прозрачен елемент, който служи като основа за силициеви пластини;
• винтове, самонарезни винтове;
• силиконов уплътнител за външна употреба;
• електрически проводници, диоди, клеми.

Количеството необходими материали зависи от размера на вашата батерия, която най-често е ограничена от броя на наличните слънчеви клетки. От инструментите ще ви трябва: отвертка или набор от отвертки, ножовка за метал и дърво, поялник. За да тествате готовата батерия, ви е необходим тестер за амперметър.

Сега разгледайте най-важните материали по-подробно.

Силиконови пластини или слънчеви клетки

Фотоклетките за батерии са от три вида:

• поликристален;
• монокристален;
• аморфен.

Поликристалните плочи се характеризират с ниска ефективност. Размерът на полезното действие е около 10 - 12%, но тази цифра не намалява с времето. Животът на поликристалите е 10 години.

Соларната батерия се сглобява от модули, които от своя страна са изградени от фотоволтаични преобразуватели. Батериите с твърди силиконови фотоклетки представляват вид сандвич с последователни слоеве, фиксирани в алуминиев профил.

Монокристалните соларни клетки се отличават с по-висока ефективност - 13-25% и дълъг експлоатационен живот - над 25 години. С течение на времето обаче ефективността на монокристалите намалява.

Монокристалните преобразуватели се получават чрез рязане на изкуствено отгледани кристали, което обяснява най-високата фотопроводимост и производителност.

Филмовите фотопреобразуватели се получават чрез отлагане на тънък слой аморфен силиций върху гъвкава полимерна повърхност.

Гъвкавите аморфни силициеви батерии са най-съвременните. Техният фотоелектрически преобразувател се напръсква или заварява върху полимерна основа. Ефективност в района на 5 - 6%, но филмовите системи са изключително лесни за инсталиране.

Сравнително наскоро се появиха филмови системи с аморфни фотопреобразуватели. Това е изключително просто и възможно най-евтино, но губи потребителски качества по-бързо от конкурентите.

Не е препоръчително да използвате фотоклетки с различни размери. В този случай максималният ток, генериран от батериите, ще бъде ограничен от тока на най-малката клетка. Това означава, че по-големите плочи няма да работят с пълен капацитет.

Когато купувате слънчеви клетки, попитайте продавача за метода на доставка, повечето продавачи използват метода на восък, за да предотвратят счупването на крехките елементи.

Най-често за домашни батерии се използват моно- и поликристални фотоволтаични клетки с размери 3x6 инча, които могат да бъдат поръчани в онлайн магазини като E-by.

Цената на фотоклетките е доста висока, но много магазини продават така наречените елементи от група B. Продуктите, причислени към тази група, са дефектни, но годни за употреба и цената им е с 40-60% по-ниска от тази на стандартните табели.

Повечето онлайн търговци на дребно продават фотоволтаични клетки в опаковки от 36 или 72 фотоволтаични преобразувателни плочи. Необходими са шини за свързване на отделни модули в батерия, ще са необходими терминали за свързване към системата.

Галерия с изображения

Соларната батерия може да се използва като резервен източник на енергия в случай на често спиране на централизираното захранване. За автоматично превключване е необходимо да се осигури система за непрекъсваемо захранване.

Такава система е удобна с това, че когато се използва традиционен източник на електроенергия, зареждането се извършва едновременно. Оборудването, обслужващо слънчевата батерия, се намира вътре в къщата, така че е необходимо да се осигури специално помещение за него.