Энэ зорилгоор нийлэг даавууны суурь дээр хурдан эвхэгддэг угсралт хэлбэрээр хийгдсэн бэлэн авсаархан хавтанг үйлдвэрлэж борлуулдаг. IN дунд эгнээОХУ-д ойролцоогоор 30х40 см хэмжээтэй ийм самбар нь 12 В хүчдэлтэй үед 5 Вт дотор эрчим хүчийг хангаж чаддаг.

Илүү том зай нь 100 ватт хүртэл цахилгаан эрчим хүчээр хангах боломжтой болно. Энэ нь тийм ч их биш юм шиг санагдаж байна, гэхдээ жижиг хэсгүүдийн ажиллах зарчмыг санах нь зүйтэй: тэдгээрийн дотор бүх ачааллыг дамжуулдаг. импульс хувиргагчбага чадалтай салхин тээрэмээс цэнэглэгддэг батерейгаас . Энэ нь илүү хүчирхэг хэрэглэгчдийг ашиглах боломжтой болгодог.

Байшин барихдаа ижил төстэй зарчмыг ашиглах нарны цахилгаан станцЭнэ нь салхин сэнстэй харьцуулахад илүү давуу талтай болгодог: зуны улиралд тогтворгүй, ихэвчлэн салхигүй салхинаас ялгаатай нь нар өдрийн ихэнх хэсгийг гэрэлтүүлдэг. Энэ шалтгааны улмаас батерейнууд өдрийн цагаар илүү хурдан цэнэглэгдэх боломжтой бөгөөд нарны зайг суурилуулах нь өндөр шигүү мөхлөгтөөс хамаагүй хялбар юм.

Нарны батарейг зөвхөн онцгой байдлын эрчим хүчний эх үүсвэр болгон ашиглах нь бас чухал юм. Жишээлбэл, хэрэв хийн халаалтын зуухтай бол эргэлтийн насосууд, эрчим хүчний хангамжийг унтраасан үед та нарны зайнаас цэнэглэгддэг батерейгаас тэжээхийн тулд импульс хувиргагч (инвертер) ашиглаж, халаалтын системийг хэвийн байлгаж болно.

Энэ сэдвээр телевизийн өгүүллэг

Байгаль орчноо хайрлан хамгаалах, мөнгө хэмнэхийн тулд хүн төрөлхтөн эрчим хүчний өөр эх үүсвэр, тэр дундаа нарны зайн хавтанг ашиглаж эхэлсэн. Ийм таашаал авах нь нэлээд үнэтэй байх болно, гэхдээ энэ төхөөрөмжийг өөрийн гараар хийх нь тийм ч хэцүү биш юм. Тиймээс нарны зайн хавтанг өөрөө хийж сурах нь танд хор хөнөөл учруулахгүй. Үүнийг манай нийтлэлд авч үзэх болно.

Нарны хавтан- photocells ашиглан цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэдэг төхөөрөмж.

Нарны зайг өөрийн гараар хэрхэн яаж хийх талаар ярихаасаа өмнө түүний үйл ажиллагааны бүтэц, зарчмуудыг ойлгох хэрэгтэй. Нарны зайд цуврал болон зэрэгцээ холбогдсон фотоэлелүүд, цахилгаан хуримтлуулах зай, хувиргагч инвертер орно. Д.С.хувьсах хэмжигдэхүүн болон зайг цэнэглэж, цэнэглэж байгааг хянадаг хянагч руу оруулна.

Дүрмээр бол нарны зайг цахиураар хийдэг ч цэвэршүүлэх нь үнэтэй байдаг тул индий, зэс, селен зэрэг элементүүдийг сүүлийн үед ашиглаж эхэлсэн.

Фотоэлел бүр нь цахилгаан үүсгэдэг тусдаа эс юм. Эсүүд хоорондоо холбоотой бөгөөд нэг талбарыг бүрдүүлдэг бөгөөд талбай нь зайны хүчийг тодорхойлдог. Өөрөөр хэлбэл, илүү их фотоэлел байх тусам илүү их цахилгаан үүсдэг.

Гэртээ нарны хавтанг өөрийн гараар хийхийн тулд фотоэлектрик эффект гэх мэт үзэгдлийн мөн чанарыг ойлгох хэрэгтэй. Фотоэлел нь гэрэл тусах үед цахиурын атомын хамгийн сүүлийн энергийн түвшнээс электроныг таслан авдаг цахиур хавтан юм. Ийм электронуудын урсгалын хөдөлгөөн нь шууд гүйдлийг үүсгэдэг бөгөөд дараа нь ээлжлэн гүйдэлд хувирдаг. Энэ бол фотоэлектрик эффектийн үзэгдэл юм.

Давуу тал

Нарны хавтан нь дараахь давуу талуудтай.

• байгал орчинд ээлтэй;
• бат бөх чанар;
• чимээгүй ажиллагаа;
• үйлдвэрлэх, суурилуулахад хялбар;
• түгээх сүлжээнээс цахилгаан хангамжийн бие даасан байдал;
• төхөөрөмжийн эд ангиудын хөдөлгөөнгүй байдал;
• бага хэмжээний санхүүгийн зардал;
• хөнгөн жин;
• механик хувиргагчгүйгээр ажиллах.

Сортууд

Нарны зайг дараахь төрлүүдэд хуваана.

Цахиур

Цахиур бол батерейны хамгийн алдартай материал юм.

Цахиурын батерейг дараахь байдлаар хуваана.

1. Монокристал: Эдгээр батерейнууд нь маш цэвэр цахиур ашигладаг.
2. Поликристалл (монокристалаас хямд): Цахиурыг аажмаар хөргөх замаар поликристаллуудыг гаргаж авдаг.

Кино

Ийм батерейг дараахь төрлүүдэд хуваана.

1. Кадми теллурид (10% -ийн үр ашиг) дээр үндэслэсэн: кадми нь гэрэл шингээх өндөр коэффициенттэй бөгөөд энэ нь батерей үйлдвэрлэхэд ашиглах боломжийг олгодог.
2. Зэсийн селенид - индий дээр үндэслэсэн: үр ашиг нь өмнөхөөсөө өндөр байна.
3. Полимер.

Полимерээс нарны батерейг харьцангуй саяхан үйлдвэрлэж эхэлсэн бөгөөд үүнд ихэвчлэн фуреллен, полифенилен гэх мэт полимер хальснууд нь маш нимгэн, ойролцоогоор 100 нм байдаг. 5% -ийн үр ашгийг үл харгалзан полимер батерей нь давуу талтай: материалын хямд өртөг, байгаль орчинд ээлтэй, уян хатан чанар.

Аморф

Аморф батерейны үр ашиг 5% байна. Ийм хавтанг кино батерейны зарчмын дагуу силан (устөрөгчийн цахиур) -аас хийдэг тул цахиур, хальс гэж ангилж болно. Аморф батерей нь уян харимхай, цаг агаарын таагүй үед ч цахилгаан үүсгэдэг, бусад хавтангаас илүү сайн гэрлийг шингээдэг.

Материал

Нарны зай үйлдвэрлэхийн тулд танд дараахь материал хэрэгтэй болно.

• фотоэлүүд;
• хөнгөн цагаан булан;
• Schottky диодууд;
• силикон чигжээс;
• дамжуулагч;
• бэхэлгээний эрэг ба тоног төхөөрөмж;
• поликарбонат хуудас / plexiglass;
• гагнуурын төхөөрөмж.

Өөрийнхөө гараар нарны зай гаргахын тулд эдгээр материалууд шаардлагатай.

Фотоэлементийн сонголт

Гэрийнхээ нарны зайг өөрийн гараар хийхийн тулд та зөв фотоэллийг сонгох хэрэгтэй. Сүүлийнх нь монокристал, поликристал, аморф гэж хуваагддаг.

Эхнийх нь үр ашиг нь 13% байдаг боловч ийм фотоселлер нь цаг агаарын таагүй нөхцөлд үр дүнгүй бөгөөд тод цэнхэр дөрвөлжин хэлбэртэй байдаг. Поликристал нарны зайнууд нь цаг агаарын таагүй нөхцөлд ч цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх чадвартай, гэхдээ тэдгээрийн үр ашиг нь ердөө 9% байдаг, нэг талстаас илүү бараан өнгөтэй, ирмэг дээр таслагдсан байдаг. Аморф фотоэлементүүд нь уян хатан цахиураар хийгдсэн, үр ашиг нь 10%, гүйцэтгэл нь цаг агаарын нөхцөл байдлаас хамаардаггүй, гэхдээ ийм эсийн үйлдвэрлэл нь хэтэрхий үнэтэй байдаг тул тэдгээрийг бараг ашигладаггүй.

Хэрэв та зуслангийн байшиндаа фотоволтайк эсүүдээр үүсгэсэн цахилгааныг ашиглахаар төлөвлөж байгаа бол тэдгээрийн үр ашиг нь таны зорилгод хангалттай байдаг тул бид танд олон талст эсээс нарны зайг өөрийн гараар угсрахыг зөвлөж байна.

Та ижил брэндийн фотоэлелүүдийг худалдаж авах хэрэгтэй, учир нь хэд хэдэн брэндийн фотоселлүүд нь маш өөр байж болно - энэ нь батерейг угсрах, ажиллуулахад асуудал үүсгэж болзошгүй юм. Эсийн үйлдвэрлэсэн энергийн хэмжээ нь түүний хэмжээтэй шууд пропорциональ гэдгийг санах нь зүйтэй, өөрөөр хэлбэл фотоэлел том байх тусам илүү их цахилгаан үүсгэдэг; Элементийн хүчдэл нь хэмжээнээс нь биш, төрлөөс нь хамаардаг.

Үйлдвэрлэсэн гүйдлийн хэмжээг хамгийн жижиг фотоэлементийн хэмжээсээр тодорхойлдог тул та ижил хэмжээтэй фотосел худалдаж авах хэрэгтэй. Мэдээжийн хэрэг та хямд бүтээгдэхүүн худалдаж авах ёсгүй, учир нь энэ нь тэдгээрийг туршиж үзээгүй гэсэн үг юм. Түүнчлэн, лаваар бүрсэн фотоселл худалдаж авах ёсгүй (олон үйлдвэрлэгчид тээвэрлэх явцад бүтээгдэхүүнийг хамгаалахын тулд фотоселлүүдийг лаваар бүрхдэг): үүнийг арилгах нь фотоэлелийг гэмтээж болно.

Тооцоолол ба төсөл

Өөрийнхөө гараар нарны хавтанг суурилуулах нь тийм ч хэцүү ажил биш бөгөөд гол зүйл бол хариуцлагатай хандах явдал юм. Өөрийнхөө гараар нарны хавтанг хийхийн тулд та өдөр тутмын цахилгаан эрчим хүчний хэрэглээг тооцоолж, тухайн бүс нутгийн нарны дундаж цагийг олж, шаардагдах хүчийг тооцоолох хэрэгтэй. Ингэснээр та хэдэн эс, ямар хэмжээтэй худалдан авах шаардлагатай байгаа нь тодорхой болно. Эцсийн эцэст, дээр дурдсанчлан, эсийн үүсгэсэн гүйдэл нь түүний хэмжээсээс хамаарна.

Шаардлагатай эсийн хэмжээ, тэдгээрийн тоог мэдсэнээр та хавтангийн хэмжээ, жинг тооцоолох хэрэгтэй бөгөөд үүний дараа дээвэр эсвэл нарны зайг суурилуулахаар төлөвлөж буй бусад газар нь төлөвлөсөн бүтцийг дэмжих эсэхийг олж мэдэх хэрэгтэй.

Самбарыг суурилуулахдаа зөвхөн нарлаг газрыг сонгохоос гадна нарны туяанд зөв өнцгөөр засахыг хичээх хэрэгтэй.

Ажлын үе шатууд

Хүрээ

Өөрийнхөө гараар нарны хавтанг хийж эхлэхээсээ өмнө түүнд зориулж хүрээ барих хэрэгтэй. Энэ нь зайг гэмтээх, чийг, тоос шорооноос хамгаална.

Их биеийг чийгэнд тэсвэртэй материалаар угсардаг: чийг зэвүүн бодисоор бүрсэн фанер эсвэл хөнгөн цагаан булангууд. силикон чигжээс plexiglass эсвэл поликарбонатыг наасан байна.

Энэ тохиолдолд температур нэмэгдэхийн хэрээр материалын тэлэлтийг харгалзан үзэх шаардлагатай тул элементүүдийн (3-4 мм) хоорондох доголтыг хадгалах шаардлагатай.

Гагнуурын элементүүд

Фотоэлелүүдийг ил тод гадаргуугийн урд талд байрлуулсан бөгөөд тэдгээрийн хоорондох зай нь бүх талаас 5 мм байна: энэ нь температур нэмэгдэхийн хэрээр фотоэлементүүдийн тэлэлтийг харгалзан үздэг.

Хоёр туйлтай хувиргагч нь тогтмол байдаг: эерэг ба сөрөг. Хэрэв та хүчдэлийг нэмэгдүүлэхийг хүсч байвал элементүүдийг цувралаар холбоно уу, хэрэв гүйдэл бол зэрэгцээ.

Шөнийн цагаар зайгаа цэнэггүй болгохгүйн тулд Schottky диодыг эерэг дамжуулагчтай холбосон бүх шаардлагатай хэсгүүдээс бүрдсэн нэг хэлхээнд оруулсан болно. Дараа нь бүх элементүүдийг гагнаж байна.

Ассемблей

Гагнасан хөрвүүлэгчийг эцсийн хүрээнд байрлуулж, фотоэлелүүдэд силикон түрхэж - энэ бүгдийг шилэн хавтангийн давхаргаар хучиж, тагийг нь хааж, эд ангиудын үеийг чигжээсээр эмчилнэ.

Хотын оршин суугч ч гэсэн өөрийн гараар тагтан дээрээ нарны хавтанг хийж, байрлуулж болно. Тагтны шиллэгээтэй, дулаалгатай байхыг зөвлөж байна.
Тиймээс бид нарны зайг гэртээ хэрхэн яаж хийхийг олж мэдсэн бөгөөд энэ нь тийм ч хэцүү биш юм.

Хаягдал материалаас авсан санаанууд

Хаягдал материалаас та нарны зайг өөрийн гараар хийж болно. Хамгийн алдартай сонголтуудыг авч үзье.

Тугалган цаасыг ашиглан нарны зайг өөрийн гараар хийж болно гэдгийг мэдээд олон хүн гайхах болно. Үнэн хэрэгтээ энэ нь гайхмаар зүйл биш юм, учир нь тугалган цаас нь материалын тусгалыг нэмэгдүүлдэг. Жишээлбэл, хавтангийн хэт халалтыг багасгахын тулд тэдгээрийг тугалган цаасан дээр тавьдаг.

Тугалган цааснаас нарны хавтанг хэрхэн яаж хийх вэ?

Бидэнд хэрэгтэй болно:

• 2 "матар";
• зэс тугалган цаас;
• мультиметр;
• давс;
• хоосон хуванцар савхүзүүгүй;
• цахилгаан зуух;
• өрөмдөх.

Зэсээ цэвэрлэж, гараа угаасны дараа тугалган цаас хайчилж, халуун цахилгаан зууханд тавиад хагас цагийн турш халааж, харлаж, дараа нь тугалган цаасыг зуухнаас аваад хөргөж, хэрчсэнийг хараарай. хуудаснаас хальслах. Халаах дараа ислийн хальс арилдаг тул хар ислийг усаар сайтар зайлуулж болно.

Дараа нь хоёр дахь тугалган цаасыг эхнийхтэй ижил хэмжээгээр хайчилж, хоёр хэсгийг нь нугалж, лонхонд буулгаж, тэдгээр нь хүрэх боломжгүй болно.

Мөн тугалган цаасыг халаахад ашиглаж болно. Үүнийг хийхийн тулд та үүнийг хүрээ рүү татах хэрэгтэй бөгөөд үүний дараа холбогдсон хоолойг, жишээлбэл, усаар услах саванд холбох хэрэгтэй.

Тиймээс бид гэрийнхээ нарны зайг тугалган цааснаас хэрхэн яаж хийхийг сурсан.

Олон хүмүүс гэртээ хуучин транзистортой байдаг, гэхдээ тэдгээр нь цэцэрлэгт нарны зайг өөрийн гараар хийхэд тохиромжтой гэдгийг хүн бүр мэддэггүй. Энэ тохиолдолд фотоселл нь транзистор дотор байрладаг хагас дамжуулагч хавтан юм. Өөрийнхөө гараар транзистороос нарны зайг хэрхэн яаж хийх вэ? Эхлээд та транзисторыг нээх хэрэгтэй бөгөөд үүний тулд тагийг нь таслахад хангалттай, ингэснээр бид хавтанг харж болно: энэ нь жижиг хэмжээтэй бөгөөд энэ нь транзистороор хийсэн нарны зайны үр ашиг багатай болохыг тайлбарладаг.

Дараа нь та транзисторыг шалгах хэрэгтэй. Үүнийг хийхийн тулд бид мультиметр ашигладаг: төхөөрөмжийг гэрэлтүүлэг сайтай транзистортой холбодог p-n уулзварба гүйдлийг хэмжихэд мультиметр нь миллиамперын цөөн хэдэн фракцаас 1 ба түүнээс дээш тооны гүйдлийг бүртгэх ёстой; Дараа нь төхөөрөмжийг хүчдэл хэмжих горимд шилжүүлээрэй, мультиметр нь вольтын аравны нэгийг гаргах ёстой.

Бид туршилтанд тэнцсэн транзисторуудыг орон сууцны дотор, жишээлбэл, хуванцар хуудасны дотор байрлуулж, гагнах болно. Ийм нарны зайг гэртээ өөрийн гараар хийж, түүгээрээ батарей болон бага чадалтай радиог цэнэглэж болно.

Хуучин диодууд нь батерейг угсрахад тохиромжтой. Диодоос нарны зайг өөрийн гараар хийх нь тийм ч хэцүү биш юм. Та диодыг нээж, фотоэлел болох талстыг ил гаргаж, диодыг 20 секундын турш халаах хэрэгтэй. хийн зуух, мөн гагнуур хайлах үед болорыг зайлуулна. Үлдсэн зүйл бол арилгасан талстыг биед гагнах явдал юм.

Ийм батерейны хүч бага боловч жижиг LED-ийг тэжээхэд хангалттай.

Нарны батерейг өөрийн гараар хиймэл материалаар хийх энэ сонголт нь ихэнх хүмүүст маш хачирхалтай мэт санагдаж болох ч шар айрагны лаазнаас нарны зайг өөрийн гараар хийх нь энгийн бөгөөд хямдхан юм.

Бид фанераас биеийг хийж, фанерын арын гадаргуу дээр поликарбонат эсвэл plexiglass байрлуулж, тусгаарлагчийн хувьд хөөс хуванцар эсвэл шилэн ноосыг засна. Хөнгөн цагаан лааз нь фотоэлементийн үүрэг гүйцэтгэнэ. Хөнгөн цагааны лаазыг сонгох нь чухал, учир нь хөнгөн цагаан нь жишээлбэл төмрөөс илүү зэврэлтэнд өртөмтгий биш бөгөөд дулаан дамжуулалт илүү сайн байдаг.

Дараа нь лаазны ёроолд нүх гаргаж, тагийг нь тайрч, шаардлагагүй элементүүдийг нугалж, агаарын солилцоог сайжруулна. Дараа нь та савыг тос, шорооноос цэвэрлэх хэрэгтэй тусгай хэрэгсэл, хүчил агуулаагүй. Дараа нь та лаазыг хооронд нь битүүмжлэх хэрэгтэй: өндөр температурыг тэсвэрлэх чадвартай силикон гель эсвэл гагнуурын төмрөөр. Наасан лаазыг хөдөлгөөнгүй байрлалд маш сайн хатааж байгаарай.

Лаазыг биед наалдсаны дараа бид тэдгээрийг хараар будаж, бүтцийг plexiglass эсвэл поликарбонатаар бүрхэв. Ийм зай нь ус эсвэл агаарыг халааж, дараа нь өрөөнд нийлүүлэх чадвартай.

Бид нарны хавтанг өөрийн гараар хэрхэн яаж хийх сонголтыг авч үзсэн. Одоо танд нарны зайг хэрхэн яаж хийх талаар асуулт гарахгүй гэж найдаж байна.

Видео

Өөрийнхөө гараар нарны хавтанг хэрхэн яаж хийх вэ - видео заавар.

Хүн төрөлхтөн хүрээлэн буй орчныг цэвэр байлгах, эрчим хүчний үйлдвэрлэлийн зардлыг бууруулахад туслах цахилгаан хангамжийн өөр эх үүсвэрт шилжихийг хичээж байна. Үйлдвэрлэл бол орчин үеийн үйлдвэрлэлийн арга юм. Нарны хүлээн авагч, батерей, хяналтын төхөөрөмж, инвертер болон тодорхой функцэд зориулагдсан бусад төхөөрөмжүүд орно.

Нарны зай нь цацрагийн хуримтлал эхэлдэг гол элемент юм. Орчин үеийн ертөнцөд энэ салбар нь нэг нэрийн дор нэгдсэн олон тооны бүтээгдэхүүнийг санал болгодог тул хэрэглэгчдэд самбар сонгоход олон бэрхшээл тулгардаг.

Цахиурын нарны эсүүд

Эдгээр бүтээгдэхүүн нь орчин үеийн хэрэглэгчдийн дунд түгээмэл байдаг. Тэдний үйлдвэрлэлийн үндэс нь цахиур юм. Гүн дэх түүний нөөц өргөн тархсан бөгөөд үйлдвэрлэл нь харьцангуй хямд байдаг. Цахиур эсүүд нь бусад нарны батерейтай харьцуулахад гүйцэтгэлийн түвшингээрээ харьцангуй сайн байдаг.

Элементүүдийн төрлүүд

Дараах төрлийн цахиурыг үйлдвэрлэдэг.

• монокристал;
• поликристал;
• аморф.

Дээрх төхөөрөмжүүдийн хэлбэрүүд нь болор дахь цахиурын атомууд хэрхэн байршдаг гэдгээрээ ялгаатай. Элементүүдийн хоорондох гол ялгаа нь гэрлийн энергийг хувиргах өөр өөр хурд бөгөөд эхний хоёр төрлийн хувьд ойролцоогоор ижил түвшинд байгаа бөгөөд аморф цахиураар хийсэн төхөөрөмжүүдийн утгуудаас давсан байдаг.

Өнөөгийн салбар нь нарны гэрэл баригч хэд хэдэн загварыг санал болгодог. Тэдний хоорондох ялгаа нь нарны хавтанг үйлдвэрлэхэд ямар тоног төхөөрөмж ашигладаг вэ? Үйлдвэрлэлийн технологи, эхлэлийн материалын төрөл нь үүрэг гүйцэтгэдэг.

Монокристалл төрөл

Эдгээр элементүүд нь хоорондоо холбогдсон силикон эсүүдээс бүрддэг. Эрдэмтэн Чехральскийн аргын дагуу туйлын цэвэр цахиур гаргаж авдаг бөгөөд үүнээс дан талстууд үүсдэг. Дараагийн үйл явц нь хөлдөөсөн болон хатуурсан хагас боловсруулсан бүтээгдэхүүнийг 250-300 микрон зузаантай хавтан болгон зүсэх явдал юм. Нимгэн давхаргууд нь электродын металл тороор ханасан байдаг. Үйлдвэрлэлийн өртөг өндөр байгаа хэдий ч хөрвүүлэх өндөр хурдтай (17-22%) ийм элементүүдийг нэлээд өргөн ашигладаг.

Поликристалл элементийн үйлдвэрлэл

Поликристалаар хийсэн нарны эсүүд нь хайлсан цахиурын массыг аажмаар хөргөхөд оршино. Үйлдвэрлэл нь үнэтэй тоног төхөөрөмж шаарддаггүй тул цахиур авах зардал багасдаг. Поликристал нарны хуримтлуулах төхөөрөмжүүд нь монокристаллуудаас ялгаатай нь үр ашиг багатай (11-18%) байдаг. Үүнийг хөргөх явцад цахиурын масс нь жижиг мөхлөгт бөмбөлөгүүдээр ханасан тул цацрагийн нэмэлт хугаралд хүргэдэгтэй холбон тайлбарлаж байна.

Аморф цахиурын элементүүд

Бүтээгдэхүүнийг тусгай төрөл гэж ангилдаг, учир нь цахиурын төрөлд хамаарах нь ашигласан материалын нэрнээс гаралтай бөгөөд нарны зайг үйлдвэрлэх нь хальсан төхөөрөмжийн технологийг ашиглан хийгддэг. Үйлдвэрлэлийн явцад болор нь цахиурын устөрөгч эсвэл силиконоор дамждаг бөгөөд нимгэн давхарга нь субстратыг бүрхдэг. Батерейны үр ашгийн хамгийн бага утга нь ердөө 6% хүртэл байдаг. Элементүүд нь мэдэгдэхүйц сул талуудтай хэдий ч дээр дурдсан төрлүүдийн хажууд зогсох эрхийг өгдөг хэд хэдэн маргаангүй давуу талуудтай:

• оптикийн шингээлтийн үнэ цэнэ нь монокристал ба поликристал хадгалах төхөөрөмжөөс хоёр дахин их;
• хамгийн бага давхаргын зузаан нь зөвхөн 1 микрон;
• үүлэрхэг цаг агаар нь бусад төрлөөс ялгаатай нь гэрлийг хувиргах ажилд нөлөөлдөггүй;
• Өндөр гулзайлтын хүч чадалтай тул хүнд хэцүү газруудад асуудалгүй ашиглах боломжтой.

Дээр дурдсан гурван төрлийн нарны хувиргагчийг хос шинж чанартай материалаар хийсэн эрлийз бүтээгдэхүүнээр нөхдөг. Аморф цахиурт ул мөр элемент эсвэл нано бөөмс орсон тохиолдолд ийм шинж чанарыг олж авдаг. Үүссэн материал нь поликристалл цахиуртай төстэй боловч шинэ техникийн үзүүлэлтүүдээр нааштай ялгаатай.

CdTe-ээс хальс хэлбэрийн нарны зай үйлдвэрлэх түүхий эд

Материалын сонголт нь үйлдвэрлэлийн зардлыг бууруулах, техникийн гүйцэтгэлийг нэмэгдүүлэх хэрэгцээ шаардлагаас шалтгаална. Хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг гэрэл шингээгч материал бол кадми теллурид юм. Өнгөрсөн зууны 70-аад онд CdTe нь орчин үеийн үйлдвэрлэлд сансар огторгуйн ашиглалтын гол өрсөлдөгч гэж тооцогддог байсан бөгөөд энэ нь нарны эрчим хүчний салбарт өргөн хэрэглэгддэг.

Энэ материалыг хуримтлагдсан хор гэж ангилдаг тул түүний хор хөнөөлийн талаар маргаан үргэлжилж байна. Эрдэмтдийн хийсэн судалгаагаар агаар мандалд орж буй хорт бодисын хэмжээ зөвшөөрөгдөхүйц, байгаль орчинд хор хөнөөл учруулахгүй гэдгийг тогтоожээ. Үр ашгийн түвшин нь ердөө 11% байдаг боловч ийм элементүүдээс хөрвүүлсэн цахилгаан эрчим хүчний өртөг нь цахиурын төрлийн төхөөрөмжөөс 20-30% бага байдаг.

Селен, зэс, индээр хийсэн туяа аккумляторууд

Төхөөрөмжийн хагас дамжуулагч нь зэс, селен, индиумыг заримдаа галлиар солих боломжтой байдаг. Энэ нь монитор үйлдвэрлэхэд индийн эрэлт их байгаатай холбон тайлбарлаж байна хавтгай төрөл. Тиймээс материалууд нь ижил төстэй шинж чанартай байдаг тул энэ орлуулах сонголтыг сонгосон. Гэхдээ үр ашгийн үзүүлэлтийн хувьд солих нь чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд галлигүй нарны зайг үйлдвэрлэх нь төхөөрөмжийн үр ашгийг 14% -иар нэмэгдүүлдэг.

Полимер дээр суурилсан нарны коллектор

Эдгээр элементүүд нь зах зээл дээр саяхан гарч ирсэн тул залуу технологи гэж ангилдаг. Органик хагас дамжуулагч нь гэрлийг шингээж, цахилгаан энерги болгон хувиргадаг. Нүүрстөрөгчийн бүлгийн фуллерен, полифенилен, зэсийн фтаоцианин гэх мэтийг үйлдвэрлэхэд ашигладаг бөгөөд үүний үр дүнд нимгэн (100 нм) ба уян хатан хальсыг олж авдаг бөгөөд энэ нь ашиглалтын явцад 5-7% -ийн үр ашгийн коэффициентийг өгдөг. Үнэ цэнэ бага боловч уян хатан нарны хавтан үйлдвэрлэх нь хэд хэдэн эерэг талуудтай:

• үйлдвэрлэлд их хэмжээний мөнгө зарцуулдаггүй;
• уян хатан чанар нь чухал ач холбогдолтой гулзайлтын хэсэгт уян хатан батерейг суурилуулах чадвар;
• суулгах харьцангуй хялбар, хүртээмжтэй байдал;
• уян хатан батерей нь байгаль орчинд хор хөнөөл учруулахгүй.

Үйлдвэрлэлийн явцад химийн сийлбэр хийх

Хамгийн үнэтэй нарны зай бол олон талст эсвэл монокристалл цахиурын хавтан юм. Хамгийн их үр ашигтай байхын тулд псевдо-дөрвөлжин хэлбэрүүд нь ижил хэлбэр нь ялтсуудыг ирээдүйн модульд нягт савлах боломжийг олгодог; Зүсэх процессын дараа гадаргуу дээр гэмтсэн гадаргуугийн микроскопийн давхаргууд үлдэж, цацраг туяа хүлээн авах чадварыг сайжруулахын тулд сийлбэр, бүтэцтэйгээр арилгадаг.

Ийм аргаар боловсруулсан гадаргуу нь эмх замбараагүй байрлалтай микропирамид бөгөөд түүний ирмэгээс гэрэл нь бусад цухуйсан хэсгүүдийн хажуугийн гадаргуу дээр тусдаг. Бүтэцийг сулруулах процедур нь материалын тусгалыг ойролцоогоор 25% -иар бууруулдаг. Сийлбэр хийх явцад хэд хэдэн хүчил, шүлтлэг эмчилгээг ашигладаг боловч хавтан нь дараах боловсруулалтыг тэсвэрлэх чадваргүй тул давхаргын зузааныг их хэмжээгээр багасгахыг зөвшөөрөхгүй.

Нарны эсүүд дэх хагас дамжуулагч

Нарны зай үйлдвэрлэх технологи нь хатуу төлөвт электроникийн үндсэн ойлголтыг p-n уулзвар гэж үздэг. Хэрэв та n төрлийн электрон дамжуулалт ба p хэлбэрийн нүхний дамжуулалтыг нэг хавтан дээр нэгтгэвэл p-n уулзвар нь контактын цэг дээр гарч ирнэ. Үндсэн физик өмчЭнэ тодорхойлолтоор хаалт болж, цахилгааныг нэг чиглэлд дамжуулах боломжтой болно. Энэ нөлөө нь нарны зайг зөв ажиллуулах боломжийг олгодог.

Фосфорын тархалтын үр дүнд хавтангийн төгсгөлд n төрлийн давхарга үүсдэг бөгөөд энэ нь элементийн гадаргуу дээр ердөө 0.5 микрон гүнд байрладаг. Нарны батерейг үйлдвэрлэх нь гэрлийн нөлөөн дор үүсдэг эсрэг тэмдэгтүүдийн зөөвөрлөгчдийг гүехэн нэвтрүүлэх явдал юм. Тэдний p-n уулзварын нөлөөллийн бүсэд хүрэх зам нь богино байх ёстой, эс тэгвээс тэд уулзахдаа ямар ч цахилгаан үүсгэхгүйгээр бие биенээ цуцалж чадна.

Плазма-химийн сийлбэр ашиглах

Нарны зайны загварт гүйдэл цуглуулах зориулалттай сүлжээ бүхий урд гадаргуу, тасралтгүй контакттай арын хэсэг орно. Тархалтын үзэгдлийн үед хоёр онгоцны хооронд цахилгааны богино холболт үүсч, төгсгөл хүртэл дамждаг.

Богино холболтыг арилгахын тулд нарны хавтангийн төхөөрөмжийг ашигладаг бөгөөд энэ нь үүнийг плазм-хими, химийн сийлбэр эсвэл механик, лазер ашиглан хийх боломжийг олгодог. Плазм-химийн нөлөөллийн аргыг ихэвчлэн ашигладаг. Сийлбэрийг хамт овоолсон силикон хавтан дээр нэгэн зэрэг гүйцэтгэдэг. Процессын үр дүн нь эмчилгээний үргэлжлэх хугацаа, бүтээгдэхүүний найрлага, материалын квадратуудын хэмжээ, ионы урсгалын чиглэл болон бусад хүчин зүйлээс хамаарна.

Цацруулагчийн эсрэг бүрээсийг хэрэглэх

Элементийн гадаргуу дээр бүтэц хэрэглэснээр тусгал 11% хүртэл буурдаг. Энэ нь цацрагийн аравны нэг нь ердөө л гадаргуугаас ойж, цахилгаан үүсэхэд оролцдоггүй гэсэн үг юм. Ийм алдагдлыг багасгахын тулд элементийн урд талд гэрлийн импульсийн гүн нэвчсэн бүрээсийг түрхэж, тэдгээрийг буцааж тусгадаггүй. Эрдэмтэд оптикийн хуулиудыг харгалзан давхаргын найрлага, зузааныг тодорхойлдог тул ийм бүрхүүлтэй нарны хавтанг үйлдвэрлэх, суурилуулах нь тусгалыг 2% хүртэл бууруулдаг.

Урд талын металлжуулалттай холбоо барих

Элементийн гадаргуу нь хамгийн их цацрагийг шингээх зориулалттай бөгөөд энэ нь хэмжээсийг тодорхойлдог техникийн үзүүлэлтүүдашигласан металл тор. Нүүрний загварыг сонгохдоо инженерүүд хоёр эсрэг талын асуудлыг авч үздэг. Оптик алдагдлыг багасгах нь нимгэн шугамууд, тэдгээрийн байршил нь бие биенээсээ илүү хол зайд байдаг. Сүлжээний хэмжээ ихэссэн нарны зайг үйлдвэрлэх нь зарим цэнэгийг холбоо барих цаггүй болж, алдагдахад хүргэдэг.

Тиймээс эрдэмтэд металл тус бүрийн зай, шугамын зузаанын утгыг стандартчилсан байдаг. Хэт нимгэн туузууд нь элементийн гадаргуу дээр цацрагийг шингээх зайг нээж өгдөг боловч тийм ч их гүйдэл дамжуулдаггүй. Металлжуулах орчин үеийн аргууд нь дэлгэцэн дээр хэвлэхээс бүрддэг. Материалын хувьд мөнгө агуулсан зуурмаг нь хамгийн зөвтгөгддөг. Ашиглалтын улмаас элементийн үр ашиг 15-17% -иар нэмэгддэг.

Төхөөрөмжийн ар талд металлжуулалт

Металлыг төхөөрөмжийн арын хэсэгт хоёр схемийн дагуу хийдэг бөгөөд тус бүр нь өөрийн ажлыг гүйцэтгэдэг. Хөнгөн цагааныг бие даасан нүхнээс бусад бүх гадаргуу дээр тасралтгүй нимгэн давхаргаар шүршиж, нүхийг мөнгө агуулсан зуурмагаар дүүргэж, контактын үүрэг гүйцэтгэдэг. Хатуу хөнгөн цагаан давхарга нь тасархай талст торны холбоонд алдагдах үнэ төлбөргүй арын хэсэгт толин тусгал төхөөрөмж болдог. Энэхүү бүрхүүлийн тусламжтайгаар нарны хавтан 2% илүү хүчтэй ажилладаг. Хэрэглэгчийн тоймууд нь ийм элементүүд нь илүү бат бөх бөгөөд үүлэрхэг цаг агаараас тийм ч их хамаардаггүй гэж хэлдэг.

Өөрийнхөө гараар нарны хавтан хийх

Нарны эрчим хүчний эх үүсвэрийг гэртээ захиалж, суурилуулах боломжгүй, учир нь тэдний өртөг өнөөдөр нэлээд өндөр байна. Тиймээс олон гар урчууд, гар урчууд гэртээ нарны хавтанг үйлдвэрлэх ажлыг эзэмшиж байна.

Та янз бүрийн сайтууд дээр интернетээс өөрөө угсрах зориулалттай фотоселлийн иж бүрдэл худалдаж авах боломжтой. Тэдний өртөг нь ашигласан хавтангийн тоо, хүчнээс хамаарна. Жишээлбэл, 36 хавтантай 63-76 Вт чадалтай бага чадлын иж бүрдэл нь 2350-2560 рубльтэй байдаг. тус тус. Энд тэд ямар нэг шалтгааны улмаас үйлдвэрлэлийн шугамаас татгалзсан ажлын зүйлсийг худалдаж авдаг.

Фотоэлектрик хувиргагчийн төрлийг сонгохдоо поликристал элементүүд нь үүлэрхэг цаг агаарт илүү тэсвэртэй бөгөөд монокристаллуудаас илүү үр дүнтэй ажилладаг боловч үйлчилгээний хугацаа бага байдаг гэдгийг анхаарч үзээрэй. Монокристаллууд нь нарлаг цаг агаарт өндөр үр ашигтай байдаг бөгөөд тэд илүү удаан үргэлжлэх болно.

Гэртээ нарны хавтанг үйлдвэрлэх ажлыг зохион байгуулахын тулд ирээдүйн хөрвүүлэгчээр тэжээгддэг бүх төхөөрөмжийн нийт ачааллыг тооцоолох, төхөөрөмжийн хүчийг тодорхойлох шаардлагатай. Энэ нь хавтангийн налуу өнцгийг харгалзан фотоэлелүүдийн тоог тодорхойлно. Зарим гар урчууд хуримтлалын хавтгайн байрлалыг туйлын өндөр, өвлийн улиралд унасан цасны зузаанаас хамааран өөрчлөх боломжийг олгодог.

Биеийн үйлдвэрлэлд зориулж тэд ашигладаг төрөл бүрийн материал. Ихэнхдээ хөнгөн цагаан эсвэл зэвэрдэггүй ган булангуудыг суурилуулсан, фанер, чип хавтан гэх мэт ил тод хэсэг нь органик эсвэл энгийн шилээр хийгдсэн байдаг. Худалдаанд аль хэдийн гагнасан дамжуулагчтай фотоселлүүд байдаг, учир нь угсрах ажлыг хялбаршуулсан тул тэдгээрийг худалдаж авах нь дээр. Хавтангууд нь нөгөөгийнхөө дээр овоолдоггүй - доод хэсгүүд нь бичил хагарал үүсгэж болно. Гагнуур болон флюсыг урьдчилан хэрэглэнэ. Элементүүдийг ажлын тал дээр шууд байрлуулах замаар гагнах нь илүү тохиромжтой. Төгсгөлд нь гаднах хавтангуудыг шин дээр (илүү өргөн дамжуулагч) гагнаж, дараа нь "хасах" ба "нэмэх" гарна.

Ажил дууссаны дараа хавтанг туршиж, битүүмжилнэ. Үүнд гадаадын гар урчууд нэгдлүүдийг ашигладаг боловч манай гар урчуудын хувьд энэ нь нэлээд үнэтэй байдаг. Гэрийн хөрвүүлэгчсиликоноор битүүмжилж, ар тал нь нийлэг суурьтай лакаар бүрсэн байна.

Эцэст нь хэлэхэд, үүнийг хийсэн мастеруудын тойм үргэлж эерэг байдаг гэж хэлэх хэрэгтэй. Хөрвүүлэгч үйлдвэрлэх, суурилуулахад мөнгө зарцуулсны дараа гэр бүл нь маш хурдан төлж, үнэгүй эрчим хүч ашиглан мөнгө хэмнэж эхэлдэг.

Орчин үеийн орон сууц, хувийн байшинд тав тухтай амьдрах нөхцлийг бүрдүүлэх нь үүнийг хийх боломжгүй юм цахилгаан эрчим хүч, хэрэгцээ нь байнга нэмэгдэж байна. Гэсэн хэдий ч энэхүү эрчим хүчний тээвэрлэгчийн үнэ тогтмол өсч байна. Үүний дагуу орон сууцны засвар үйлчилгээний нийт зардал нэмэгддэг. Тиймээс хувийн байшинд зориулсан нарны зайн батерей нь цахилгаан эрчим хүчний бусад эх үүсвэрүүдийн хамт улам бүр хамааралтай болж байна. Энэ арга нь үнийн тогтмол өсөлт, цахилгаан тасалдсан нөхцөлд объектын эрчим хүчийг бие даасан болгох боломжийг олгодог.

Нарны хавтангийн үр ашиг

Хувийн орон сууцны төхөөрөмж, тоног төхөөрөмжийг бие даасан эрчим хүчээр хангах асуудлыг удаан хугацаанд авч үзсэн. Эрчим хүчний өөр хувилбаруудын нэг бол нарны эрчим хүч бөгөөд орчин үеийн нөхцөлд практикт өргөн хэрэглэгдэх болсон. Эргэлзээ, маргаан үүсгэдэг цорын ганц хүчин зүйл бол нарны хавтангийн үр ашиг бөгөөд энэ нь хүлээлтийг үргэлж хангаж чаддаггүй.

Нарны хавтангийн гүйцэтгэл нь нарны эрчим хүчний хэмжээнээс шууд хамаардаг. Тиймээс нарлаг өдрүүд давамгайлж буй бүс нутагт батерей нь хамгийн үр дүнтэй байх болно. Хамгийн тохиромжтой хувилбарт ч батерейны үр ашиг ердөө 40% байдаг бөгөөд бодит нөхцөлд энэ үзүүлэлт хамаагүй бага байдаг. Хэвийн үйл ажиллагааны өөр нэг нөхцөл бол бие даасан нарны системийг суурилуулах томоохон талбайн бэлэн байдал юм. Хэрэв төлөө хөдөөгийн байшинЭнэ нь ноцтой асуудал биш боловч орон сууцны эзэд олон нэмэлт техникийн асуудлыг шийдэх ёстой.

Дизайн ба үйл ажиллагааны зарчим

Нарны хавтангийн үйл ажиллагаа нь нарны энергийг цахилгаан энерги болгон хувиргах фотоэлементийн чадварт суурилдаг. Тэд бүгдээрээ олон эсийн талбар хэлбэрээр нэгдэж, нийтлэг системд нэгдсэн. Нарны энергийн үйлчлэл нь эс бүрийг цахилгаан гүйдлийн эх үүсвэр болгон хувиргаж, батерейнд цуглуулж, хадгалдаг. Ийм талбайн нийт талбайн хэмжээ нь бүхэл төхөөрөмжийн хүчин чадалд шууд нөлөөлдөг. Өөрөөр хэлбэл, фотоэлементийн тоо нэмэгдэхийн хэрээр үйлдвэрлэсэн цахилгаан эрчим хүчний хэмжээ нэмэгддэг.

Энэ нь шаардлагатай хэмжээний цахилгаан эрчим хүчийг зөвхөн маш том талбайд үйлдвэрлэж болно гэсэн үг биш юм. Нарны эрчим хүчийг ашигладаг олон жижиг гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэл байдаг - тооны машин, гар чийдэн болон бусад төхөөрөмжүүд.

Орчин үед хөдөөгийн байшингуудНарны эрчим хүчээр ажилладаг гэрэлтүүлгийн төхөөрөмжүүд улам бүр түгээмэл болж байна. Эдгээр энгийн бөгөөд хэмнэлттэй төхөөрөмжүүд гэрэлтдэг цэцэрлэгийн замууд, дэнж болон бусад шаардлагатай газрууд. Шөнийн цагаар нар туяарах үед өдрийн цагаар хуримтлагдсан цахилгаан эрчим хүчийг ашигладаг. Эрчим хүчний хэмнэлттэй чийдэнг ашиглах нь хуримтлагдсан цахилгааныг удаан хугацаанд хэрэглэх боломжийг олгодог. Эрчим хүчний хангамжийн гол асуудлыг шийдвэрлэх нь хангалттай хэмжээний цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх боломжийг олгодог бусад хүчирхэг системүүдийн тусламжтайгаар хийгддэг.

Нарны хавтангийн үндсэн төрлүүд

Нарны хавтанг өөрөө хийж эхлэхээсээ өмнө өөртөө хамгийн тохиромжтой сонголтыг сонгохын тулд тэдгээрийн үндсэн төрлүүдтэй танилцахыг зөвлөж байна.

Нарны энергийн бүх хувиргагчийг бүтэц, бүтэцийнхээ дагуу хальс ба цахиур гэж хуваадаг дизайны онцлог. Эхний сонголтыг нимгэн хальсан батерейгаар төлөөлдөг бөгөөд хөрвүүлэгчийг тусгай технологи ашиглан хийсэн хальс хэлбэрээр хийдэг. Эдгээр бүтцийг мөн полимер бүтэц гэж нэрлэдэг. Тэдгээрийг аль ч боломжтой газарт суулгаж болох боловч маш их зай шаарддаг бөгөөд үр ашиг багатай байдаг. Дундаж үүлэрхэг ч гэсэн кино төхөөрөмжийн үр ашгийг 20% -иар бууруулдаг.

Цахиур батерейг гурван төрлөөр үйлдвэрлэдэг.

• . Энэхүү загвар нь цахиур хувиргагч суурилуулсан олон тооны эсүүдээс бүрдэнэ. Тэдгээрийг хооронд нь холбож, силиконоор дүүргэнэ. Тэдгээр нь хэрэглэхэд хялбар, хөнгөн, уян хатан, ус нэвтэрдэггүй. Гэхдээ ийм батерейг үр дүнтэй ажиллуулахын тулд шууд арга хэмжээ авах шаардлагатай. нарны цацраг. Харьцангуй өндөр үр ашигтай хэдий ч - 22% хүртэл, үүлэрхэг болох үед цахилгаан эрчим хүчний үйлдвэрлэл мэдэгдэхүйц буурч эсвэл бүрмөсөн зогсох боломжтой.
• . Монокристаллуудтай харьцуулахад тэдгээр нь эсүүдэд илүү олон хувиргагчтай байдаг. Тэдний суурилуулалтыг янз бүрийн чиглэлд хийдэг бөгөөд энэ нь бага гэрэлд ч гэсэн үйл ажиллагааны үр ашгийг ихээхэн нэмэгдүүлдэг. Эдгээр батерейнууд нь ялангуяа хотын орчинд хамгийн өргөн тархсан байдаг.
• Аморф. Тэд бага үр ашигтай байдаг - ердөө 6%. Гэсэн хэдий ч тэдгээр нь гэрлийн урсгалыг эхний хоёр төрлөөс хэд дахин их шингээх чадвартай тул маш ирээдүйтэй гэж үздэг.

Бүх төрлийн нарны хавтанг үйлдвэрт үйлдвэрлэдэг тул үнэ нь маш өндөр хэвээр байна. Үүнтэй холбогдуулан та хямд материал ашиглан нарны зайг өөрөө хийхийг оролдож болно.

Нарны зай үйлдвэрлэх материал, эд ангиудыг сонгох

Учир нь өндөр өртөгтэй бие даасан эх сурвалжуудНарны энерги нь тэдгээрийг өргөнөөр ашиглах боломжгүй болгодог тул гэрийн гар урчууд өөрсдийн гараар нарны хавтанг хаягдал материалаас үйлдвэрлэх ажлыг зохион байгуулахыг оролдож болно. Батерей хийхдээ зөвхөн бэлэн материалаар хийх боломжгүй гэдгийг санах нь зүйтэй. Та шинэ биш байсан ч үйлдвэрийн эд ангиудыг заавал худалдаж авах хэрэгтэй болно.

Нарны энергийг хувиргагч нь хэд хэдэн үндсэн элементүүдээс бүрдэнэ. Юуны өмнө энэ нь дээр дурдсан тодорхой төрлийн батерей юм. Дараа нь батерейны хянагч гарч ирдэг бөгөөд энэ нь үүссэн цахилгаан гүйдлийн тусламжтайгаар батерейны цэнэгийн түвшинг хянадаг. Дараагийн элемент нь цахилгаан эрчим хүчийг хуримтлуулдаг батерейнууд юм. Тогтмол гүйдлийг хувьсах гүйдэл болгон хувиргах шаардлагатай болно. Тиймээс 220 вольтын хүчдэлд зориулагдсан бүх гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэл хэвийн ажиллах боломжтой болно.

Эдгээр элемент бүрийг электрон барааны зах зээл дээр чөлөөтэй худалдан авч болно. Хэрэв та тодорхой онолын мэдлэг, практик ур чадвартай бол тэдгээрийн ихэнхийг стандарт хэлхээ, түүний дотор нарны зайны хянагч ашиглан бие даан угсарч болно. Хөрвүүлэгчийн хүчийг тооцоолохын тулд үүнийг ямар зорилгоор ашиглахыг мэдэх хэрэгтэй. Энэ нь зөвхөн гэрэлтүүлэг эсвэл халаалт, түүнчлэн байгууламжийн хэрэгцээг бүрэн хангах боломжтой. Үүнтэй холбогдуулан материал, бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг сонгох болно.

Нарны зайг өөрийн гараар хийхдээ зөвхөн эрчим хүч төдийгүй сүлжээний ажиллах хүчдэлийг тодорхойлох хэрэгтэй. Баримт нь нарны эрчим хүчний сүлжээнүүд тогтмол эсвэл тогтмол ажиллаж чаддаг Хувьсах гүйдлийн. Сүүлчийн сонголтыг илүү тохиромжтой гэж үздэг, учир нь энэ нь хэрэглэгчдэд 15 метрээс дээш зайд цахилгаан түгээх боломжийг олгодог. Поликристалл батерейг ашиглахдаа нэгээс хавтгай дөрвөлжин метрТа нэг цагийн дотор дунджаар 120 ватт авах боломжтой. Өөрөөр хэлбэл, сард 300 кВт эрчим хүч авахын тулд нарны зай хураагуур шаардлагатай болно нийт талбайтай 20 м2. 3-4 хүнтэй жирийн нэг айл яг ийм хэмжээний зардал гаргадаг.

Хувийн орон сууц, зуслангийн байшинд нарны хавтанг ашигладаг бөгөөд тус бүр нь 36 элементийг агуулдаг. Нэг самбарын хүч нь ойролцоогоор 65 Вт байна. Жижиг хувийн байшин эсвэл хөдөөгийн байшинд цагт 5 кВт хүртэл цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх чадвартай 15 хавтан хангалттай. Урьдчилсан тооцоог хийсний дараа та хувиргах хавтанг худалдан авч болно. Зөвхөн нөлөөлдөг бага зэргийн согогтой эвдэрсэн зүйлсийг худалдаж авахыг зөвшөөрнө Гадаад төрхбатерейнууд. Ашиглалтын нөхцөлд элемент бүр ойролцоогоор 19 В-ыг дамжуулах чадвартай.

Нарны хавтан үйлдвэрлэл

Бүх материал, эд ангиудыг бэлтгэсний дараа та хөрвүүлэгчийг угсарч эхлэх боломжтой. Элементүүдийг гагнахдаа тэдгээрийн хооронд 5 мм-ийн зайд тэлэх цоорхойг хангах шаардлагатай. Гагнуурыг маш болгоомжтой, болгоомжтой хийх хэрэгтэй. Жишээлбэл, бичлэгүүд нь утасгүй бол тэдгээрийг гараар гагнах шаардлагатай болно. Ажиллахын тулд танд ердийн 100 ваттын улайсдаг чийдэнг цувралаар холбосон 60 ваттын гагнуурын төмөр хэрэгтэй болно.

Бүх ялтсуудыг бие биендээ цувралаар гагнаж байна. Хавтан нь эмзэг байдал ихэссэн тул хүрээ ашиглан гагнахыг зөвлөж байна. Гагнах үед диодыг гэрэл зургийн хавтангийн хамт хэлхээнд оруулж, гэрлийн түвшин буурах эсвэл бүрэн харанхуй болох үед фотоэлелүүдийг гадагшлуулахаас хамгаалдаг. Энэ зорилгоор самбарын хагасыг нийтлэг автобусанд нэгтгэдэг бөгөөд энэ нь эргээд терминалын блок руу гардаг бөгөөд үүний улмаас дунд цэг үүсдэг. Ижил диодууд нь батерейг шөнийн цагаар цэнэглэхээс хамгаалдаг.

Батерейг үр ашигтай ажиллуулах гол нөхцлүүдийн нэг бол бүх цэг, эд ангиудыг өндөр чанартай гагнах явдал юм. Субстратыг суурилуулахын өмнө эдгээр газруудыг турших шаардлагатай. Гүйдлийг гаргахын тулд жижиг хөндлөн огтлолтой дамжуулагчийг ашиглахыг зөвлөж байна, жишээлбэл, силикон тусгаарлагч дахь чанга яригч кабель. Бүх утаснууд нь чигжээсээр бэхлэгдсэн байна. Үүний дараа хавтанг бэхлэх гадаргуугийн материалыг сонгоно. Ихэнх тохиромжтой шинж чанаруудкарбонат эсвэл plexiglass-аас хамаагүй илүү гэрлийг дамжуулдаг шилтэй.

Нарны батерейг хиймэл материалаар хийхдээ хайрцгийг нь арчлах хэрэгтэй. Ихэвчлэн хайрцгийг нь хийдэг модон дам нурууэсвэл хөнгөн цагаан булан, дараа нь чигжээс дээр шил байрлуулна. Чигжээс нь бүх согогийг дүүргэж, дараа нь бүрэн хатаана. Үүнээс болж тоос шороо орохгүй, үйл ажиллагааны явцад гэрэл зургийн хавтан бохирдохгүй.

Дараа нь шилэн дээр гагнасан фотоселл бүхий хуудсыг суурилуулсан байна. Үүнийг янз бүрийн аргаар бэхлэх боломжтой боловч хамгийн сайн сонголт бол тунгалаг эпокси давирхай эсвэл чигжээс юм. Эпокси давирхайШилний бүх гадаргууг жигд бүрхэж, дараа нь хөрвүүлэгчийг суурилуулна. Чигжээсийг ашиглахдаа бэхэлгээг элемент бүрийн төвд байрлах цэгүүдэд гүйцэтгэдэг. Угсралтын төгсгөлд та нарны зайг байрлуулсан битүүмжилсэн хайрцаг авах хэрэгтэй. Дууссан төхөөрөмж нь ойролцоогоор 18-19 вольт үйлдвэрлэх бөгөөд энэ нь цэнэглэхэд хангалттай юм зай 12 вольт дээр.

Гэрийг халаах боломж

Гэрийн нарны зайг угсарсны дараа эзэмшигч бүр үүнийг үйл ажиллагаандаа туршиж үзэхийг хүсэх байх. Хамгийн чухал асуудал бол байшинг халаах тул хамгийн түрүүнд нарны эрчим хүчийг ашиглан халаах боломжийг шалгах хэрэгтэй.

Нарны коллекторыг халаахад ашигладаг. Вакуум коллекторын тусламжтайгаар нарны гэрлийг дулаан болгон хувиргадаг. Нимгэн шилэн хоолойг шингэнээр дүүргэж, наранд халааж, дулааныг хадгалах саванд байрлуулсан ус руу шилжүүлдэг. Манай тохиолдолд энэ арга нь тохиромжгүй, учир нь бид зөвхөн нарны энергийг цахилгаан эрчим хүч болгон хувиргах тухай ярьж байна.

Энэ бүхэн ашигласан төхөөрөмжийн хүчнээс хамаарна. Ямар ч тохиолдолд бойлер дахь усыг халаах нь хүлээн авсан эрчим хүчний ихэнх хэсгийг зарцуулна. 100 литр усыг 70-80 градус хүртэл халаавал 4 цаг орчим болно. 2 кВт-ын халаалтын элемент бүхий усан бойлерийн цахилгаан эрчим хүчний хэрэглээ 8 кВт болно. Цагт 5 кВт эрчим хүч үйлдвэрлэхэд ямар ч асуудал гарахгүй. Гэсэн хэдий ч батерейны талбай нь 10 м2-аас бага байвал тэдний тусламжтайгаар хувийн байшинг халаах боломжгүй болно.

Нарны хавтангууд нь бага давхар байшинд цахилгаан эсвэл дулаан үйлдвэрлэхэд ашиглаж болох эрчим хүчний эх үүсвэр юм. Гэвч нарны зай хураагуур нь үнэтэй бөгөөд манай улсын ихэнх оршин суугчдад хүртээмжгүй байдаг. Та санал нийлж байна уу?

Нарны зайг өөрөө хийх нь өөр асуудал юм - өртөг нь мэдэгдэхүйц буурч, энэ загвар нь үйлдвэрлэлийн хавтангаас муу ажилладаггүй. Тиймээс, хэрэв та цахилгаан эрчим хүчний өөр эх үүсвэр худалдаж авах талаар нухацтай бодож байгаа бол үүнийг өөрөө хийхийг хичээ - энэ нь тийм ч хэцүү биш юм.

Энэ нийтлэлд нарны хавтан үйлдвэрлэх талаар авч үзэх болно. Үүнд ямар материал, багаж хэрэгсэл хэрэгтэйг бид танд хэлэх болно. Мөн та бага зэрэг доогуур олох болно алхам алхмаар зааварчилгааажлын явцыг тодорхой харуулсан зургуудтай.

Эрчим хүч зөөгч нь хөргөлтийн шингэн байх үед нарны энергийг дулаан болгон хувиргаж эсвэл батерейнд цуглуулж цахилгаан болгон хувиргаж болно. Батерей нь фотоэлектрик эффектийн зарчмаар ажилладаг генератор юм.

Нарны энергийг цахилгаан болгон хувиргах нь батерейны гол хэсэг болох фотоэлементийн ялтсуудад нарны туяа туссны дараа үүсдэг.

Энэ тохиолдолд гэрлийн квантууд электронуудаа гаднах тойрог замаас "суллана". Эдгээр чөлөөт электронууд өгдөг цахилгаан, энэ нь хянагчаар дамжин батарейнд хуримтлагдаж, тэндээс эрчим хүчний хэрэглэгчдэд очдог.

Зургийн цомог

Нарны хавтанг бүтээх материал

Нарны зайг барьж эхлэхдээ дараахь материалыг нөөцлөх шаардлагатай.

• силикат хавтан-фотоцеллүүд;
• чип хавтангийн хуудас, хөнгөн цагаан булан ба slats;
• 1.5-2.5 см зузаантай хатуу хөөс резин;
• цахиурын хавтангийн суурь болох ил тод элемент;
• шураг, өөрөө түншдэг эрэг;
• гаднах зориулалттай силикон чигжээс;
• цахилгаан утас, диод, терминал.

Шаардлагатай материалын хэмжээ нь таны зайны хэмжээнээс хамаардаг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн байгаа нарны зайн тоогоор хязгаарлагддаг. Танд хэрэгтэй хэрэгслүүд: халив эсвэл халивын багц, металл, модонд зориулсан хөрөө, гагнуурын төмөр. Дууссан зайг шалгахын тулд танд амметр шалгагч хэрэгтэй болно.

Одоо хамгийн чухал материалыг илүү нарийвчлан авч үзье.

Цахиур хавтан эсвэл нарны зай

Батерейны фотоэлелүүд нь гурван төрлөөр ирдэг.

• поликристалл;
• монокристал;
• аморф.

Поликристал хавтан нь үр ашиг багатай байдаг. Ашигтай нөлөөний хэмжээ ойролцоогоор 10 - 12% байдаг боловч энэ үзүүлэлт цаг хугацааны явцад буурдаггүй. Поликристалын ашиглалтын хугацаа 10 жил байна.

Нарны зайг модулиудаас угсардаг бөгөөд тэдгээр нь эргээд фотоэлектрик хувиргагчаас бүрддэг. Хатуу цахиуртай нарны зайтай батерейнууд нь хөнгөн цагаан профилд суурилуулсан дараалсан давхаргууд бүхий нэг төрлийн сэндвич юм.

Монокристалл нарны эсүүд нь өндөр үр ашигтай буюу 13-25%, 25 жилээс илүү урт хугацаанд үйлчилдэг. Гэсэн хэдий ч цаг хугацаа өнгөрөх тусам нэг талстуудын үр ашиг буурдаг.

Монокристалл хувиргагчийг зохиомлоор ургуулсан талстыг хөрөөдөх замаар үйлдвэрлэдэг бөгөөд энэ нь хамгийн өндөр гэрэл дамжуулах чадвар, бүтээмжийг тайлбарладаг.

Кино фото хувиргагчийг полимер уян гадаргуу дээр аморф цахиурын нимгэн давхаргыг буулгах замаар үйлдвэрлэдэг.

Аморф цахиуртай уян хатан батерейнууд нь хамгийн орчин үеийн юм. Тэдний фотоэлектрик хувиргагчийг шүршиж эсвэл хайлуулдаг полимер суурь. Үр ашиг нь ойролцоогоор 5 - 6% байдаг боловч хальсан системийг суулгахад маш хялбар байдаг.

Аморф фотоконвертер бүхий кино систем харьцангуй саяхан гарч ирсэн. Энэ бол туйлын энгийн бөгөөд маш хямд төрөл боловч хэрэглэгчийн чанараа өрсөлдөгчөөсөө хурдан алддаг.

Янз бүрийн хэмжээтэй фотоэлелүүдийг ашиглах нь практик биш юм. Энэ тохиолдолд батерейны үйлдвэрлэсэн хамгийн их гүйдэл нь хамгийн бага элементийн гүйдлээр хязгаарлагдах болно. Энэ нь том хавтан бүрэн хүчин чадлаараа ажиллахгүй гэсэн үг юм.

Нарны зайг худалдан авахдаа худалдагчаас хүргэх аргын талаар асуугаарай, ихэнх худалдагч нар эмзэг элементүүдийг устгахаас сэргийлж лавлах аргыг хэрэглэдэг;

Ихэнхдээ гар хийцийн батерейны хувьд 3х6 инч хэмжээтэй моно болон поликристалл фотоэлелүүдийг ашигладаг бөгөөд үүнийг E-bye гэх мэт онлайн дэлгүүрүүдэд захиалж болно.

Фотоэлементийн үнэ нэлээд өндөр боловч олон дэлгүүрт B бүлгийн элемент гэж нэрлэгддэг бүтээгдэхүүнүүд зарагддаг. Энэ бүлэгт ангилагдсан бүтээгдэхүүн нь гэмтэлтэй боловч хэрэглэхэд тохиромжтой, өртөг нь стандарт хавтангаас 40-60% бага байдаг.

Ихэнх онлайн дэлгүүрүүд фотоволтайк эсийг 36 эсвэл 72 ширхэг фотоволтайк хувиргах хавтангаар зардаг. Тусдаа модулиудыг зайнд холбохын тулд автобус, системд холбогдох терминалууд шаардлагатай болно.

Зургийн цомог

Төвлөрсөн эрчим хүчний хангамж байнга тасрах үед нарны зайг нөөц эрчим хүчний эх үүсвэр болгон ашиглаж болно. Автомат сэлгэн залгахын тулд тасралтгүй цахилгаан хангамжийн системийг хангах шаардлагатай.

Ийм систем нь цахилгаан эрчим хүчний уламжлалт эх үүсвэрийг ашиглах үед цэнэглэх ажлыг нэгэн зэрэг гүйцэтгэдэг тул тохиромжтой. Нарны зайд үйлчилдэг төхөөрөмж нь байшин дотор байрладаг тул тусгай өрөөтэй байх шаардлагатай.