Na tento účel sa vyrábajú a predávajú hotové kompaktné panely vyrobené vo forme rýchlo skladaných zostáv na báze syntetickej tkaniny. AT stredný pruh V Rusku môže takýto panel s rozmermi asi 30 x 40 cm poskytnúť výkon do 5 W pri napätí 12 V.

Väčšia batéria môže poskytnúť až 100 wattov elektrickej energie. Zdá sa, že to nie je tak veľa, ale stojí za to pamätať na princíp fungovania malých: v nich je celá záťaž napájaná cez pulzný menič z batérie batérií, ktoré sa nabíjajú z veterného mlyna s nízkym výkonom. Takto je možné využívať výkonnejších spotrebiteľov.

Použitie podobného princípu pri stavbe domácej solárnej elektrárne ju robí výnosnejšou ako veterný mlyn: v lete svieti slnko väčšinu dňa, na rozdiel od vrtkavého a často neprítomného vetra. Z tohto dôvodu sa batérie budú môcť nabíjať počas dňa oveľa rýchlejšie a samotný solárny panel je oveľa jednoduchší na inštaláciu, než vyžaduje vysoký stožiar.

Má tiež zmysel používať solárnu batériu výlučne ako núdzový zdroj energie. Napríklad, ak plynový vykurovací kotol s obehové čerpadlá, pri vypnutom napájaní je možné ich napájať cez pulzný menič (invertor) z batérií, ktoré sú udržiavané nabité solárnou batériou, udržujúc tak vykurovací systém v prevádzke.

TV príbeh na túto tému

Ľudstvo, aby sa staralo o životné prostredie a šetrilo peniaze, začalo využívať alternatívne zdroje energie, medzi ktoré patria najmä solárne panely. Nákup takého potešenia bude dosť drahý, ale nie je ťažké vyrobiť toto zariadenie vlastnými rukami. Preto vám neublíži naučiť sa vyrobiť solárnu batériu sami. O tom sa bude diskutovať v našom článku.

Solárne panely sú zariadenia, ktoré vyrábajú elektrickú energiu pomocou fotovoltaických článkov.

Predtým, ako budete hovoriť o tom, ako vyrobiť solárnu batériu vlastnými rukami, musíte pochopiť zariadenie a princípy jeho fungovania. Solárna batéria obsahuje fotobunky zapojené do série a paralelne, batériu, ktorá uchováva elektrickú energiu, menič, ktorý premieňa jednosmerný prúd na striedavý a ovládač, ktorý monitoruje nabíjanie a vybíjanie batérie.

Fotočlánky sú spravidla vyrobené z kremíka, ale jeho čistenie je drahé, preto sa nedávno začali používať prvky ako indium, meď a selén.

Každá fotobunka je samostatný článok, ktorý vyrába elektrinu. Články sú navzájom prepojené a tvoria jedno pole, ktorého plocha určuje výkon batérie. To znamená, že čím viac solárnych článkov, tým viac elektriny sa vyrobí.

Aby ste si doma vyrobili solárny panel vlastnými rukami, musíte pochopiť podstatu takého javu, akým je fotoelektrický efekt. Fotočlánok je kremíková platňa, keď na ňu dopadá svetlo, elektrón je vyrazený z poslednej energetickej hladiny atómov kremíka. Pohyb toku takýchto elektrónov vytvára jednosmerný prúd, ktorý sa následne premieňa na striedavý prúd. Ide o fenomén fotoelektrického javu.

Výhody

Solárne panely majú nasledujúce výhody:

• neškodnosť pre životné prostredie;
• trvanlivosť;
• tichá prevádzka;
• jednoduchosť výroby a inštalácie;
• nezávislosť dodávky elektriny od distribučnej siete;
• nehybnosť častí zariadenia;
• nevýznamné finančné náklady;
• nízka hmotnosť;
• prevádzka bez mechanických meničov.

Odrody

Solárne panely sú rozdelené do nasledujúcich typov.

Silikón

Kremík je najobľúbenejší materiál batérie.

Silikónové batérie sa tiež delia na:

1. Monokryštalické: Tieto batérie používajú veľmi čistý kremík.
2. Polykryštalické (lacnejšie ako monokryštalické): Polykryštály sa získavajú postupným ochladzovaním kremíka.

Film

Takéto batérie sú rozdelené do nasledujúcich typov:

1. Na báze teluridu kadmia (účinnosť 10%): kadmium má vysoký koeficient absorpcie svetla, čo umožňuje jeho využitie pri výrobe batérií.
2. Na báze selenidu medi - india: účinnosť je vyššia ako u predchádzajúcich.
3. Polymér.

Solárne batérie z polymérov sa začali vyrábať pomerne nedávno, zvyčajne sa na to používajú furelény, polyfenylén atď.. Polymérne fólie sú veľmi tenké, okolo 100 nm. Napriek účinnosti 5% majú polymérové ​​batérie svoje výhody: lacný materiál, šetrnosť k životnému prostrediu, elasticita.

amorfný

Účinnosť amorfných batérií je 5%. Takéto panely sú vyrobené zo silanu (kremíkový vodík) na princípe filmových batérií, takže ich možno pripísať ako kremíkovým, tak aj filmovým batériám. Amorfné batérie sú elastické, vyrábajú elektrinu aj za nepriaznivého počasia, absorbujú svetlo lepšie ako iné panely.

materiálov

Na výrobu solárnej batérie budete potrebovať nasledujúce materiály:

• fotobunky;
• hliníkové rohy;
• Schottkyho diódy;
• silikónové tmely;
• vodiče;
• upevňovacie skrutky a hardvér;
• polykarbonátová doska/plexisklo;
• spájkovacie zariadenie.

Tieto materiály sú potrebné na výrobu solárnej batérie vlastnými rukami.

Výber fotobuniek

Ak chcete vyrobiť solárnu batériu pre svoj dom vlastnými rukami, mali by ste si vybrať správne solárne články. Posledne menované sa delia na monokryštalické, polykryštalické a amorfné.

Účinnosť prvého je 13%, ale takéto fotobunky sú v zlom počasí neúčinné, navonok sú to jasne modré štvorce. Polykryštalické solárne články sú schopné vyrábať elektrickú energiu aj za nepriaznivého počasia, hoci ich účinnosť je len 9 %, na pohľad sú tmavšie ako monokryštalické a na okrajoch odrezané. Amorfné fotočlánky sú vyrobené z pružného kremíka, ich účinnosť je 10%, ich výkon nezávisí od poveternostných podmienok, ale výroba takýchto článkov je príliš drahá, preto sa používajú len zriedka.

Ak plánujete využívať elektrickú energiu vyrobenú fotovoltaickými článkami v krajine, odporúčame vám zostaviť solárnu batériu vlastnými rukami z polykryštalických článkov, pretože ich účinnosť je pre vaše účely dostatočná.

Mali by ste si kúpiť fotobunky rovnakej značky, pretože fotobunky niekoľkých značiek sa môžu značne líšiť - to môže spôsobiť problémy s montážou batérie a jej fungovaním. Malo by sa pamätať na to, že množstvo energie produkovanej článkom je priamo úmerné jeho veľkosti, to znamená, že čím väčšia je fotobunka, tým viac elektriny vyrobí; napätie článku závisí od jeho typu a nie od veľkosti.

Množstvo vyrobeného prúdu je určené rozmermi najmenšej fotobunky, preto by ste si mali kupovať fotobunky rovnakej veľkosti. Samozrejme, nemali by ste kupovať lacné produkty, pretože to znamená, že neprešli testom. Tiež by ste si nemali kupovať fotobunky potiahnuté voskom (mnohí výrobcovia zakrývajú fotobunky voskom, aby chránili produkty počas prepravy): jeho odstránenie môže fotobunku poškodiť.

Výpočty a projekt

Stavba solárneho panelu vlastnými rukami je jednoduchá úloha, hlavnou vecou je zodpovedne pristupovať k jeho implementácii. Ak chcete vyrobiť solárny panel vlastnými rukami, mali by ste vypočítať dennú spotrebu elektrickej energie, potom zistiť priemerný denný solárny čas vo vašej oblasti a vypočítať požadovaný výkon. Bude teda jasné, koľko buniek a akú veľkosť potrebujete kúpiť. Koniec koncov, ako bolo uvedené vyššie, prúd generovaný bunkou závisí od jej rozmerov.

Pri znalosti požadovanej veľkosti článkov a ich počtu je potrebné vypočítať rozmery a hmotnosť panelu, potom je potrebné zistiť, či strecha alebo iné miesto, kde sa plánuje inštalácia solárnej batérie, odolá zamýšľaný dizajn.

Pri inštalácii panelu by ste si mali vybrať nielen najslnečnejšie miesto, ale tiež sa ho snažiť upevniť v pravom uhle k slnečným lúčom.

Etapy práce

Rám

Než začnete vyrábať solárny panel vlastnými rukami, musíte preň postaviť rám. Chráni batériu pred poškodením, vlhkosťou a prachom.

Telo je zostavené z materiálu odolného voči vlhkosti: preglejky potiahnutej prostriedkom odpudzujúcim vlhkosť alebo hliníkových rohov, ku ktorým silikónový tmel lepí sa plexisklo alebo polykarbonát.

V tomto prípade je potrebné dodržať zárezy medzi prvkami (3-4 mm), pretože je potrebné vziať do úvahy expanziu materiálu so zvyšujúcou sa teplotou.

Spájkovacie prvky

Fotobunky sú rozmiestnené na prednej strane priehľadného povrchu tak, že vzdialenosť medzi nimi na všetkých stranách je 5 mm: týmto spôsobom sa berie do úvahy možná expanzia fotobuniek so zvyšujúcou sa teplotou.

Prevodníky s dvoma pólmi sú pevné: kladný a záporný. Ak chcete zvýšiť napätie, zapojte prvky do série, ak je prúd - paralelne.

Aby nedošlo k vybitiu batérie v noci, Schottkyho dióda je zahrnutá v jedinom obvode pozostávajúcom zo všetkých potrebných častí a spája ju s kladným vodičom. Potom sú všetky prvky spájkované dohromady.

zhromaždenie

Do hotového rámu sú umiestnené spájkované meniče, na fotobunky je nanesený silikón - to všetko je pokryté vrstvou drevovláknitej dosky, uzavreté vekom a spoje dielov sú ošetrené tmelom.

Dokonca aj obyvateľ mesta môže vyrobiť a umiestniť solárnu batériu na balkón vlastnými rukami. Je žiaduce, aby bol balkón zasklený a izolovaný.
Tak sme prišli na to, ako si vyrobiť solárnu batériu doma, ukázalo sa, že to nie je vôbec ťažké.

Nápady z improvizovaných materiálov

Môžete si vyrobiť solárnu batériu vlastnými rukami z improvizovaných materiálov. Zvážte najobľúbenejšie možnosti.

Mnohí budú prekvapení, keď sa dozvedia, že fóliu je možné použiť na výrobu solárnej batérie vlastnými rukami. V skutočnosti to nie je prekvapujúce, pretože fólia zvyšuje odrazivosť materiálov. Napríklad, aby sa znížilo prehrievanie panelov, sú umiestnené na fólii.

Ako vyrobiť fóliový solárny panel?

Budeme potrebovať:

• 2 "krokodíly";
• medená fólia;
• multimeter;
• soľ;
• prázdny plastová fľaša bez krku;
• elektrická rúra;
• vŕtať.

Po očistení medeného plechu a umytí rúk odrežeme kúsok fólie, dáme na rozpálený elektrický sporák, zohrievame pol hodiny, pričom pozorujeme sčernanie, potom fóliu stiahneme zo sporáka, necháme vychladnúť a uvidíme, ako kúsky sa odlepia z plechu. Po zahriatí oxidový film zmizne, takže čierny oxid možno jemne odstrániť vodou.

Potom sa vyreže druhý kus fólie rovnakej veľkosti ako prvý, obe časti sa ohnú a spustia sa do fľaše tak, aby sa nemali možnosť dotýkať.

Fóliu je možné použiť aj na vykurovanie. K tomu ho treba natiahnuť na rám, ku ktorému potom treba pripojiť hadice napojené napríklad na kanvu.

Tak sme sa naučili vyrobiť solárny panel do domácnosti z fólie.

V mnohých domoch ležia staré tranzistory, ale nie každý vie, že sú celkom vhodné na výrobu solárnej batérie pre letnú chatu vlastnými rukami. V tomto prípade je fotobunka polovodičová doska umiestnená vo vnútri tranzistora. Ako vyrobiť solárnu batériu z tranzistorov vlastnými rukami? Najprv je potrebné otvoriť tranzistor, na ktorý stačí odrezať kryt, aby sme videli platňu: je malá, čo vysvetľuje nízku účinnosť solárnych panelov z tranzistorov.

Ďalej musíte skontrolovať tranzistor. Na tento účel používame multimeter: pripájame zariadenie k tranzistoru s dobre osvetleným p-n križovatka a zmerajte prúd, multimeter by mal zaznamenať prúd od niekoľkých zlomkov miliampéra po 1 alebo o niečo viac; potom prepneme zariadenie do režimu merania napätia, multimeter by mal vydať desatiny voltu.

Testované tranzistory vložíme do puzdra, napríklad z plastového plechu a prispájkujeme. Takúto solárnu batériu si môžete vyrobiť vlastnými rukami doma a použiť ju na nabíjanie batérií a nízkoenergetických rádií.

Staré diódy sú vhodné aj na montáž batérií. Výroba solárnej batérie vlastnými rukami z diód nie je vôbec náročná. Je potrebné otvoriť diódu, odkryť kryštál, ktorý je fotobunkou, a potom diódu zahriať na 20 sekúnd. plynová pec a keď sa spájka roztopí, odstráňte kryštál. Zostáva prispájkovať vytiahnuté kryštály k puzdru.

Výkon takýchto batérií je malý, ale na napájanie malých LED diód stačí.

Táto možnosť výroby solárnej batérie vlastnými rukami z improvizovaných prostriedkov sa väčšine bude zdať veľmi zvláštna, ale výroba solárnej batérie vlastnými rukami z plechoviek od piva je jednoduchá a lacná.

Puzdro vyrobíme z preglejky, na ktorú položíme polykarbonát alebo plexisklo, na zadnú plochu preglejky pripevníme penu alebo sklenú vatu na izoláciu. Ako fotobunky poslúžia hliníkové plechovky. Je dôležité vybrať presne hliníkové plechovky, pretože hliník je menej náchylný na koróziu ako napríklad železo a má lepší prenos tepla.

Ďalej sú na dne plechoviek vytvorené otvory, veko je odrezané a zbytočné prvky sú ohnuté, aby sa zabezpečila lepšia cirkulácia vzduchu. Potom musíte poháre vyčistiť od mastnoty a nečistôt špeciálne prostriedky bez obsahu kyseliny. Ďalej musíte plechovky hermeticky spojiť: silikónovým gélom, ktorý vydrží vysoké teploty, alebo spájkovačkou. Dbajte na to, aby ste lepené plechovky veľmi dobre vysušili v stacionárnej polohe.

Po pripevnení plechoviek k telu ich natrieme čiernou farbou a konštrukciu uzavrieme plexisklom alebo polykarbonátom. Takáto batéria je schopná ohrievať vodu alebo vzduch s následným prívodom do miestnosti.

Pozreli sme sa na možnosti, ako vyrobiť solárny panel vlastnými rukami. Dúfame, že teraz nebudete mať otázku, ako vyrobiť solárnu batériu.

Video

Ako vyrobiť solárne panely vlastnými rukami - video tutoriál.

Ľudstvo sa snaží prejsť na alternatívne zdroje elektrickej energie, ktoré pomôžu udržať životné prostredie čisté a znížia náklady na výrobu energie. Výroba je modernou priemyselnou metódou. zahŕňa solárne prijímače, batérie, ovládače, invertory a ďalšie zariadenia určené na špecifické funkcie.

Solárna batéria je hlavným prvkom, z ktorého začína akumulácia lúčov. V modernom svete je pre spotrebiteľa pri výbere panelu veľa úskalí, keďže toto odvetvie ponúka veľké množstvo produktov spojených pod jedným názvom.

kremíkové solárne panely

Tieto produkty sú obľúbené u moderných spotrebiteľov. Základom ich výroby je kremík. Jeho zásoby v hĺbkach sú rozsiahle a výroba je relatívne lacná. Silikónové články sa z hľadiska výkonu priaznivo porovnávajú s inými solárnymi článkami.

Typy prvkov

Výroba kremíka sa vykonáva v týchto typoch:

• monokryštalický;
• polykryštalický;
• amorfný.

Vyššie uvedené formy zariadení sa líšia v tom, ako sú atómy kremíka usporiadané v kryštáli. Hlavným rozdielom medzi prvkami je rozdielny ukazovateľ premeny svetelnej energie, ktorý je u prvých dvoch typov približne na rovnakej úrovni a presahuje hodnoty pre zariadenia vyrobené z amorfného kremíka.

Dnešný priemysel ponúka niekoľko modelov solárnych lapačov svetla. Ich rozdiel spočíva v zariadení použitom na výrobu solárnych panelov. Úlohu zohráva technológia výroby a druh východiskového materiálu.

Jednokryštálový typ

Tieto prvky pozostávajú zo silikónových buniek navzájom spojených. Podľa metódy vedca Czochralského sa vyrába absolútne čistý kremík, z ktorého sa vyrábajú monokryštály. Ďalším procesom je rezanie zmrazeného a tvrdeného polotovaru na platne s hrúbkou 250 až 300 mikrónov. Tenké vrstvy sú nasýtené kovovou mriežkou elektród. Napriek vysokým nákladom na výrobu sa takéto prvky používajú pomerne široko kvôli vysokému konverznému pomeru (17-22%).

Výroba polykryštalických prvkov

Solárne panely vyrobené z polykryštálov spočívajú v tom, že roztavená kremíková hmota sa postupne ochladzuje. Výroba nevyžaduje drahé vybavenie, preto sa znižujú náklady na získanie kremíka. Polykryštalické solárne zásobníky majú na rozdiel od monokryštalických nižší faktor účinnosti (11-18%). Vysvetľuje to skutočnosť, že počas procesu chladenia je hmotnosť kremíka nasýtená najmenšími granulovanými bublinami, čo vedie k dodatočnému lomu lúčov.

Prvky amorfného kremíka

Výrobky sú klasifikované ako špeciálny typ, pretože ich príslušnosť k typu kremíka pochádza z názvu použitého materiálu a výroba solárnych článkov sa vykonáva pomocou technológie filmových zariadení. Kryštál vo výrobnom procese ustupuje kremíkovému vodíku alebo silónu, ktorého tenká vrstva pokrýva substrát. Batérie majú najnižšiu hodnotu účinnosti, len do 6 %. Prvky, napriek významnej nevýhode, majú množstvo nepopierateľných výhod, ktoré im dávajú právo byť v súlade s vyššie uvedenými typmi:

• absorpčná hodnota optiky je dva tucty krát vyššia ako u monokryštálových a polykryštalických pohonov;
• má minimálnu hrúbku vrstvy iba 1 mikrón;
• zamračené počasie neovplyvňuje prácu pri premene svetla, na rozdiel od iných typov;
• vďaka vysokej pevnosti v ohybe sa dá bez problémov použiť aj na náročných miestach.

Tri vyššie opísané typy solárnych konvertorov dopĺňajú hybridné produkty vyrobené z materiálov s dvojitými vlastnosťami. Takéto vlastnosti sa dosiahnu, ak sú mikroelementy alebo nanočastice obsiahnuté v amorfnom kremíku. Výsledný materiál je podobný polykryštalickému kremíku, ale priaznivo sa porovnáva s novými technickými ukazovateľmi.

Suroviny na výrobu solárnych článkov CdTe filmového typu

Výber materiálu je diktovaný potrebou znížiť výrobné náklady a zlepšiť výkon v prevádzke. Najčastejšie používaný telurid kadmia absorbujúci svetlo. V 70. rokoch minulého storočia bol CdTe považovaný za hlavného uchádzača o využitie vo vesmíre, v modernom priemysle našiel široké uplatnenie v solárnej energii.

Tento materiál patrí do kategórie kumulatívnych jedov, takže diskusia o jeho škodlivosti neutícha. Vedci zistili, že úroveň škodlivých látok vstupujúcich do atmosféry je prijateľná a nepoškodzuje životné prostredie. Úroveň účinnosti je len 11%, ale náklady na premenenú elektrinu z takýchto prvkov sú o 20-30% nižšie ako zo zariadení kremíkového typu.

Lúčové akumulátory vyrobené zo selénu, medi a india

Polovodiče v zariadení sú meď, selén a indium, niekedy je dovolené nahradiť ich gálium. Je to spôsobené vysokým dopytom po indiu na výrobu monitorov. plochý typ. Preto bola zvolená táto možnosť náhrady, keďže materiály majú podobné vlastnosti. Ale pre ukazovateľ účinnosti hrá významnú úlohu výmena, výroba solárnej batérie bez gália zvyšuje účinnosť zariadenia o 14%.

Slnečné kolektory na báze polymérov

Tieto prvky sú klasifikované ako mladé technológie, keďže sa nedávno objavili na trhu. Organické polovodiče absorbujú svetlo a premieňajú ho na elektrickú energiu. Na výrobu sa používajú fullerény uhlíkovej skupiny, polyfenylén, ftalocyanín medi atď.. Výsledkom sú tenké (100 nm) a flexibilné filmy, ktoré v práci poskytujú koeficient účinnosti 5-7%. Hodnota je malá, ale výroba flexibilných solárnych panelov má niekoľko pozitívnych aspektov:

• veľké finančné prostriedky sa nevynakladajú na výrobu;
• schopnosť inštalovať flexibilné batérie v miestach ohybov, kde je elasticita prvoradá;
• porovnateľná jednoduchosť a dostupnosť inštalácie;
• flexibilné batérie nemajú škodlivý vplyv na životné prostredie.

Chemické leptanie počas výroby

Najdrahší v solárnom článku je multikryštalický alebo monokryštalický kremíkový plátok. Pre najracionálnejšie sú vyrezané pseudoštvorcové figúrky, rovnaký tvar vám umožňuje tesne položiť dosky v budúcom module. Po procese rezania zostávajú na povrchu mikroskopické vrstvy poškodeného povrchu, ktoré sa odstraňujú leptaním a textúrovaním, aby sa zlepšil príjem dopadajúcich lúčov.

Takto spracovaným povrchom sú náhodne umiestnené mikropyramídy, od ktorých sa odráža svetlo, na bočné plochy ostatných výstupkov. Postup uvoľnenia znižuje odrazivosť materiálu približne o 25 %. V procese leptania sa používa séria kyslých a zásaditých úprav, ale je neprijateľné výrazne zmenšiť hrúbku vrstvy, pretože doska nemôže vydržať nasledujúce úpravy.

Polovodiče v solárnych článkoch

Technológia výroby solárnych článkov naznačuje, že hlavným konceptom pevnej elektroniky je p-n prechod. Ak sa elektronická vodivosť typu n a dierová vodivosť typu p zlúčia do jednej dosky, potom v mieste kontaktu medzi nimi dôjde k prechodu p-n. Hlavné fyzické vlastníctvo tejto definície je možné slúžiť ako bariéra a prechádzať elektrinou jedným smerom. Práve tento efekt vám umožňuje zaviesť plnú prevádzku solárnych článkov.

V dôsledku difúzie fosforu sa na koncoch dosky vytvorí vrstva typu n, ktorá je založená blízko povrchu prvku v hĺbke len 0,5 μm. Výroba solárnej batérie zabezpečuje plytké prenikanie nosičov opačných znakov, ktoré vznikajú pôsobením svetla. Ich cesta do zóny vplyvu p-n-križovatky musí byť krátka, inak sa môžu pri stretnutí navzájom uhasiť bez toho, aby generovali akékoľvek množstvo elektriny.

Použitie plazmovo-chemického leptania

Konštrukcia solárnej batérie počíta s prednou plochou s inštalovanou mriežkou na zachytávanie prúdu a zadnou stranou, ktorá je pevným kontaktom. Počas difúzneho javu vzniká elektrický skrat medzi dvoma rovinami a prenáša sa na koniec.

Na odstránenie skratu sa používa solárne batériové zariadenie, ktoré to umožňuje pomocou plazmovo-chemického, chemického leptania alebo mechanicky, laserom. Často sa používa metóda plazmovo-chemického ovplyvnenia. Leptanie sa vykonáva súčasne pre stoh kremíkových plátkov naskladaných dohromady. Výsledok procesu závisí od trvania ošetrenia, zloženia činidla, veľkosti štvorcov materiálu, smeru prúdenia iónov a ďalších faktorov.

Aplikácia antireflexného náteru

Aplikovaním textúry na povrch prvku sa odraz zníži na 11 %. To znamená, že desatina lúčov sa jednoducho odráža od povrchu a nepodieľa sa na tvorbe elektriny. Aby sa takéto straty znížili, na prednú stranu prvku je nanesený povlak s hlbokým prienikom svetelných impulzov, ktorý ich neodráža späť. Vedci, berúc do úvahy zákony optiky, určujú zloženie a hrúbku vrstvy, takže výroba a inštalácia solárnych panelov s takýmto povlakom znižuje odraz na 2%.

Kontaktné pokovovanie na prednej strane

Povrch prvku je navrhnutý tak, aby absorboval čo najväčšie množstvo žiarenia, práve táto požiadavka určuje rozmerové a technické údaje aplikovaná kovová sieťka. Výberom dizajnu prednej strany riešia inžinieri dva protichodné problémy. K poklesu optických strát dochádza pri tenších čiarach a ich umiestnení vo veľkej vzdialenosti od seba. Výroba solárnej batérie so zväčšenou veľkosťou mriežky vedie k tomu, že niektoré z nábojov nestihnú dosiahnuť kontakt a stratia sa.

Preto vedci štandardizovali hodnotu vzdialenosti a hrúbky čiar pre každý kov. Príliš tenké prúžky otvárajú priestor na povrchu prvku, aby absorbovali lúče, ale neviedli silný prúd. Moderné metódy nanášania metalizácie pozostávajú zo sieťotlače. Ako materiál sa pasta obsahujúca striebro najviac ospravedlňuje. Jeho použitím stúpa účinnosť prvku o 15-17%.

Metalizácia na zadnej strane zariadenia

Aplikácia kovu na zadnú časť zariadenia prebieha dvoma spôsobmi, z ktorých každý vykonáva svoju vlastnú prácu. Súvislá tenká vrstva po celej ploche okrem jednotlivých otvorov je nastriekaná hliníkom a otvory sú vyplnené pastou s obsahom striebra, ktorá zohráva kontaktnú úlohu. Pevná hliníková vrstva slúži ako druh zrkadlového zariadenia na zadnej strane pre voľné náboje, ktoré sa môžu stratiť v visiacich kryštálových väzbách mriežky. S takýmto povlakom pracujú solárne panely o 2% viac energie. Spotrebiteľské recenzie hovoria, že takéto prvky sú odolnejšie a nezávisia toľko od zamračeného počasia.

Výroba solárnych panelov vlastnými rukami

Nie každý si môže objednať a nainštalovať solárne zdroje doma, pretože ich cena je dnes dosť vysoká. Preto veľa remeselníkov a remeselníkov ovláda výrobu solárnych panelov doma.

Sady fotobuniek pre vlastnú montáž si môžete kúpiť na internete na rôznych stránkach. Ich cena závisí od počtu použitých dosiek a výkonu. Napríklad súpravy s nízkym výkonom, od 63 do 76 W s 36 platňami, stoja 2350-2560 rubľov. resp. Tu tiež nakupujú pracovné predmety vyradené z výrobných liniek z akéhokoľvek dôvodu.

Pri výbere typu fotoelektrického meniča sa berie do úvahy skutočnosť, že polykryštalické články sú odolnejšie voči zamračenému počasiu a pracujú efektívnejšie ako monokryštálové, ale majú kratšiu životnosť. Monokryštalické majú vyššiu účinnosť za slnečného počasia a vydržia oveľa dlhšie.

Ak chcete zorganizovať výrobu solárnych panelov doma, musíte vypočítať celkové zaťaženie všetkých zariadení, ktoré budú napájané budúcim meničom, a určiť výkon zariadenia. Z toho vyplýva počet fotobuniek, pričom sa berie do úvahy uhol panelu. Niektorí remeselníci poskytujú možnosť zmeny polohy akumulačnej roviny v závislosti od výšky slnovratu av zime od hrúbky napadaného snehu.

Používa sa na výrobu tela rôzne materiály. Najčastejšie dávajú hliníkové alebo nerezové rohy, používajú preglejku, drevotriesku atď. Priehľadná časť je vyrobená z organického alebo obyčajného skla. V predaji sú fotobunky s už spájkovanými vodičmi, je lepšie ich kúpiť, pretože montážna úloha je zjednodušená. Dosky nie sú naskladané jedna na druhej - spodné môžu spôsobiť mikrotrhlinky. Spájka a tavidlo sú vopred nanesené. Je vhodnejšie spájkovať prvky tak, že ich ihneď umiestnite na pracovnú stranu. Na konci sú extrémne dosky privarené k pneumatikám (širšie vodiče), po ktorých sú na výstupe "mínus" a "plus".

Po vykonanej práci sa panel otestuje a zapečatí. Zahraniční remeselníci na to používajú zlúčeniny, ale pre našich remeselníkov sú dosť drahé. Podomácky vyrobené meniče sú utesnené silikónom a zadná strana je potiahnutá lakom na akrylovej báze.

Na záver treba povedať, že recenzie majstrov, ktorí to urobili, sú vždy pozitívne. Po vynaložení peňazí na výrobu a inštaláciu konvertora za ne rodina rýchlo zaplatí a začne šetriť peniaze pomocou bezplatnej energie.

Poskytovanie pohodlných životných podmienok v moderných apartmánoch a súkromných domoch sa nezaobíde bez elektrická energia, ktorých potreba neustále narastá. S dostatočnou pravidelnosťou však rastú aj ceny za tento zdroj energie. V súlade s tým sa zvyšujú aj celkové náklady na údržbu bývania. Preto sa solárna batéria pre súkromný dom s vlastnými rukami spolu s inými alternatívnymi zdrojmi elektrickej energie stáva čoraz dôležitejšou. Táto metóda umožňuje, aby bol objekt nevolatilný pri neustálom zvyšovaní cien a výpadkoch elektriny.

Účinnosť solárnych panelov

Problém autonómneho napájania spotrebičov a zariadení v súkromných domoch sa už dlho zvažuje. Jednou z možností alternatívnej výživy sa stala solárna energia, ktorá v moderných podmienkach našla široké uplatnenie v praxi. Jediným faktorom, ktorý vyvoláva pochybnosti a spory, je účinnosť solárnych panelov, ktorá nie vždy spĺňa očakávania.

Prevádzka solárnych panelov priamo závisí od množstva slnečnej energie. Batérie tak budú najúčinnejšie v regiónoch, kde prevládajú slnečné dni. Dokonca aj v najideálnejšom scenári je účinnosť batérií iba 40% a v reálnych podmienkach je toto číslo oveľa nižšie. Ďalšou podmienkou bežnej prevádzky je dostupnosť významných plôch pre inštaláciu autonómnych solárnych systémov. Ak pre vidiecky dom nejde o závažný problém, potom musia vlastníci bytov riešiť mnohé dodatočné technické problémy.

Zariadenie a princíp činnosti

Solárne články sú založené na schopnosti solárnych článkov premieňať slnečnú energiu na elektrickú energiu. Všetky spolu sú zostavené vo forme viacbunkového poľa spojeného do spoločného systému. Pôsobením slnečnej energie sa každý článok zmení na zdroj elektrického prúdu, ktorý sa zhromažďuje a ukladá do batérií. Rozmery celkovej plochy takéhoto poľa priamo ovplyvňujú výkon celého zariadenia. To znamená, že s nárastom počtu fotobuniek sa zodpovedajúcim spôsobom zvyšuje množstvo vyrobenej elektriny.

To neznamená, že potrebné množstvo elektriny možno vyrobiť len na veľmi veľkých plochách. Existuje veľa malých domácich spotrebičov, ktoré využívajú solárnu energiu – kalkulačky, baterky a iné zariadenia.

V modernom vidiecke domy svietidlá so solárnym pohonom sa tešia čoraz väčšej obľube. Tieto jednoduché a cenovo výhodné zariadenia svietia záhradné chodníky, terasy a iné potrebné miesta. V noci sa využíva elektrina uložená cez deň, keď svieti slnko. Použitie úsporných svietidiel vám umožňuje minúť nahromadenú elektrinu po dlhú dobu. Riešenie hlavných problémov zásobovania energiou sa uskutočňuje pomocou iných, výkonnejších systémov, ktoré umožňujú výrobu dostatočného množstva elektriny.

Hlavné typy solárnych panelov

Skôr ako začnete vyrábať vlastné solárne panely, odporúča sa, aby ste sa oboznámili s ich hlavnými typmi, aby ste si vybrali najvhodnejšiu možnosť pre seba.

Všetky konvertory solárnej energie sú rozdelené na film a kremík v súlade s ich dizajnom a dizajnové prvky. Prvú možnosť predstavujú tenkovrstvové batérie, kde sú meniče vyrobené vo forme filmu vyrobeného špeciálnou technológiou. Tieto štruktúry sú tiež známe ako polymérne. Môžu byť inštalované na akomkoľvek dostupnom mieste, vyžadujú však veľa miesta a majú nízku účinnosť. Aj stredná oblačnosť môže naraz znížiť účinnosť filmových zariadení o 20 %.

Silikónové batérie sú zastúpené tromi typmi:

• . Konštrukcia pozostáva z mnohých článkov so zabudovanými kremíkovými meničmi. Sú spojené a vyplnené silikónom. Jednoduché použitie, ľahké, flexibilné, vodeodolné. Aby sa však zabezpečila efektívna prevádzka takýchto batérií, je potrebný priamy zásah. slnečné lúče. Napriek pomerne vysokej účinnosti – až 22 %, môže s nástupom oblačnosti výrazne klesnúť alebo úplne zastaviť výroba elektriny.
• . Oproti monokryštalickým majú v článkoch umiestnených viac meničov. Ich inštalácia sa vykonáva v rôznych smeroch, čo výrazne zvyšuje efektivitu práce aj pri slabom osvetlení. Tieto batérie sú najpoužívanejšie najmä v mestských oblastiach.
• Amorfný. Majú nízku účinnosť - iba 6%. Sú však považované za veľmi sľubné, kvôli schopnosti absorbovať svetelný tok mnohonásobne viac ako prvé dva typy.

Všetky uvažované typy solárnych článkov sa vyrábajú v továrni, takže ich cena je stále veľmi vysoká. V tomto ohľade sa môžete pokúsiť vyrobiť solárnu batériu sami pomocou lacných materiálov.

Výber materiálov a dielov na výrobu solárnej batérie

Keďže vysoké náklady na autonómne zdroje solárnej energie ich robia neprístupnými pre široké použitie, domáci remeselníci sa môžu pokúsiť zorganizovať výrobu solárnych panelov vlastnými rukami z improvizovaných materiálov. Malo by sa pamätať na to, že pri výrobe batérie nie je možné robiť iba improvizované materiály. Určite si budete musieť kúpiť továrenské diely, aj keď nie nové.

Konštrukcia meniča slnečnej energie zahŕňa niekoľko základných prvkov. V prvom rade ide o batériu určitého typu, o ktorej už bola reč vyššie. Nasleduje ovládač batérie, ktorý prijímaným elektrickým prúdom riadi úroveň nabitia batérií. Ďalším prvkom sú batérie, ktoré uchovávajú elektrickú energiu. Bezpodmienečne budete musieť previesť jednosmerný prúd na striedavý prúd. Všetky domáce spotrebiče s napätím 220 voltov tak budú môcť normálne fungovať.

Každý z týchto prvkov je možné voľne zakúpiť na trhu s elektronikou. Ak existujú určité teoretické znalosti a praktické zručnosti, väčšina z nich môže byť zostavená nezávisle podľa štandardných schém vrátane regulátora solárnej batérie. Aby ste mohli vypočítať výkon meniča, musíte vedieť, na aký účel bude použitý. Môže ísť len o osvetlenie alebo vykurovanie, ako aj o plné zabezpečenie potrieb zariadenia. V tomto ohľade sa vyberú materiály a komponenty.

Pri výrobe solárnej batérie vlastnými rukami sa musíte rozhodnúť nielen o výkone, ale aj o prevádzkovom napätí siete. Faktom je, že solárne siete môžu fungovať na jednosmerný alebo striedavý prúd. Druhá možnosť sa považuje za vhodnejšiu, pretože umožňuje distribúciu elektriny spotrebiteľom na vzdialenosť viac ako 15 metrov. Pri použití polykryštalických batérií jedna meter štvorcový môžete získať v priemere za hodinu asi 120 wattov. To znamená, že na získanie 300 kW za mesiac budú potrebné solárne panely s celkovou plochou 20 m2. Toľko minie bežná 3-4 členná rodina.

Solárne panely sa používajú v súkromných domoch a letných chatách, z ktorých každý obsahuje 36 prvkov. Výkon jedného panelu je cca 65W. V malom súkromnom dome alebo vidieckom dome stačí 15 panelov, ktoré sú schopné generovať elektrickú energiu až do 5 kW za hodinu. Po vykonaní predbežných výpočtov si môžete zakúpiť konvertorové dosky. Je prijateľné zakúpiť poškodené články s malými chybami, ktoré ovplyvňujú iba vzhľad batérie. V prevádzkovom stave je každý prvok schopný dodávať približne 19 V.

Výroba solárnych panelov

Po príprave všetkých materiálov a dielov môžete začať s montážou meničov. Pri spájkovaní prvkov je potrebné zabezpečiť medzi nimi dilatačnú medzeru do 5 mm. Spájkovanie by malo byť veľmi opatrné a opatrné. Napríklad, ak dosky nie sú zapojené, bude potrebné ich prispájkovať ručne. Na prácu potrebujete 60-wattovú spájkovačku, ku ktorej je sériovo pripojená bežná 100-wattová žiarovka.

Všetky dosky sú postupne navzájom spájkované. Dosky sa vyznačujú zvýšenou krehkosťou, preto sa odporúča ich spájkovanie pomocou rámu. Pri odspájkovaní sa do obvodu vkladajú diódy spolu s fotografickými platňami, ktoré chránia fotobunky pred vybitím pri znížení intenzity svetla alebo úplnej tme. Za týmto účelom sú polovice panelu kombinované do spoločnej zbernice, ktorá je zase na výstupe do svorkovnice, vďaka čomu je vytvorený stred. Rovnaké diódy chránia batérie pred vybitím v noci.

Jednou z hlavných podmienok efektívnej prevádzky batérií je kvalitné spájkovanie všetkých bodov a uzlov. Pred inštaláciou podkladu je potrebné tieto miesta otestovať. Na výstup prúdu sa odporúča použiť vodiče s malým prierezom, napríklad reproduktorový kábel v silikónovej izolácii. Všetky vodiče sú zaistené tmelom. Potom sa vyberie materiál pre povrch, na ktorý budú dosky pripevnené. Väčšina vhodné vlastnosti sklo má oveľa lepšiu priepustnosť svetla ako uhličitan alebo plexisklo.

Pri výrobe solárnej batérie z improvizovaných prostriedkov sa musíte postarať o krabicu. Krabička je zvyčajne vyrobená z drevený trám alebo hliníkový roh, po ktorom sa na tmel umiestni sklo. Tmel by mal vyplniť všetky hrbole a potom úplne vyschnúť. Vďaka tomu sa dovnútra nedostane prach a fotografické platne sa počas prevádzky neznečistia.

Ďalej sa na sklo inštaluje list so spájkovanými fotobunkami. Dá sa upevniť mnohými spôsobmi, avšak za najlepšie možnosti sa považuje transparentný epoxid alebo tmel. Epoxidová živica celý povrch skla je rovnomerne pokrytý, potom sú na ňom inštalované prevodníky. Pri použití tmelu sa upevnenie vykonáva pomocou bodov v strede každého prvku. Na konci montáže by sa malo získať zapečatené puzdro, v ktorom je umiestnená solárna batéria. Hotové zariadenie bude produkovať približne 18-19 voltov, čo je dosť na nabíjanie batérie pri 12 voltoch.

Možnosť vykurovania domu

Po zložení podomácky vyrobenej solárnej batérie ju určite bude chcieť každý majiteľ otestovať v akcii. Najdôležitejším problémom je vykurovanie domu, preto sa v prvom rade preverujú možnosti vykurovania solárnou energiou.

Na vykurovanie sa používajú slnečné kolektory. Pomocou vákuového kolektora sa slnečné svetlo premieňa na teplo. Tenké sklenené trubice sú naplnené kvapalinou, ktorá je ohrievaná slnkom a odovzdáva teplo vode umiestnenej v zásobníku. V našom prípade táto metóda nie je vhodná, keďže hovoríme výlučne o premene slnečnej energie na elektrickú energiu.

Všetko závisí od výkonu použitého zariadenia. V každom prípade väčšina prijatej energie sa minie na ohrev vody v bojleri. Ak sa 100 litrov vody zohreje na 70-80 stupňov, bude to trvať asi 4 hodiny. Spotreba elektrickej energie vodným bojlerom s vykurovacími telesami 2 kW bude 8 kW. Pri výrobe elektriny 5 kW za hodinu nebudú žiadne problémy. Avšak s plochou batérie menšou ako 10 m2 je vykurovanie súkromného domu s ich pomocou nemožné.

Solárne panely sú zdrojom energie, ktorú možno využiť na výrobu elektriny alebo tepla pre nízkopodlažnú budovu. To je len solárne panely majú vysoké náklady a sú nedostupné pre väčšinu obyvateľov našej krajiny. Súhlasíš?

Ďalšia vec je, keď je solárna batéria vyrobená vlastnými rukami - náklady sú výrazne znížené a takýto dizajn nefunguje horšie ako panel priemyselnej výroby. Preto, ak vážne uvažujete o kúpe alternatívneho zdroja elektriny, skúste si ho vyrobiť sami - nie je to veľmi ťažké.

Článok bude zameraný na výrobu solárnych panelov. Povieme vám, aké materiály a nástroje budú na to potrebné. A nižšie nájdete pokyny krok za krokom s ilustráciami, ktoré jasne ukazujú postup prác.

Slnečná energia sa môže premeniť na tepelnú energiu, keď nosičom energie je teplonosná kvapalina, alebo na elektrickú energiu zhromaždenú v batériách. Batéria je generátor pracujúci na princípe fotoelektrického javu.

Premena slnečnej energie na elektrickú nastáva po dopade slnečných lúčov na dosky fotočlánkov, ktoré sú hlavnou súčasťou batérie.

Svetelné kvantá zároveň „uvoľňujú“ svoje elektróny z extrémnych obežných dráh. Tieto voľné elektróny dávajú elektrický prúd, ktorý prechádza cez regulátor a hromadí sa v batérii a odtiaľ ide k spotrebiteľom energie.

Galéria obrázkov

Materiály na vytvorenie solárnej dosky

Keď začínate s výrobou solárnej batérie, musíte sa zásobiť nasledujúcimi materiálmi:

• silikátové platne-fotobunky;
• drevotrieskové dosky, hliníkové rohy a lamely;
• tvrdá penová guma s hrúbkou 1,5-2,5 cm;
• priehľadný prvok, ktorý slúži ako základ pre kremíkové doštičky;
• skrutky, samorezné skrutky;
• silikónový tmel pre vonkajšie použitie;
• elektrické vodiče, diódy, svorky.

Množstvo potrebných materiálov závisí od veľkosti vašej batérie, ktorá je najčastejšie obmedzená počtom dostupných solárnych článkov. Z nástrojov budete potrebovať: skrutkovač alebo súpravu skrutkovačov, pílku na kov a drevo, spájkovačku. Na testovanie hotovej batérie potrebujete tester ampérmetra.

Teraz zvážte najdôležitejšie materiály podrobnejšie.

Kremíkové doštičky alebo solárne články

Fotobunky pre batérie sú troch typov:

• polykryštalický;
• monokryštalický;
• amorfný.

Polykryštalické platne sa vyznačujú nízkou účinnosťou. Veľkosť užitočnej akcie je asi 10 - 12%, ale toto číslo sa časom neznižuje. Životnosť polykryštálov je 10 rokov.

Solárna batéria je zostavená z modulov, ktoré sú zase tvorené fotovoltaickými meničmi. Batérie s pevnými silikónovými fotobunkami sú akýmsi sendvičom s po sebe nasledujúcimi vrstvami upevnenými v hliníkovom profile.

Monokryštalické solárne články sa môžu pochváliť vyššou účinnosťou - 13-25% a dlhou životnosťou - nad 25 rokov. Postupom času však účinnosť monokryštálov klesá.

Monokryštálové konvertory sa získavajú pílením umelo pestovaných kryštálov, čo vysvetľuje najvyššiu fotovodivosť a výkon.

Filmové fotokonvertory sa získavajú nanesením tenkej vrstvy amorfného kremíka na pružný polymérny povrch.

Flexibilné batérie z amorfného kremíka sú najmodernejšou technológiou. Ich fotoelektrický menič je nastriekaný alebo privarený na polymérový základ. Účinnosť v oblasti 5 - 6%, ale fóliové systémy sa veľmi ľahko inštalujú.

Filmové systémy s amorfnými fotokonvertormi sa objavili relatívne nedávno. Je to extrémne jednoduché a čo najlacnejšie, ale stráca spotrebiteľské vlastnosti rýchlejšie ako konkurenti.

Nie je vhodné používať fotobunky rôznych veľkostí. V tomto prípade bude maximálny prúd generovaný batériami obmedzený prúdom najmenšieho článku. To znamená, že väčšie taniere nebudú pracovať na plný výkon.

Pri kúpe solárnych článkov sa opýtajte predajcu na spôsob dopravy, väčšina predajcov používa metódu voskovania, aby sa zabránilo rozbitiu krehkých prvkov.

Pre podomácky vyrobené batérie sa najčastejšie používajú mono- a polykryštalické fotovoltické články s rozmermi 3x6 palcov, ktoré je možné objednať v internetových obchodoch ako je E-by.

Náklady na fotobunky sú pomerne vysoké, ale v mnohých obchodoch sa predávajú takzvané prvky skupiny B. Výrobky zaradené do tejto skupiny sú chybné, ale vhodné na použitie a ich cena je o 40 až 60 % nižšia ako cena štandardných dosiek.

Väčšina online predajcov predáva FV články v baleniach po 36 alebo 72 FV konverzných platní. Na pripojenie jednotlivých modulov do batérie sú potrebné zbernice, na pripojenie k systému budú potrebné svorky.

Galéria obrázkov

Solárna batéria môže byť použitá ako záložný zdroj energie v prípade častého vypínania centralizovaného napájania. Pre automatické spínanie je potrebné zabezpečiť systém neprerušiteľného napájania.

Takýto systém je vhodný v tom, že pri použití tradičného zdroja elektriny sa nabíjanie vykonáva súčasne. Zariadenie slúžiace solárnej batérii sa nachádza vo vnútri domu, preto je potrebné zabezpečiť preň špeciálnu miestnosť.