Sådan laver du et solbatteri selv: trin for trin instruktioner

DIY solcellebatteri fra improviserede midler og materialer derhjemme

På trods af, at vi lever i en moderne og hastigt udviklende verden, er køb og installation af solpaneler stadig rige menneskers lod. Omkostningerne ved et panel, som kun vil producere 100 watt, varierer fra 6 til 8 tusind rubler.Dette tæller ikke det faktum, at det vil være nødvendigt at købe kondensatorer, batterier, en ladecontroller, en netværksinverter, en konverter og andre ting separat. Men hvis du ikke har mange midler, men ønsker at skifte til en miljøvenlig energikilde, så har vi noget for dig. gode nyheder - solpanel kan afhentes hjemme. Og hvis du følger alle anbefalingerne, vil dens effektivitet ikke være værre end den kommercielt monterede version. I denne del vil vi se på trin-for-trin montagen

Vi vil også være opmærksomme på de materialer, som solpaneler kan samles af.

Fra dioder

Dette er et af de mest budgetmæssige materialer. Hvis du skal lave et solcellebatteri til dit hjem af dioder, så husk, at der ved hjælp af disse komponenter kun samles små solpaneler, der kan drive eventuelle mindre gadgets. Dioder D223B er bedst egnede. Det er dioder i sovjetisk stil, som er gode, fordi de har en glasmontre, på grund af deres størrelse har de en høj monteringstæthed og har en fin pris.

Derefter forbereder vi overfladen til den fremtidige placering af dioderne. Det kan være en træplanke eller en hvilken som helst anden overflade. Det er påkrævet at lave huller i hele dets område. Mellem hullerne vil det være nødvendigt at observere en afstand på 2 til 4 mm.

Efter at vi tager vores dioder og indsætter dem med aluminiumshaler i disse huller. Derefter skal halerne bøjes i forhold til hinanden og loddes, så når de modtager solenergi, fordeler de elektricitet i ét "system".

Vores primitive glasdiode solcelle er klar. Ved udgangen kan den levere energi på et par volt, hvilket er en god indikator for en håndværkssamling.

Fra transistorer

Denne mulighed vil allerede være mere seriøs end diode, men det er stadig et eksempel på en barsk manuel montering.

For at lave et solcellebatteri af transistorer skal du først bruge selve transistorerne. Heldigvis kan de købes på næsten ethvert marked eller i elektronikbutikker.

Efter købet skal du skære dækslet af transistoren af. Under låget gemmer sig det vigtigste og mest nødvendige element for os - en halvlederkrystal.

Dernæst forbereder vi rammen af ​​vores solbatteri. Du kan bruge både træ og plastik. Plast ville helt sikkert være bedre. Vi borer huller i det til transistors output.

Derefter indsætter vi dem i rammen og lodder dem mellem hinanden, idet vi overholder normerne for "input-output".

Ved udgangen kan et sådant batteri give nok strøm til at udføre arbejde, for eksempel en lommeregner eller en lille diodepære. Igen er et sådant solpanel samlet rent for sjov og repræsenterer ikke et seriøst "strømforsyningselement".

Fra aluminiumsdåser

Denne mulighed er allerede mere seriøs end de to første. Dette er også en utrolig billig og effektiv måde at få energi på. Det eneste er, at det ved udgangen vil være meget mere end i varianterne af dioder og transistorer, og det vil ikke være elektrisk, men termisk. Alt du behøver er et stort antal aluminiumsdåser og en sag. Trækrop fungerer godt. I tilfældet skal den forreste del være dækket af plexiglas. Uden det vil batteriet ikke fungere effektivt.

Derefter, ved hjælp af værktøj, udstanses tre huller i bunden af ​​hver krukke. Øverst er der til gengæld lavet et stjerneformet snit.De frie ender er bøjet udad, hvilket er nødvendigt for at forbedre turbulens i den opvarmede luft.

Efter disse manipulationer foldes bankerne i langsgående linjer (rør) ind i kroppen af ​​vores batteri.

Derefter lægges et lag isolering (mineraluld) mellem rørene og væggene/bagvæggen. Derefter lukkes opsamleren med gennemsigtigt cellulært polycarbonat.

Hvilke solcelleceller egner sig bedst til et solpanel og hvor kan jeg finde dem

Hjemmelavede solpaneler vil altid være et skridt bagefter deres fabriksmodstykker, og det af flere grunde. For det første udvælger velkendte producenter fotoceller omhyggeligt, idet de luger celler ud med ustabile eller reducerede parametre. For det andet, ved fremstillingen af ​​solcellebatterier, bruges specialglas med øget lystransmission og reduceret reflektivitet - det er næsten umuligt at finde dette på udsalg. Og for det tredje, før du fortsætter til serieproduktion, testes alle parametre for industrielt design ved hjælp af matematiske modeller. Som et resultat heraf minimeres celleopvarmningens indflydelse på batterieffektiviteten, varmefjernelsessystemet forbedres, det optimale tværsnit af forbindelsesskinner findes, måder at reducere nedbrydningshastigheden af ​​fotoceller osv. undersøges. umuligt at løse sådanne problemer uden et udstyret laboratorium og passende kvalifikationer.

Lavpris hjemmelavet solpaneler giver dig mulighed for at bygge en installation, så du helt kan opgive energiselskabernes tjenester

Ikke desto mindre viser gør-det-selv solpaneler gode resultater og er ikke så langt bagefter industrielle modparter.Med hensyn til prisen, så har vi her en gevinst på mere end to gange, det vil sige, at hjemmelavede produkter til samme pris vil give dobbelt så meget strøm.

Alt ovenstående taget i betragtning tegner der sig et billede af, hvilke solceller der egner sig til vores forhold. Film forsvinder på grund af manglende salg, og amorfe på grund af kort levetid og lav effektivitet. Celler af krystallinsk silicium forbliver. Jeg må sige, at i den første hjemmelavede enhed er det bedre at bruge billigere "polykrystaller". Og først efter at have kørt teknologien og "fyldt din hånd", skal du skifte til enkeltkrystalceller.

Billige substandard fotovoltaiske celler er velegnede til at køre i teknologier - såvel som højkvalitetsenheder, de kan købes på udenlandske handelsgulve

Med hensyn til spørgsmålet om, hvor man kan få billige solceller, kan de findes på udenlandske handelsplatforme som Taobao, Ebay, Aliexpress, Amazon osv. Der sælges de både i form af individuelle fotoceller af forskellig størrelse og ydeevne, og færdiglavede sæt til montering af solpaneler enhver strøm.

Er det muligt at udskifte solcelleplader med noget andet

Det er sjældent, at en hjemmemester ikke har en skattet boks med gamle radiokomponenter. Men dioder og transistorer fra gamle modtagere og tv er stadig de samme halvledere med p-n-kryds, som, når de belyses af sollys, genererer strøm. Ved at bruge disse egenskaber og forbinde flere halvlederenheder kan du lave et rigtigt solbatteri.

Til fremstilling af et lavenergi-solbatteri kan du bruge den gamle elementbase af halvlederenheder

Den opmærksomme læser vil straks spørge, hvad fangsten er.Hvorfor betale for fabriksfremstillede mono- eller polykrystallinske celler, hvis du kan bruge det, der bogstaveligt talt ligger under dine fødder. Som altid er djævelen i detaljerne. Faktum er, at de mest kraftfulde germaniumtransistorer giver dig mulighed for at få en spænding på højst 0,2 V i den lyse sol ved en strømstyrke målt i mikroampere. For at opnå de parametre, som en flad siliciumfotocelle producerer, skal du bruge flere tiere eller endda hundredvis af halvledere. Et batteri lavet af gamle radiokomponenter er kun godt til at oplade en LED campinglanterne eller et lille mobiltelefonbatteri. Til gennemførelse af større projekter er indkøbte solceller uundværlige.

Selvstændigt arbejde

hvordan man laver et solcellebatteri

Jeg vil sige med det samme - håber ikke rigtig, at du selv kan bygge en enhed, der fuldt ud dækker alle husets udgifter og forsyner bygningen med elektricitet på 220 volt. Dimensionerne af en sådan installation ville være enorme, fordi en plade genererer en elektrisk strøm med en spænding på kun 0,5 V. Optimal for hjemmelavede produkter er en nominel spænding på 18 volt. Vi vil fokusere på denne indikator, når vi beregner det nødvendige antal fotoceller til batteriet.

For bedre fastgørelse sætter vi siderne på limen og skruer dem med selvskærende skruer. For at gøre det nemmere at lodde blokkene opdeler vi kassen i to dele ved hjælp af en stang fast i midten af ​​kassen.

Hvad skal man overveje, når man vælger fotoceller?

Til fremstilling af sådanne solceller er der to typer solceller - fra polykrystallinsk silicium og monokrystallinsk.Men når du samler dem hjemme med dine egne hænder, skal du vide, at effektiviteten af ​​det første design er højere end det andet - 17,5% mod 15%.

Dette giver dig mulighed for at forstå, hvor meget du skal bruge for at købe solceller, og hvor meget plads du skal bruge for at installere batterierne. Panelets hældningsvinkel er også vigtig, som skal placeres på den mest solrige side af boligen.

Det er vigtigt, at hældningsvinklen kan ændres, så improviserede paneler bruges mere effektivt.

Fotocellerne er forbundet ved hjælp af ledere, der er loddet til dem både i serie og parallelt, hvilket øger spændingen og strømstyrken, og giver dig også mulighed for at få energi, selvom et af deres elementer er beskadiget.

I solpaneler er der udover ledere halvledere, der beskytter dem mod overophedning - dioder. Faktisk absorberer designet aktivt i mørket den energi, der akkumuleres på grund af batteriet, som er et konventionelt blybatteri.

Solenergi til gavn for mennesker

Kulbrinteenergibærere tør løbe tør, og deres anvendelse sker ikke altid i rene teknologiske processer. Derfor observerer vi konstant forurening af det miljø, som mennesker lever i.

Brugen af ​​alternative kilder til elektrisk energi vil spare miljøet for fremtidige generationer. Brugen af ​​solenergi har en række fordele:

• uudtømmeligt potentiale. Armaturet er i stand til at tilfredsstille en persons behov i enhver mængde ren energi, han har brug for;
• stilhed energi. Omdannelsen af ​​sollys til elektrisk energi foregår i fuldstændig stilhed.Dette er en vigtig faktor, der adskiller denne proces fra andre metoder til at opnå elektrisk energi;
• frit lys. Solens stråler trænger ind overalt og varmer enhver indbygger gratis. Når man først har investeret penge i køb af solpaneler, kan ejeren garanteres at betjene modulet i tyve år.

Hvorfor begynder folk at tænke på alternativ energi?

Fordi de gerne vil have en ekstra strømforsyningskilde.

Før du begynder at bygge et solcellebatteri med dine egne hænder derhjemme, skal du klart definere, hvad arbejdet udføres for. Hvis det er gjort for at spare penge, skal du forstå, at tilbagebetalingen af ​​en gør-det-selv-konstruktion fra improviserede midler afhænger af prisen på de anvendte materialer. På den anden side fører besparelser på forbrugsstoffer til et fald i levetiden. Så du skal lede efter den "gyldne middelvej".

I den mest budgetmæssige mulighed skal du bruge:

• aluminium hjørne;
• glas;
• fotoceller og ledere;
• dioder og rammemateriale;
• tætningsmiddel;
• multimeter;
• loddekolbe;
• tin;
• strøm;
• dæk til lodning;
• tætningsmiddel
• skruer;
• maling og fletning til kabelisolering.

Enhed

I kernen solcellebatterienheder ligger fænomenet med den fotoelektriske effekt, opdaget i det tyvende århundrede af A. Einstein. Det viste sig, at i nogle stoffer, under påvirkning af sollys eller andre stoffer, løsnes ladede partikler. Denne opdagelse førte i 1953 til skabelsen af ​​det første solcellemodul.

Materialet til fremstilling af elementer er halvledere - kombinerede plader af to materialer med forskellig ledningsevne.Oftest anvendes polykrystallinsk eller monokrystallinsk silicium med forskellige tilsætningsstoffer til deres fremstilling.

Under påvirkning af sollys vises et overskud af elektroner i det ene lag og deres mangel i det andet. "Ekstra" elektroner går ind i området med deres mangel, denne proces kaldes p-n overgang.

Solcellen består af to halvlederlag med forskellig ledningsevne

Mellem de materialer, der danner et overskud og mangel på elektroner, placeres et barrierelag, der forhindrer overgangen. Dette er nødvendigt, så strømmen kun opstår, når der er en kilde til energiforbrug.

Lysfotoner, der rammer overfladen, slår elektroner ud og forsyner dem med den nødvendige energi til at overvinde barrierelaget. Negative elektroner passerer fra p-lederen til n-lederen, og positive elektroner laver den modsatte vej.

På grund af halvledermaterialers forskellige ledningsevne er det muligt at skabe en rettet bevægelse af elektroner. Der genereres således en elektrisk strøm.

Elementerne er forbundet i serie med hinanden og danner et panel af et større eller mindre område, som kaldes et batteri. Sådanne batterier kan tilsluttes direkte til forbrugskilden. Men da solaktiviteten ændrer sig i løbet af dagen og stopper helt om natten, bruges batterier, der akkumulerer energi under fravær af sollys.

En nødvendig komponent i dette tilfælde er controlleren. Den tjener til at styre opladningen af ​​batteriet og slukker for batteriet, når det er fuldt opladet.

Den strøm, der genereres af solbatteriet, er konstant, for at bruge den skal den omdannes til vekselstrøm. Det er hvad en inverter er til.

Da alle elektriske apparater, der forbruger energi, er designet til en bestemt spænding, er der behov for en stabilisator i systemet for at give de ønskede værdier.

Yderligere enheder er installeret mellem solcellemodulet og forbrugeren

Kun hvis alle disse komponenter er til stede, er det muligt at opnå et funktionelt system, der leverer energi til forbrugerne og ikke truer med at deaktivere dem.

Systemdesign og valg af sted

Udformningen af ​​solcelleanlægget omfatter beregninger af den nødvendige størrelse af solpladen. Som nævnt ovenfor er batteristørrelse normalt begrænset af dyre solcelleceller.

Solcellen skal installeres i en bestemt vinkel, hvilket ville sikre maksimal eksponering af siliciumskiverne for sollys. Den bedste mulighed er batterier, der kan ændre hældningsvinklen.

Installationsstedet for solplader kan være det mest forskelligartede: på jorden, på hældende eller flad husets tag, på tagene af bryggers.

Den eneste betingelse er, at batteriet skal placeres på den solrige side af stedet eller huset, ikke i skyggen af ​​den høje krone af træer. I dette tilfælde skal den optimale hældningsvinkel beregnes ved hjælp af formlen eller ved hjælp af en specialiseret lommeregner.

Hældningsvinklen vil afhænge af husets placering, årstid og klima. Det er ønskeligt, at batteriet har evnen til at ændre hældningsvinklen efter de sæsonmæssige ændringer i solens højde, fordi. de virker mest effektivt, når solens stråler falder strengt vinkelret på overfladen.

For den europæiske del af CIS-landene er den anbefalede vinkel for stationær hældning 50 - 60 º.Hvis designet giver mulighed for en enhed til ændring af hældningsvinklen, er det om vinteren bedre at placere batterier ved 70 º til horisonten, om sommeren i en vinkel på 30 º

Beregninger viser, at 1 kvadratmeter af solsystemet gør det muligt at opnå 120 watt. Derfor kan det ved beregninger fastslås, at for at forsyne en gennemsnitsfamilie med strøm i mængden af ​​300 kW om måneden, kræves et solcelleanlæg på mindst 20 kvadratmeter.

Det vil være problematisk straks at installere et sådant solcelleanlæg. Men selv installation af et 5-meters batteri vil hjælpe med at spare energi og yde et beskedent bidrag til vores planets økologi. Vi anbefaler også, at du sætter dig ind i princippet om beregning af det nødvendige antal solpaneler.

Solbatteriet kan bruges som backup energikilde i tilfælde af hyppig nedlukning af den centraliserede strømforsyning. For automatisk omskiftning er det nødvendigt at sørge for et uafbrydeligt strømforsyningssystem.

Et sådant system er praktisk ved, at når man bruger en traditionel elektricitetskilde, oplades solsystemets akkumulator samtidigt. Udstyret, der betjener solbatteriet, er placeret inde i huset, så det er nødvendigt at sørge for et særligt rum til det.

Når du placerer batterier på et skrå tag af huset, skal du ikke glemme panelets vinkel, ideel, når batteriet har en enhed til at ændre sæsonens vinkel

Installation og tilslutning af solcellebatteri til forbrugere

Af en række årsager hjemmelavet solpanel er en ret skrøbelig enhed, derfor kræver den arrangementet af en pålidelig støtteramme.Den ideelle mulighed ville være et design, der giver dig mulighed for at orientere kilden til gratis elektricitet i begge planer, men kompleksiteten af ​​et sådant system er oftest et stærkt argument til fordel for et simpelt skrånende system. Det er en bevægelig ramme, der kan indstilles i enhver vinkel i forhold til armaturet. En af mulighederne for en ramme slået ned fra en træstang er præsenteret nedenfor. Du kan bruge metalhjørner, rør, dæk osv. til fremstillingen - alt hvad der er ved hånden.

Solar panel ramme tegning

For at forbinde solpanelet til batterierne skal du bruge en laderegulator. Denne enhed vil overvåge graden af ​​opladning og afladning af batterierne, styre strømudgangen og skifte til lysnettet i tilfælde af et betydeligt spændingsfald. Enheden med den nødvendige effekt og den nødvendige funktionalitet kan købes i de samme forretninger, hvor fotoceller sælges. Hvad angår strømforsyningen til husholdningsforbrugere, vil dette kræve at omdanne lavspændingsspændingen til 220 V. En anden enhed, inverteren, klarer dette med succes. Jeg må sige, at den indenlandske industri producerer pålidelige enheder med gode ydeevneegenskaber, så konverteren kan købes på stedet - i dette tilfælde vil en "rigtig" garanti være en bonus.

Et solcellebatteri vil ikke være nok til en fuldgyldig strømforsyning derhjemme - du skal også bruge batterier, en laderegulator og en inverter

Alt om solcellemontage

Når du er færdig med rammen, begynder du at samle fotocellerne.For begyndere er det tilrådeligt at starte med at oprette et lille batteri, og efterlade nogle paneler til udskiftning i tilfælde af skade. under lodning. Disse dele udgør 4 rækker (12 elementer hver).

Den maksimale samlede effekt bør være omkring 85 watt:

• hvis der bruges mange celler til batteriet, skal de i begyndelsen sorteres efter antallet af producerede volt. Ellers vil elementet med færrest volt være modstanden;
• elementerne lægges på rammen med bagsiden, dvs. ned ad den forreste overflade. Forbered derefter et loddejern, flusmiddel, alkohol, vatpinde;
• fortsæt derefter til lodning. Lodningsprocessen udføres omhyggeligt, da elementerne kan blive beskadiget med en stærk kraft. et elements forbindelsesledere er placeret på en sådan måde, at de krydser loddepunkterne på bagsiden af ​​det andet element;
• på næste trin går de over til at lodde et to millimeter dæk på solcellerne – processen er enkel, men ret rutinepræget. Dækkets størrelse bestemmes ud fra bredden af ​​de to elementer og afstanden mellem dem (0,5-1 cm). Alle andre dæk er målt efter længden af ​​det første.
• Nu, efter at have fugtet en vatpind i alkohol, skal du affedte de steder, hvor dækket skal loddes. Derefter tegnes disse steder med en blyant, hvilket ikke er nødvendigt for et dæk, der allerede er fortinnet. Derefter loddes dækket omhyggeligt med en loddekolbe. Der er ingen grund til at tilføje lodning - der er nok lodde på bussen til lodning af høj kvalitet.
• Det vigtigste er, at der ikke er nogen fremspring, der, når de lægges på glas, kan føre til beskadigelse af elementerne. Loddepunkterne tørres igen af ​​med en vatpind fugtet med alkohol for at fjerne resterne af loddemetal. Således er alle elementer loddet;
• når alle dækkene er loddet, lodder vi bagsiden af ​​panelerne: affedt stedet for fremtidig lodning, påfør flux, lod, fjern lodderester. For at forbindelsen skal være seriel, skal den første bus (på det første element af det første bånd) komme ud under den, på den anden - være på toppen, på den tredje - komme ud igen nedefra osv.;
• når alle elementerne er loddet (samlet til bånd), fortsætter de med at affedte glasset, hvorpå de derefter lægges, uden at glemme at efterlade en afstand på 0,5 til 1 cm mellem rækkerne;
• når alle fotoceller er loddet, er det turen til at lime dem til rammen, hvortil der påføres en dråbe silikoneforsegling på bagsiden af ​​hvert af elementerne, hvilket sikrer pålidelig limning. Efter at have fastgjort elementerne til glasset, kontrollerer de strømmen såvel som overophedningspaneler. Hvis der er nogen, er det bedre at erstatte dem;
• efter endt arbejde er det obligatorisk at pakke dem med en vikling til et kabel lavet af kobber, som vil forbinde dem sammen. Du kan lime det med samme fugemasse;
• det forbliver lidt før afslutningen af ​​arbejdet - at forsegle elementerne, for hvilke de er dækket af silikone. Nok to dåser á 300 milliliter. Vanskeligheden for mange opstår med dens ensartede fordeling, da silikonen er ret tyk. Efter påføring bør det tage mindst 8 timer;
• det anbefales at teste solpanelet inden forsegling for at sikre, at lodningen er af høj kvalitet. Hvis økonomiske muligheder tillader det, kan der anvendes sammensætninger i stedet for billig fugemasse. Først fikserer systemet langs kanterne, derefter i midten. Udfyld mellemrummet mellem "båndene" af fotoceller. Tilføj akryllak til tætningsmidlet, dæk bagsiden med blandingen.
• Film 751, beregnet til limning af applikationer til reklamemaskiner, er også velegnet). Det er nødvendigt at lægge filmen jævnt, fordi. intet kan ændres senere. Ligger den ikke fladt, skal filmen ikke rives af, pga. fotoceller er i stykker. Meget forsigtigt, gradvist fjernelse af laget fra filmen, rettes det fra midten til kanterne, let pressende;
• pladerne er fastgjort til rammen med skruer placeret på skinnerne.

Et sådant design i solrigt vejr vil være i stand til at producere 70-85 watt i timen.

Fyld med silikone

Dette kan betragtes som afsluttet montering derhjemme solcellebatteri. Med fremkomsten af ​​det i huset får du miljøvenlig energi, som reducerer forbruget af energi fra traditionelle kilder, der har en negativ effekt på miljøet og er sundhedsskadelige.

Video: Sådan laver du et solpanel derhjemme

Sådan bruger du folie

Folie kan også bruges til at skabe en strømkilde, men det vil give lidt energi. Velegnet er almindelig folie på 45 kvadrat cm. Den skal vaskes i sæbevand for at fjerne eventuelt fedt. Her er en trin for trin guide:

1. Ved hjælp af huden fjerner vi enhver form for korrosion.
2. Vi lægger et ark folie på en elektrisk komfur med en effekt på 1,1 kW og opvarmer, indtil der vises orange-røde pletter på det. Hvis de opvarmes yderligere, bliver pletterne sorte, hvilket vil indikere dannelsen af ​​kobberoxid.
3. Vi fortsætter med at varme i yderligere 30 minutter, så oxidfilmen bliver den ønskede tykkelse. Sluk for blusset og lad lagen køle af. Langsomt afkøling begynder oxidet at bevæge sig væk. Under rindende vand fjerner vi det resterende oxid uden at bøje eller beskadige arket og et tyndt lag oxid.
4. Igen skærer du det samme stykke folie ud - på størrelse med den første.
5. Vi tager en plastikflaske, skærer halsen af ​​og sætter begge stykker deri og fastgør dem med klemmer. De skal placeres, så de ikke forbindes. Til det stykke, vi opvarmede, tegner vi en negativ terminal, og til den anden - en positiv.

Hæld saltvandsopløsningen i flasken, så der er ca. 2,5 cm tilbage til kanten af ​​elektroderne.

Folie solpanel diagram

Batteriet til at give er klar.

Selvfølgelig er en sådan hjemmelavet enhed ikke nok til at give et hjem, men den kan bruges til at genoplade små elektriske apparater eller som en radiostrømforsyning.

Solbatteri: Sådan fungerer det

Efter at Einstein beskrev den fotoelektriske effekt, blev hele enkeltheden af ​​et så tilsyneladende komplekst fysisk fænomen åbenbaret for verden. Det er baseret på et stof, hvis individuelle atomer er i en ustabil tilstand. Når de bliver "bombarderet" af lysfotoner, bliver elektroner slået ud af deres baner - det er strømkilderne.

I næsten et halvt århundrede havde den fotoelektriske effekt ingen praktisk anvendelse af en simpel grund - der var ingen teknologi til at opnå materialer med en ustabil atomstruktur. Udsigter til yderligere forskning dukkede kun op med opdagelsen af ​​halvledere. Atomerne i disse materialer har enten et overskud af elektroner (n-ledningsevne) eller oplever en mangel i dem (p-ledningsevne). Når man bruger en tolagsstruktur med et n-type lag (katode) og et p-type lag (anode), slår "bombardementet" af lysfotoner elektroner ud af n-lagets atomer. Når de forlader deres steder, skynder de sig til de frie baner af p-lagets atomer og vender derefter tilbage til deres oprindelige positioner gennem den tilsluttede belastning.Sandsynligvis ved hver af jer, at elektronernes bevægelse i et lukket kredsløb er en elektrisk strøm. Men det er muligt at få elektronerne til at bevæge sig ikke på grund af magnetfeltet, som i elektriske generatorer, men på grund af strømmen af ​​partikler af solstråling.

Solpanelet virker takket være den fotoelektriske effekt, som blev opdaget i begyndelsen af ​​det 19. århundrede.

Genereringen af ​​elektricitet i halvledere afhænger direkte af mængden af ​​solenergi, så fotoceller er ikke kun installeret udendørs, men de forsøger også at orientere deres overflade vinkelret på de indfaldende stråler. Og for at beskytte cellerne mod mekaniske skader og atmosfæriske påvirkninger er de monteret på en stiv base og beskyttet med glas ovenfra.

Fotocelle egenskaber

Princippet om drift af generatoren er baseret på egenskaberne af nogle materialer under påvirkning af lys til at producere elektroner. Der er udviklet flere typer siliciumholdige paneler:

Monokrystallinske er de mest stive, tunge, sprøde. Med en høj effektivitet, mindst 14%, er moderne analoger mere kraftfulde, afkastet er op til 35%.

Polykrystallinsk er stærkere end homogen, lettere, stærkere. Med hensyn til kraft og egenskaber er de ringere end enkeltkrystaller: panelets effektivitet er ikke højere end 9%, levetiden er 20 år.

På den anden side producerer forskelligt orienterede krystaller elektroner under spredt lys:

• under skyggeforhold;
• medium overskyet;
• tusmørke.

Amorf - fleksibel, tyndfilm, let. Effektivitet op til 100%, levetid på mindst 15 år.

Afhængig af belysningsgraden er en størrelsesorden dyrere end monokrystallinsk. Nem at montere, holdbar.De er syet på tasker, rygsække, veste, der bruges til at genoplade gadgets.

Til hjemmesolgeneratorer bruges den første og anden, den tredje vil betale sig for længe. Det er bedre at samle transduceren fra type B-paneler - disse er transducere med små defekter: skårede kanter, ridser.

De påvirker ikke kvaliteten af ​​den færdige generator. Paneler mærket "B" er 2-3 gange billigere end førsteklasses modstykker.

Afbrydere

I kredsløbet af et solenergianlæg, som i kredsløbet af enhver anden kraftfuld kilde til elektricitet, er det nødvendigt at installere beskyttelse mod kortslutninger. Først og fremmest bør automater eller smelteforbindelser beskytte strømkabler, der kommer fra batterier til inverteren.

Løven 2
FORUMHOUSE bruger

Hvis det lukker noget i inverteren, så er det ikke langt fra ilden. Et af kravene til batterisystemer er at have en jævnstrømsafbryder eller smelteforbindelse på mindst en af ​​ledningerne og så tæt som muligt på batteripolerne.

Derudover er der placeret beskyttelse i batteri- og controllerkredsløbet. Du bør heller ikke forsømme beskyttelsen af ​​individuelle grupper af forbrugere (forbrugere af jævnstrøm, husholdningsapparater osv.). Men dette er allerede en regel for konstruktion af ethvert strømforsyningssystem.

Maskinen installeret mellem batteriet og controlleren skal have en stor nuværende margin fejltænder. Med andre ord bør beskyttelsen ikke virke ved et uheld (når belastningen øges). Årsag: hvis der påføres spænding til controllerindgangen (fra SB), kan batteriet i dette øjeblik ikke afbrydes fra det. Dette kan resultere i enhedsfejl.

Trin for trin byggeproces

For at bygge et panel skal du bruge:

• Aluminium hjørner.
• Krydsfiner, fiberplade eller spånplade.
• Fugemasse.
• Transparent beskyttende belægning (plexiglas eller glas med lavt jernindhold, hærdet).
• Solpaneler.
• Bus til lodning SE (ideelt set) eller en fletning fra en ledning, en ledning.
• Kabel.
• Skruetrækker.
• Selvskærende skruer, hjørner og andet hardware.
• Hacksav til metal.

Rammesamling

Når du har besluttet, hvilken størrelse panelet skal have, skal du skære en skabelon ud af pap, lægge silikoneelementer ud på den, efterlad et mellemrum mellem dem på 3-5 mm. Silicium er et meget sprødt materiale, dette mellemrum er nødvendigt for at pladerne ikke revner under opvarmning og afkøling. Klip derefter skabelonen til, og fortsæt med at samle aluminiumsrammen. Du kan overlappe eller støde delene, men for sidstnævnte skal du skære materialet ved 45 grader, for dette er det praktisk at bruge en geringskasse. Glem ikke at lime beskyttelsesglasset inden montering af solpanelet.

Pladelodning

På bagsiden af ​​pladerne påføres et sølvfarvet metallag. Den kan fortinnes med syreflux. Fortin ledningen eller bussen. Bussen er en flad konduktør. Hvis dette ikke er tilgængeligt, kan du bruge en kabelfletning eller tynd ledning.

Dernæst skal du påføre fluxen på metallaget på silicium med en børste, smøre en dråbe lodde med hurtige bevægelser af loddekolben, når overfladen bliver mere ensartet og skinnende - kontakten er fortinnet. Nogle bruger en flux blyant. Har ikke prøvet det, men de ser ud til at virke godt. Lodde POS-61 - velegnet til lodning. Seriekobling af pladerne øger udgangsspændingen, parallelforbindelse af grupper øger udgangsstrømmen.

Der er to anbefalinger her:

1. Overophede ikke! For ikke at beskadige pladen og kontakten, kan du ikke dvæle i lang tid med et loddekolbe, til dette har du brug for et loddekolbe med en effekt på 30 til 60 W, med en varmeintensiv spids (det vil sige tykkere ).
2. Del ikke! Pladerne er meget tynde og skrøbelige. Under lodning placeres pladerne på blødt tykt pap, polystyrenskum, penofol, en klud til sidst. Dette vil reducere sandsynligheden for afslag, når der trykkes med et loddekolbe eller vendes elementerne.

Derudover skal du installere en Schottky-diode. Hvis du vil undgå omvendt strøm fra batteriet om natten, så kan der monteres en diode mellem batteriet og batteriet. Producenter sætter slet ikke dioder.

Panel samling

Bagsiden kan være lavet af plastik, krydsfiner og andre pladematerialer. Bor huller i dets område for luftcirkulation, mens alle elektriske forbindelser skal fyldes med tætningsmiddel for at undgå korrosion. Efter montering er det nødvendigt at installere det på en understøttende stationær struktur. Det er bedre at sørge for muligheden for at justere hældningsvinklen - dette vil hjælpe med at opnå optimal kraft i forskellige årstider ved at justere positionen under solen.

Aluminiumsdåser som producent af termisk energi

En mere seriøs udgave af batteriet er et system til at omdanne solenergi til termisk energi.Det er baseret på aluminiumsdåser fra forskellige drikkevarer. Til én installation kræves der ca. 170-240 stk.

Installationssekvensen består af flere trin:

• grundig vask af krukker;
• trimning af top og bund;
• forbindelsesmoduler i form af rør med lim;
• male krukker med sort maling for bedre at tiltrække solenergi;
• samling af panellegemet (træ er ideelt);
• lægning af foliemateriale på rammesubstratet (det er bedre at bruge med et isolerende lag, såsom isolon);
• fiksering af dåserør med parallel placering;
• lægning af plexiglas oven på moduler, tætning af samlinger.

På det sidste trin tilsluttes en ventilator af lufttypen. Det sørger for bevægelsen af ​​kølevæsken i systemet. En sådan generator producerer ikke elektricitet, men i en varm vinter vil den reducere omkostningerne ved opvarmning af rummet betydeligt.

På trods af tilstedeværelsen af ​​forskellige finesser i den teknologiske proces, at montere en sol DIY batteri fra improviserede midler er tilgængelig for alle, der er fortrolige med det grundlæggende i fysik. De vigtigste assistenter i denne sag er den tekniske litteratur og råd fra eksperter, der gerne deler deres egne erfaringer på foraene.

Gennemførligheden af ​​et hjemmelavet solpanel

At forstå disse fysiske egenskaber ved silicium vil hjælpe dig med at bygge dit eget solpanel. For at komme i gang skal du forberede dig.

Under alle omstændigheder er en backup kilde til elektricitet altid efterspurgt. Desuden er prisen på en solenergi kilowatt betydeligt lavere end traditionel elektricitet. Mange mennesker ønsker naturligvis at købe og installere fabriksfremstillede solpaneler. Prisen på hele sæt udstyr til et hjemmekraftværk skræmmer af. Derfor er spørgsmålet meget relevant - hvordan man selv samler et solpanel?

En mere kompetent tilgang er at beregne mængden af ​​energi, der genereres af et modul:

W = k*Pw*E/1000

Hvor:

• E er mængden af ​​solindstråling i en kendt periode;
• k - koefficientdannelse om sommeren - 0,5, om vinteren - 0,7;
• Pw er kraften i én enhed.

Ud fra det planlagte samlede elforbrug og beregnede data beregnes det samlede elforbrug af el.

Nu, hvis resultatet er divideret med den anslåede ydeevne af en fotocelle, får vi i finalen det nødvendige antal moduler.

Konklusion

Hjemmelavede produkter, såsom et solcellebatteri til hjemmet, er en seriøs opgave, der udover økonomiske og tidsmæssige omkostninger også vil kræve minimal viden om det grundlæggende i elektroteknik. Men hvis der er lyst og vedholdenhed, kan man være helt sikker på succesen af ​​det spørgsmål, der stilles til en selv.

Under alle omstændigheder lover brugen af ​​solstråling store perspektiver. Statistikker fortæller os, at 4,2 kWh solenergi om dagen falder på 1 m2 af jordens overflade! Og det svarer til at spare næsten én tønde råolie om året. Så vi kan med tillid sige, at fremtiden tilhører alternativ energi.