Cara membuat bateri solar dengan tangan anda sendiri: arahan untuk pemasangan sendiri

Panel solar adalah sumber tenaga yang boleh digunakan untuk menjana elektrik atau haba untuk bangunan bertingkat rendah. Tetapi panel solar mahal dan tidak boleh diakses oleh kebanyakan penduduk negara kita. Adakah anda bersetuju?

Perkara lain apabila anda membuat sendiri bateri solar - kos dikurangkan dengan ketara, dan reka bentuk ini berfungsi tidak lebih buruk daripada panel yang dihasilkan secara industri. Oleh itu, jika anda serius memikirkan tentang membeli sumber elektrik alternatif, cuba buat sendiri - ia tidak begitu sukar.

Artikel ini akan membincangkan pembuatan panel solar. Kami akan memberitahu anda bahan dan alat yang anda perlukan untuk ini. Dan sedikit lebih rendah anda akan menemui arahan langkah demi langkah dengan ilustrasi yang jelas menunjukkan kemajuan kerja.

Secara ringkas tentang peranti dan operasi

Tenaga suria boleh ditukar kepada haba, apabila pembawa tenaga adalah cecair penyejuk, atau menjadi elektrik, dikumpulkan dalam bateri. Bateri adalah penjana yang beroperasi pada prinsip kesan fotoelektrik.

Penukaran tenaga suria kepada elektrik berlaku selepas sinaran matahari mengenai plat fotosel, yang merupakan bahagian utama bateri.

Dalam kes ini, quanta cahaya "melepaskan" elektron mereka dari orbit yang melampau. Elektron bebas ini menghasilkan arus elektrik yang melalui pengawal dan terkumpul dalam bateri, dan dari sana ia pergi ke pengguna tenaga.

Unsur silikon bertindak sebagai plat fotosel. Wafer silikon disalut pada satu sisi dengan lapisan nipis fosforus atau boron, unsur kimia pasif.

Di tempat ini, di bawah pengaruh cahaya matahari, sejumlah besar elektron dilepaskan, yang disimpan oleh filem fosforus dan tidak terbang terpisah.

Di permukaan plat terdapat "trek" logam di mana elektron bebas berbaris, membentuk pergerakan yang teratur, i.e. elektrik.

Lebih banyak wafer-fotosel silikon sedemikian, lebih banyak arus elektrik boleh diperolehi. Baca lebih lanjut mengenai prinsip operasi bateri solar Selanjutnya.

Lapisan atas plat fotosel ditutup dengan lapisan yang menghalang pantulan cahaya matahari daripada plat, meningkatkan kecekapannya

Bahan untuk mencipta plat solar

Apabila mula membina bateri solar, anda perlu menyimpan bahan berikut:

• plat silikat-fotosel;
• kepingan papan serpai, sudut aluminium dan selat;
• getah buih keras 1.5-2.5 cm tebal;
• elemen telus yang bertindak sebagai asas untuk wafer silikon;
• skru, skru mengetuk sendiri;
• sealant silikon untuk kegunaan luaran;
• wayar elektrik, diod, terminal.

Jumlah bahan yang diperlukan bergantung pada saiz bateri anda, yang paling kerap dihadkan oleh bilangan sel solar yang tersedia. Alat yang anda perlukan ialah: pemutar skru atau satu set pemutar skru, gergaji besi untuk logam dan kayu, besi pematerian. Untuk menguji bateri yang telah siap, anda memerlukan penguji ammeter.

Sekarang mari kita lihat bahan yang paling penting dengan lebih terperinci.

Wafer silikon atau sel suria

Photocells untuk bateri terdapat dalam tiga jenis:

• polihabluran;
• monohablur;
• amorfus.

Wafer polihabluran dicirikan oleh kecekapan yang rendah. Saiz kesan berfaedah adalah kira-kira 10 - 12%, tetapi angka ini tidak berkurangan dari semasa ke semasa. Hayat perkhidmatan polihablur ialah 10 tahun.

Bateri solar dipasang daripada modul, yang seterusnya terdiri daripada penukar fotoelektrik. Bateri dengan sel suria silikon tegar adalah sejenis sandwic dengan lapisan berturut-turut dipasang dalam profil aluminium

Sel solar monokristalin mempunyai kecekapan yang lebih tinggi - 13-25% dan hayat perkhidmatan yang panjang - lebih 25 tahun. Walau bagaimanapun, dari masa ke masa, kecekapan kristal tunggal berkurangan.

Penukar monokristalin dihasilkan dengan menggergaji kristal yang ditanam secara buatan, yang menerangkan kekonduksian foto dan produktiviti tertinggi.

Penukar foto filem dihasilkan dengan mendepositkan lapisan nipis silikon amorf pada permukaan fleksibel polimer

Bateri fleksibel dengan silikon amorf adalah yang terbaru. Penukar fotoelektrik mereka disembur atau dicantumkan pada asas polimer. Kecekapan adalah sekitar 5 - 6%, tetapi sistem filem sangat mudah dipasang.

Sistem filem dengan penukar foto amorf telah muncul agak baru-baru ini. Ini adalah jenis yang sangat mudah dan sangat murah, tetapi ia kehilangan kualiti pengguna lebih cepat daripada pesaingnya.

Ia tidak praktikal untuk menggunakan fotosel dengan saiz yang berbeza. Dalam kes ini, arus maksimum yang dihasilkan oleh bateri akan dihadkan oleh arus unsur terkecil. Ini bermakna plat yang lebih besar tidak akan berfungsi pada kapasiti penuh.

Apabila membeli sel solar, tanya penjual tentang kaedah penghantaran; kebanyakan penjual menggunakan kaedah waxing untuk mengelakkan pemusnahan unsur rapuh

Selalunya, untuk bateri buatan sendiri, fotosel mono dan polihabluran bersaiz 3x6 inci digunakan, yang boleh dipesan di kedai dalam talian seperti E-bye.

Kos fotosel agak tinggi, tetapi banyak kedai menjual unsur kumpulan B yang dipanggil. Produk yang dikelaskan dalam kumpulan ini rosak, tetapi sesuai untuk digunakan, dan kosnya adalah 40-60% lebih rendah daripada plat standard.

Kebanyakan kedai dalam talian menjual sel fotovoltaik dalam set 36 atau 72 plat penukaran fotovoltaik. Untuk menyambungkan modul individu ke dalam bateri, bas akan diperlukan dan terminal akan diperlukan untuk menyambung ke sistem.

Bingkai dan elemen telus

Bingkai untuk panel masa depan boleh dibuat dari selat kayu atau sudut aluminium.

Pilihan kedua lebih disukai kerana beberapa sebab:

• Aluminium adalah logam ringan yang tidak meletakkan beban yang ketara pada struktur sokongan di mana bateri dirancang untuk dipasang.
• Apabila rawatan anti-karat dijalankan, aluminium tidak terdedah kepada karat.
• Tidak menyerap kelembapan dari persekitaran dan tidak reput.

Apabila memilih elemen telus, anda perlu memberi perhatian kepada parameter seperti indeks biasan cahaya matahari dan keupayaan untuk menyerap sinaran inframerah.

Kecekapan fotosel secara langsung akan bergantung pada penunjuk pertama: semakin rendah indeks biasan, semakin tinggi kecekapan wafer silikon.

Pekali pemantulan minimum adalah untuk plexiglass atau versi yang lebih murah - plexiglass. Indeks biasan polikarbonat lebih rendah sedikit.

Nilai penunjuk kedua menentukan sama ada sel suria silikon itu sendiri akan menjadi panas atau tidak. Semakin kurang plat terdedah kepada haba, semakin lama ia akan bertahan. Sinaran IR paling baik diserap oleh kaca plexiglass dan kaca penyerap haba khas dengan penyerapan IR. Sedikit lebih teruk adalah kaca biasa.

Jika boleh, pilihan terbaik ialah menggunakan kaca lutsinar anti-reflektif sebagai elemen lutsinar.

Dari segi nisbah kos kepada pembiasan cahaya dan penyerapan sinaran IR, plexiglass ialah pilihan terbaik untuk pembuatan panel solar.

Reka bentuk sistem dan pemilihan tapak

Projek sistem suria termasuk pengiraan saiz plat solar yang diperlukan. Seperti yang dinyatakan di atas, saiz bateri biasanya dihadkan oleh sel solar yang mahal.

Bateri solar mesti dipasang pada sudut tertentu, yang akan memastikan pendedahan maksimum wafer silikon kepada cahaya matahari. Pilihan terbaik ialah bateri yang boleh mengubah sudut kecenderungan.

Lokasi pemasangan untuk plat solar boleh menjadi sangat pelbagai: di atas tanah, di atas bumbung rumah yang bernada atau rata, di atas bumbung bilik utiliti.

Satu-satunya syarat ialah bateri mesti diletakkan di bahagian yang cerah di tapak atau rumah, tidak dinaungi oleh mahkota pokok yang tinggi. Dalam kes ini, sudut kecenderungan optimum mesti dikira menggunakan formula atau menggunakan kalkulator khusus.

Sudut kecenderungan akan bergantung pada lokasi rumah, masa tahun dan iklim. Adalah wajar bahawa bateri mempunyai keupayaan untuk menukar sudut kecondongan berikutan perubahan bermusim dalam ketinggian matahari, kerana Ia berfungsi paling berkesan apabila sinaran matahari jatuh betul-betul berserenjang dengan permukaan.

Untuk bahagian Eropah negara CIS, sudut kecondongan pegun yang disyorkan ialah 50 - 60 º. Jika reka bentuk menyediakan peranti untuk menukar sudut kecenderungan, maka pada musim sejuk adalah lebih baik untuk meletakkan bateri pada 70º ke ufuk, pada musim panas pada sudut 30º

Pengiraan menunjukkan bahawa 1 meter persegi sistem suria memungkinkan untuk memperoleh 120 W. Oleh itu, melalui pengiraan, dapat dipastikan bahawa untuk membekalkan purata keluarga dengan tenaga elektrik dalam jumlah 300 kW sebulan, sistem suria sekurang-kurangnya 20 meter persegi diperlukan.

Ia akan menjadi masalah untuk segera memasang sistem suria sedemikian. Tetapi walaupun memasang bateri 5 meter akan membantu menjimatkan tenaga dan memberi sumbangan sederhana kepada ekologi planet kita. Kami juga menasihati anda untuk membiasakan diri dengan prinsip pengiraan kuantiti yang diperlukan panel solar.

Bateri solar boleh digunakan sebagai sumber tenaga sandaran semasa bekalan kuasa terpusat sering terputus. Untuk pensuisan automatik adalah perlu untuk menyediakan sistem bekalan kuasa yang tidak terganggu.

Sistem sedemikian adalah mudah kerana apabila menggunakan sumber elektrik tradisional, pengecasan dijalankan pada masa yang sama bateri sistem suria. Peralatan yang menservis bateri solar terletak di dalam rumah, jadi perlu menyediakan bilik khas untuknya.

Apabila meletakkan bateri di atas bumbung rumah yang condong, jangan lupa tentang sudut kecondongan panel; pilihan ideal ialah apabila bateri mempunyai peranti untuk mengubah sudut kecenderungan secara bermusim

Memasang panel solar langkah demi langkah

Setelah memilih tempat untuk meletakkan panel solar dan peralatan untuk menservis sistem suria, serta mempunyai semua bahan dan alatan yang diperlukan tersedia, anda boleh mula memasang bateri.

Semasa pemasangan, adalah perlu untuk mematuhi langkah berjaga-jaga keselamatan, terutamanya semasa menjalankan pemasangan panel siap di atas bumbung rumah. Mari lihat algoritma langkah demi langkah tentang cara membuat bateri solar.

Langkah #1 - memateri kenalan wafer silikon

Pemasangan bateri solar buatan sendiri selalunya bermula dengan pematerian konduktor fotosel. Sudah tentu, jika anda mempunyai peluang, lebih baik membeli fotosel dengan konduktor dengan segera, kerana Memateri adalah kerja yang sangat sukar dan susah payah yang memerlukan banyak masa.

Pematerian dijalankan seperti berikut:

1. Fotosel silikon tanpa konduktor dan jalur konduktor logam diambil.
2. Konduktor dipotong menggunakan kadbod kosong, panjangnya adalah 2 kali lebih besar daripada saiz wafer silikon.
3. Konduktor diletakkan dengan teliti di atas pinggan. Terdapat dua konduktor bagi setiap elemen.
4. Ia perlu menggunakan asid ke tempat pematerian akan dilakukan untuk bekerja dengan besi pematerian.
5. Pateri menggunakan besi pematerian, pasangkan konduktor dengan berhati-hati pada plat.

Semasa proses pematerian, anda tidak boleh meletakkan tekanan pada unsur silikat, kerana ia sangat rapuh dan boleh pecah! Jika anda bernasib baik kerana telah membeli sel foto dengan kenalan siap pakai, maka anda akan menyelamatkan diri anda daripada kerja yang panjang dan rumit dengan bergerak terus untuk membuat bingkai untuk bateri masa hadapan.

Pematerian kenalan untuk fotosel kumpulan B yang rosak dilakukan dengan cara yang sama dan dalam arah yang sama seperti untuk plat keseluruhan

Langkah #2 - membuat bingkai untuk bateri solar

Bingkai adalah tempat di mana fotosel akan dipasang. Untuk membuat bingkai, sudut aluminium dan selat diambil, dari mana bingkai dibuat. Saiz sudut yang disyorkan ialah 70-90 mm.

Pengedap silikon digunakan pada bahagian dalam sudut logam. Sudut mesti dimeterai dengan teliti; ketahanan keseluruhan struktur bergantung pada ini.

Selepas bingkai aluminium siap, kami meneruskan pembuatan perumahan belakang. Kes belakang ialah kotak kayu yang diperbuat daripada papan serpai dengan sisi rendah.

Sisi yang tinggi akan menghasilkan bayang-bayang pada fotosel, jadi ketinggiannya tidak boleh melebihi 2 cm. Sisinya diskrukan menggunakan skru mengetuk sendiri dan pemutar skru.

Lubang pengudaraan dibuat daripada papan serpai di bahagian bawah selongsong kotak. Jarak antara lubang adalah lebih kurang 10 cm.Unsur lutsinar (plexiglass, kaca anti-reflektif, plexiglass) dipasang di dalam bingkai aluminium.

Elemen telus ditekan dan diperbaiki, pengikatnya dilakukan menggunakan perkakasan: 4 di sudut, serta 2 pada panjang dan 1 pada sisi pendek bingkai. Perkakasan dipasang dengan skru.

Bingkai untuk bateri solar sudah sedia dan anda boleh meneruskan ke bahagian yang paling penting - pemasangan fotosel. Sebelum pemasangan, adalah perlu untuk membersihkan plexiglass dari habuk dan degrease dengan cecair yang mengandungi alkohol.

Langkah #3 - pemasangan wafer silikon-fotosel

Memasang dan memateri wafer silikon adalah bahagian yang paling memakan masa untuk mencipta panel solar DIY. Mula-mula, kami meletakkan fotosel pada kaca plexiglass dengan plat biru menghadap ke bawah.

Jika ini kali pertama anda memasang bateri, anda boleh menggunakan pad penanda untuk meletakkan plat tepat pada jarak yang kecil (3-5 mm) antara satu sama lain.

1. Kami menyolder fotosel mengikut rajah elektrik berikut: trek "+" terletak di bahagian hadapan plat, "-" - di belakang. Sebelum pematerian, gunakan fluks dan pateri dengan berhati-hati untuk menyambungkan kenalan.
2. Kami memateri semua fotosel secara berurutan dalam baris dari atas ke bawah. Kemudian baris mesti juga disambungkan antara satu sama lain.
3. Mari mulakan melekatkan fotosel. Untuk melakukan ini, sapukan sedikit pengedap ke tengah setiap wafer silikon.
4. Kami membalikkan rantai yang terhasil dengan fotosel (di mana plat biru berada) dan meletakkan plat mengikut tanda yang kami buat sebelum ini. Tekan perlahan-lahan setiap plat untuk memastikannya di tempatnya.
5. Kami menyambungkan kenalan fotosel luar ke bas, masing-masing "+" dan "-".Adalah disyorkan untuk menggunakan konduktor perak yang lebih luas untuk bas.
6. Bateri solar mesti dilengkapi dengan diod penyekat, yang disambungkan kepada kenalan dan menghalang bateri daripada menyahcas melalui struktur pada waktu malam.
7. Kami menggerudi lubang di bahagian bawah bingkai untuk mengeluarkan wayar.

Wayar mesti dipasang pada bingkai supaya ia tidak menjuntai; ini boleh dilakukan menggunakan sealant silikon.

Langkah #4 - Uji Bateri Sebelum Mengedap

Pengujian panel solar mesti dijalankan sebelum menutupnya, supaya dapat menghapuskan kesalahan yang sering timbul semasa pematerian. Adalah lebih baik untuk menguji selepas memateri setiap baris elemen - ini menjadikannya lebih mudah untuk mengesan di mana kenalan tidak disambungkan dengan baik.

Untuk ujian, anda memerlukan ammeter isi rumah biasa. Pengukuran mesti diambil pada hari yang cerah pada 13-14 jam, matahari tidak boleh disembunyikan oleh awan.

Kami mengambil bateri di luar dan memasangnya mengikut sudut kecenderungan yang dikira sebelumnya. Kami menyambungkan ammeter ke kenalan bateri dan mengukur arus litar pintas.

Titik ujian ialah kuasa kendalian arus elektrik hendaklah 0.5-1.0 A lebih rendah daripada arus litar pintas. Bacaan peranti hendaklah melebihi 4.5 A, yang menunjukkan kefungsian bateri solar.

Jika penguji memberikan bacaan yang lebih rendah, maka di suatu tempat urutan penyambungan fotosel mungkin rosak.

Selalunya buatan sendiri bateri solar, dibina daripada fotosel kumpulan B, menghasilkan bacaan 5-10 A, iaitu 10-20% lebih rendah daripada panel solar yang dihasilkan secara industri.

Langkah #5 - menyegel fotosel yang diletakkan di dalam perumahan

Pengedap hanya boleh dilakukan selepas memastikan bateri berfungsi. Untuk pengedap, lebih baik menggunakan sebatian epoksi, tetapi memandangkan penggunaan bahan akan besar, dan kosnya adalah kira-kira 40-45 dolar. Jika ia agak mahal, maka anda boleh menggunakan pengedap silikon yang sama.

Apabila menggunakan sealant silikon, beri keutamaan kepada yang pembungkusannya menunjukkan bahawa ia sesuai untuk digunakan pada suhu di bawah sifar

Terdapat dua kaedah pengedap:

• pengisian penuh, apabila panel diisi dengan sealant;
• menggunakan sealant pada ruang antara fotosel dan unsur luar.

Dalam kes pertama, pengedap akan lebih dipercayai. Selepas menuang, sealant harus ditetapkan. Kemudian kaca plexiglass dipasang di bahagian atas dan ditekan rapat pada plat bersalut silikon.

Untuk menyediakan penyerapan kejutan dan perlindungan tambahan di antara permukaan belakang fotosel dan bingkai papan serpai, ramai tukang menasihatkan memasang pad buih keras selebar 1.5-2.5 cm.

Ini tidak perlu, tetapi adalah dinasihatkan, memandangkan wafer silikon agak rapuh dan mudah rosak.

Selepas memasang plexiglass, berat diletakkan pada struktur, di bawah pengaruh gelembung udara yang diperah keluar. Bateri solar sudah sedia dan selepas ujian berulang, ia boleh dipasang di lokasi yang telah dipilih dan disambungkan ke sistem suria rumah anda.

Kesimpulan dan video berguna mengenai topik ini

Semakan fotosel yang dipesan dari kedai dalam talian Cina:

Arahan video untuk membuat bateri solar:

Membuat bateri solar dengan tangan anda sendiri bukanlah tugas yang mudah. Kecekapan kebanyakan bateri ini adalah 10-20% lebih rendah daripada panel yang dihasilkan secara industri. Perkara yang paling penting semasa mereka bentuk bateri solar ialah memilih dan memasang fotosel dengan betul.

Jangan cuba buat panel besar dengan segera. Cuba bina peranti kecil dahulu untuk memahami semua nuansa proses ini.

Adakah anda mempunyai kemahiran praktikal dalam mencipta panel solar? Sila kongsi pengalaman anda dengan pelawat ke tapak kami - tulis komen di blok di bawah. Di sana anda boleh bertanya soalan mengenai topik artikel.