Paano gumawa ng solar battery gamit ang iyong sariling mga kamay: mga tagubilin para sa self-assembly

Ang mga solar panel ay isang pinagmumulan ng enerhiya na maaaring magamit upang makabuo ng kuryente o init para sa isang mababang gusali. Ngunit ang mga solar panel ay mahal at hindi naa-access sa karamihan ng mga residente ng ating bansa. Sumasang-ayon ka ba?

Ito ay isa pang bagay kapag ikaw mismo ang gumawa ng solar na baterya - ang mga gastos ay makabuluhang nabawasan, at ang disenyo na ito ay gumagana nang hindi mas masahol kaysa sa isang panel na ginawa sa industriya. Samakatuwid, kung seryoso kang nag-iisip tungkol sa pagbili ng isang alternatibong mapagkukunan ng kuryente, subukang gawin ito sa iyong sarili - hindi ito napakahirap.

Tatalakayin ng artikulong ito ang paggawa ng mga solar panel. Sasabihin namin sa iyo kung anong mga materyales at tool ang kakailanganin mo para dito. At mas mababa ng kaunti, makikita mo ang sunud-sunod na mga tagubilin na may mga guhit na malinaw na nagpapakita ng pag-unlad ng gawain.

Maikling tungkol sa device at pagpapatakbo

Ang enerhiya ng solar ay maaaring ma-convert sa init, kapag ang carrier ng enerhiya ay isang coolant fluid, o sa kuryente, na nakolekta sa mga baterya. Ang baterya ay isang generator na tumatakbo sa prinsipyo ng photoelectric effect.

Ang conversion ng solar energy sa kuryente ay nangyayari pagkatapos tumama ang sinag ng araw sa mga photocell plate, na siyang pangunahing bahagi ng baterya.

Sa kasong ito, ang light quanta ay "naglalabas" ng kanilang mga electron mula sa matinding mga orbit. Ang mga libreng electron na ito ay gumagawa ng isang electric current na dumadaan sa controller at naipon sa baterya, at mula roon ay napupunta ito sa mga consumer ng enerhiya.

Ang mga elemento ng silikon ay kumikilos bilang mga plato ng photocell. Ang isang silicon wafer ay pinahiran sa isang gilid ng isang manipis na layer ng phosphorus o boron, isang passive na elemento ng kemikal.

Sa lugar na ito, sa ilalim ng impluwensya ng sikat ng araw, ang isang malaking bilang ng mga electron ay inilabas, na pinanatili ng phosphorus film at hindi lumipad.

Sa ibabaw ng plato ay may mga metal na "track" kung saan ang mga libreng electron ay nakahanay, na bumubuo ng isang nakaayos na paggalaw, i.e. kuryente.

Kung mas maraming mga silicon wafers-photocells, mas maraming electric current ang maaaring makuha. Magbasa nang higit pa tungkol sa prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang solar na baterya Dagdag pa.

Ang tuktok na layer ng mga photocell plate ay natatakpan ng isang layer na pumipigil sa pagmuni-muni ng sikat ng araw mula sa mga plato, na nagpapataas ng kanilang kahusayan

Mga materyales para sa paglikha ng isang solar plate

Kapag nagsimulang bumuo ng solar na baterya, kailangan mong mag-stock sa mga sumusunod na materyales:

• silicate plates-photocells;
• mga sheet ng chipboard, mga sulok ng aluminyo at mga slats;
• matigas na foam goma na 1.5-2.5 cm ang kapal;
• isang transparent na elemento na nagsisilbing base para sa mga wafer ng silikon;
• mga turnilyo, self-tapping screws;
• silicone sealant para sa panlabas na paggamit;
• mga de-koryenteng wire, diode, terminal.

Ang dami ng mga materyales na kinakailangan ay depende sa laki ng iyong baterya, na kadalasang nalilimitahan ng bilang ng mga solar cell na magagamit. Ang mga tool na kakailanganin mo ay: isang screwdriver o isang set ng mga screwdriver, isang hacksaw para sa metal at kahoy, isang panghinang na bakal. Upang subukan ang tapos na baterya, kakailanganin mo ng isang ammeter tester.

Ngayon tingnan natin ang pinakamahalagang materyales nang mas detalyado.

Silicon wafer o solar cell

Ang mga photocell para sa mga baterya ay may tatlong uri:

• polycrystalline;
• monocrystalline;
• walang hugis.

Ang mga polycrystalline wafer ay nailalarawan sa mababang kahusayan. Ang laki ng kapaki-pakinabang na epekto ay tungkol sa 10 - 12%, ngunit ang figure na ito ay hindi bumababa sa paglipas ng panahon. Ang buhay ng serbisyo ng polycrystals ay 10 taon.

Ang isang solar na baterya ay binuo mula sa mga module, na kung saan ay binubuo ng mga photoelectric converter. Ang mga baterya na may matibay na silicon solar cells ay isang uri ng sandwich na may sunud-sunod na mga layer na naka-mount sa isang aluminum profile

Ipinagmamalaki ng monocrystalline solar cells ang mas mataas na kahusayan - 13-25% at mahabang buhay ng serbisyo - higit sa 25 taon. Gayunpaman, sa paglipas ng panahon, bumababa ang kahusayan ng mga solong kristal.

Ang mga monocrystalline converter ay ginawa sa pamamagitan ng paglalagari ng artipisyal na lumaki na mga kristal, na nagpapaliwanag ng pinakamataas na photoconductivity at produktibidad.

Ginagawa ang mga film photoconverter sa pamamagitan ng pagdedeposito ng manipis na layer ng amorphous na silicon sa isang polymer flexible surface

Ang mga flexible na baterya na may amorphous na silicon ang pinakabago. Ang kanilang photoelectric converter ay na-spray o pinagsama sa isang polymer base. Ang kahusayan ay nasa paligid ng 5 - 6%, ngunit ang mga sistema ng pelikula ay napakadaling i-install.

Ang mga sistema ng pelikula na may mga amorphous na photoconverter ay lumitaw kamakailan. Ito ay isang napakasimple at sobrang murang uri, ngunit mas mabilis itong nawawalan ng mga katangian ng consumer kaysa sa mga karibal nito.

Hindi praktikal na gumamit ng mga photocell na may iba't ibang laki. Sa kasong ito, ang maximum na kasalukuyang ginawa ng mga baterya ay limitado ng kasalukuyang ng pinakamaliit na elemento. Nangangahulugan ito na ang mga malalaking plato ay hindi gagana sa buong kapasidad.

Kapag bumibili ng mga solar cell, tanungin ang nagbebenta tungkol sa paraan ng paghahatid; karamihan sa mga nagbebenta ay gumagamit ng paraan ng waxing upang maiwasan ang pagkasira ng mga marupok na elemento

Kadalasan, para sa mga gawang bahay na baterya, ginagamit ang mga mono- at polycrystalline na photocell na may sukat na 3x6 pulgada, na maaaring i-order sa mga online na tindahan tulad ng E-bye.

Ang halaga ng mga photocell ay medyo mataas, ngunit maraming mga tindahan ang nagbebenta ng tinatawag na mga elemento ng pangkat B. Ang mga produkto na inuri sa pangkat na ito ay may depekto, ngunit angkop para sa paggamit, at ang kanilang gastos ay 40-60% na mas mababa kaysa sa karaniwang mga plato.

Karamihan sa mga online na tindahan ay nagbebenta ng mga photovoltaic cell sa mga set ng 36 o 72 photovoltaic conversion plate. Para ikonekta ang mga indibidwal na module sa isang baterya, kakailanganin ang mga bus, at kakailanganin ang mga terminal para kumonekta sa system.

Frame at transparent na elemento

Ang frame para sa hinaharap na panel ay maaaring gawin mula sa mga kahoy na slats o mga sulok ng aluminyo.

Ang pangalawang pagpipilian ay mas kanais-nais para sa maraming mga kadahilanan:

• Ang aluminyo ay isang magaan na metal na hindi naglalagay ng malaking karga sa sumusuportang istraktura kung saan ang baterya ay binalak na mai-install.
• Kapag ang anti-corrosion treatment ay isinasagawa, ang aluminyo ay hindi madaling kapitan ng kalawang.
• Hindi sumisipsip ng kahalumigmigan mula sa kapaligiran at hindi nabubulok.

Kapag pumipili ng isang transparent na elemento, kailangan mong bigyang-pansin ang mga parameter tulad ng refractive index ng sikat ng araw at ang kakayahang sumipsip ng infrared radiation.

Ang kahusayan ng mga photocell ay direktang nakasalalay sa unang tagapagpahiwatig: mas mababa ang refractive index, mas mataas ang kahusayan ng mga wafer ng silikon.

Ang minimum na reflectance coefficient ay para sa plexiglass o sa mas murang bersyon nito - plexiglass. Ang refractive index ng polycarbonate ay bahagyang mas mababa.

Ang halaga ng pangalawang tagapagpahiwatig ay tumutukoy kung ang mga silicon solar cell mismo ay magpapainit o hindi. Ang mas kaunti ang mga plato ay nalantad sa init, mas matagal ang mga ito. Ang IR radiation ay pinakamahusay na hinihigop ng espesyal na heat-absorbing plexiglass at salamin na may IR absorption. Ang isang maliit na mas masahol pa ay ordinaryong salamin.

Kung maaari, ang pinakamahusay na pagpipilian ay ang paggamit ng anti-reflective transparent glass bilang isang transparent na elemento.

Sa mga tuntunin ng ratio ng gastos sa light refraction at IR radiation absorption, ang plexiglass ay ang pinakamahusay na opsyon para sa paggawa ng mga solar panel.

Disenyo ng system at pagpili ng site

Kasama sa proyekto ng solar system ang mga kalkulasyon ng kinakailangang laki ng solar plate. Tulad ng nabanggit sa itaas, ang laki ng baterya ay karaniwang nililimitahan ng mga mamahaling solar cell.

Ang solar na baterya ay dapat na naka-install sa isang tiyak na anggulo, na magsisiguro ng maximum na pagkakalantad ng mga wafer ng silikon sa sikat ng araw. Ang pinakamagandang opsyon ay ang mga baterya na maaaring magbago ng anggulo ng pagkahilig.

Ang lokasyon ng pag-install para sa mga solar plate ay maaaring magkakaiba: sa lupa, sa isang pitched o flat na bubong ng isang bahay, sa mga bubong ng mga utility room.

Ang tanging kundisyon ay dapat ilagay ang baterya sa maaraw na bahagi ng site o bahay, hindi nalililiman ng mataas na korona ng mga puno. Sa kasong ito, ang pinakamainam na anggulo ng pagkahilig ay dapat kalkulahin gamit ang isang formula o gamit ang isang dalubhasang calculator.

Ang anggulo ng pagkahilig ay depende sa lokasyon ng bahay, oras ng taon at klima. Ito ay kanais-nais na ang baterya ay may kakayahang baguhin ang anggulo ng pagkahilig kasunod ng mga pana-panahong pagbabago sa taas ng araw, dahil Ang mga ito ay pinaka-epektibo kapag ang sinag ng araw ay nahuhulog nang patayo sa ibabaw.

Para sa European na bahagi ng mga bansang CIS, ang inirerekumendang nakatigil na anggulo ng ikiling ay 50 - 60 º. Kung ang disenyo ay nagbibigay ng isang aparato para sa pagbabago ng anggulo ng pagkahilig, pagkatapos ay sa taglamig mas mahusay na ilagay ang mga baterya sa 70 º hanggang sa abot-tanaw, sa tag-araw sa isang anggulo ng 30 º

Ipinapakita ng mga kalkulasyon na ginagawang posible ng 1 metro kuwadrado ng solar system na makakuha ng 120 W. Samakatuwid, sa pamamagitan ng mga kalkulasyon maaari itong maitatag na upang mabigyan ang karaniwang pamilya ng kuryente sa halagang 300 kW bawat buwan, kinakailangan ang isang solar system na hindi bababa sa 20 metro kuwadrado.

Magiging problema ang agad na pag-install ng naturang solar system. Ngunit kahit na ang pag-install ng 5-meter na baterya ay makakatulong sa pagtitipid ng kuryente at gumawa ng katamtamang kontribusyon sa ekolohiya ng ating planeta. Pinapayuhan ka rin namin na maging pamilyar sa prinsipyo ng pagkalkula ng kinakailangang dami solar panel.

Ang isang solar na baterya ay maaaring gamitin bilang isang backup na mapagkukunan ng enerhiya sa panahon ng madalas na pagkawala ng sentralisadong supply ng kuryente. Para sa awtomatikong paglipat, kinakailangan na magbigay ng isang hindi maaabala na sistema ng supply ng kuryente.

Ang ganitong sistema ay maginhawa sa na kapag gumagamit ng isang tradisyunal na mapagkukunan ng kuryente, ang pagsingil ay isinasagawa nang sabay-sabay baterya ng solar system. Ang kagamitan na nagseserbisyo sa solar na baterya ay matatagpuan sa loob ng bahay, kaya kinakailangan na magbigay ng isang espesyal na silid para dito.

Kapag naglalagay ng mga baterya sa sloping roof ng isang bahay, huwag kalimutan ang tungkol sa anggulo ng pagkahilig ng panel; ang perpektong opsyon ay kapag ang baterya ay may isang aparato para sa pana-panahong pagbabago ng anggulo ng pagkahilig

Hakbang-hakbang na pag-install ng solar panel

Ang pagkakaroon ng pagpili ng isang lugar upang ilagay ang solar panel at kagamitan para sa servicing ang solar system, pati na rin ang pagkakaroon ng lahat ng mga kinakailangang materyales at tool na magagamit, maaari mong simulan ang pag-install ng baterya.

Sa panahon ng pag-install, kinakailangan na obserbahan ang mga pag-iingat sa kaligtasan, lalo na kapag isinasagawa pag-install ng tapos na panel sa bubong ng bahay. Tingnan natin ang isang sunud-sunod na algorithm kung paano gumawa ng solar na baterya.

Hakbang #1 - paghihinang ng mga contact ng mga wafer ng silikon

Ang pag-install ng isang gawang bahay na solar na baterya ay madalas na nagsisimula sa paghihinang ng mga konduktor ng mga photocell. Siyempre, kung mayroon kang pagkakataon, pinakamahusay na bumili kaagad ng mga photocell na may konduktor, dahil Ang paghihinang ay isang napakahirap at maingat na trabaho na nangangailangan ng maraming oras.

Ang paghihinang ay isinasagawa tulad ng sumusunod:

1. Kinukuha ang isang silicon photocell na walang conductor at isang metal conductor strip.
2. Ang mga konduktor ay pinutol gamit ang isang blangko ng karton, ang kanilang haba ay 2 beses na mas malaki kaysa sa laki ng silicon wafer.
3. Ang konduktor ay maingat na inilatag sa plato. Mayroong dalawang konduktor bawat elemento.
4. Kinakailangan na mag-aplay ng acid sa lugar kung saan gagawin ang paghihinang upang gumana sa isang panghinang na bakal.
5. Maghinang gamit ang isang panghinang na bakal, maingat na ikabit ang konduktor sa plato.

Sa panahon ng proseso ng paghihinang, hindi ka maaaring maglagay ng presyon sa elemento ng silicate, dahil ito ay napakarupok at maaaring masira! Kung ikaw ay sapat na mapalad na bumili ng mga photocell na may mga handa na contact, pagkatapos ay ililigtas mo ang iyong sarili mula sa mahaba at kumplikadong trabaho sa pamamagitan ng paglipat ng diretso sa paggawa ng frame para sa hinaharap na baterya.

Ang paghihinang ng mga contact para sa mga may sira na photocell ng pangkat B ay isinasagawa sa parehong paraan at sa parehong direksyon tulad ng para sa buong mga plato

Hakbang #2 - paggawa ng frame para sa solar battery

Ang frame ay ang lugar kung saan ilalagay ang mga photocell. Upang gawin ang frame, kinuha ang mga sulok ng aluminyo at mga slats, kung saan ginawa ang mga frame. Ang inirekumendang laki ng sulok ay 70-90 mm.

Ang silicone sealant ay inilalapat sa loob ng mga sulok ng metal. Ang mga sulok ay dapat na maingat na selyadong; ang tibay ng buong istraktura ay nakasalalay dito.

Pagkatapos handa na ang aluminum frame, magpatuloy kami sa paggawa ng rear housing. Ang likurang kaso ay isang kahoy na kahon na gawa sa chipboard na may mababang gilid.

Ang mga matataas na gilid ay lilikha ng isang anino sa mga photocell, kaya ang kanilang taas ay hindi dapat lumagpas sa 2 cm. Ang mga gilid ay screwed gamit ang self-tapping screws at isang screwdriver.

Ang mga butas sa bentilasyon ay ginawa mula sa chipboard sa ilalim ng box-casing. Ang distansya sa pagitan ng mga butas ay humigit-kumulang 10 cm.Ang isang transparent na elemento (plexiglass, anti-reflective glass, plexiglass) ay naka-install sa aluminum frame.

Ang transparent na elemento ay pinindot at naayos, ang pangkabit nito ay isinasagawa gamit ang hardware: 4 sa mga sulok, pati na rin 2 sa mahaba at 1 sa maikling bahagi ng frame. Ang hardware ay nakakabit sa mga turnilyo.

Ang frame para sa solar na baterya ay handa na at maaari kang magpatuloy sa pinakamahalagang bahagi - ang pag-install ng mga photocell. Bago ang pag-install, kinakailangan upang linisin ang plexiglass mula sa alikabok at degrease ito ng isang likido na naglalaman ng alkohol.

Hakbang #3 - pag-install ng mga silicon wafers-photocells

Ang pag-mount at paghihinang ng mga wafer ng silicon ay ang pinaka-nakakaubos ng oras na bahagi ng paggawa ng DIY solar panel. Una, inilalagay namin ang mga photocell sa plexiglass na ang mga asul na plato ay nakaharap pababa.

Kung ito ang iyong unang pagkakataon na mag-assemble ng baterya, maaari kang gumamit ng marking pad upang iposisyon ang mga plate nang eksakto sa isang maliit na (3-5 mm) na distansya mula sa isa't isa.

1. Ihinang namin ang mga photocell ayon sa sumusunod na electrical diagram: Ang mga track ng "+" ay matatagpuan sa harap na bahagi ng plato, "-" - sa likod. Bago ang paghihinang, maingat na ilapat ang flux at solder upang ikonekta ang mga contact.
2. Pinaghihinang namin ang lahat ng photocell nang sunud-sunod sa mga hilera mula sa itaas hanggang sa ibaba. Ang mga hilera ay dapat ding konektado sa isa't isa.
3. Simulan natin ang pagdikit ng mga photocell. Upang gawin ito, maglagay ng isang maliit na halaga ng sealant sa gitna ng bawat silicon wafer.
4. Binaligtad namin ang mga nagresultang chain na may mga photocell (kung saan ang mga asul na plato) at inilalagay ang mga plato ayon sa mga marka na ginawa namin kanina. Dahan-dahang pindutin ang bawat plato upang ma-secure ito sa lugar.
5. Ikinonekta namin ang mga contact ng mga panlabas na photocell sa bus, ayon sa pagkakabanggit "+" at "-".Inirerekomenda na gumamit ng mas malawak na silver conductor para sa bus.
6. Ang solar na baterya ay dapat na nilagyan ng blocking diode, na konektado sa mga contact at pinipigilan ang mga baterya mula sa paglabas sa istraktura sa gabi.
7. Nag-drill kami ng mga butas sa ilalim ng frame upang mailabas ang mga wire.

Ang mga wire ay dapat na naka-attach sa frame upang hindi sila makalawit; ito ay maaaring gawin gamit ang silicone sealant.

Hakbang #4 - Subukan ang Baterya Bago I-sealing

Ang pagsubok sa solar panel ay dapat isagawa bago ito i-seal, upang maalis ang mga pagkakamali na madalas na lumitaw sa panahon ng paghihinang. Pinakamainam na subukan pagkatapos ng paghihinang sa bawat hilera ng mga elemento - ginagawa nitong mas madaling makita kung saan hindi maganda ang koneksyon ng mga contact.

Para sa pagsusuri kakailanganin mo ng isang regular na ammeter ng sambahayan. Ang mga sukat ay dapat gawin sa isang maaraw na araw sa 13-14 na oras, ang araw ay hindi dapat itago ng mga ulap.

Kinukuha namin ang baterya sa labas at i-install ito alinsunod sa naunang kinakalkula na anggulo ng pagkahilig. Ikinonekta namin ang ammeter sa mga contact ng baterya at sukatin ang kasalukuyang short circuit.

Ang punto ng pagsubok ay ang operating power ng electric current ay dapat na 0.5-1.0 A na mas mababa kaysa sa short circuit current. Ang mga pagbabasa ng device ay dapat na mas mataas sa 4.5 A, na nagpapahiwatig ng functionality ng solar battery.

Kung ang tester ay nagbibigay ng mas mababang mga pagbabasa, kung gayon sa isang lugar ang pagkakasunud-sunod ng pagkonekta sa mga photocell ay malamang na nasira.

Karaniwang gawang bahay baterya ng solar, na itinayo mula sa mga photocell ng pangkat B, ay gumagawa ng mga pagbabasa ng 5-10 A, na 10-20% na mas mababa kaysa sa mga solar panel na ginawa sa industriya.

Hakbang #5 - tinatakan ang mga photocell na inilagay sa housing

Magagawa lamang ang pagbubuklod pagkatapos matiyak na gumagana ang baterya. Para sa sealing, pinakamahusay na gumamit ng isang epoxy compound, ngunit ibinigay na ang pagkonsumo ng materyal ay malaki, at ang gastos nito ay humigit-kumulang 40-45 dolyar. Kung medyo mahal ito, maaari mong gamitin ang parehong silicone sealant sa halip.

Kapag gumagamit ng silicone sealant, bigyan ng kagustuhan ang isa na ang packaging ay nagpapahiwatig na ito ay angkop para sa paggamit sa mga sub-zero na temperatura

Mayroong dalawang paraan ng pagbubuklod:

• buong pagpuno, kapag ang mga panel ay puno ng sealant;
• paglalagay ng sealant sa espasyo sa pagitan ng mga photocell at sa mga panlabas na elemento.

Sa unang kaso, ang sealing ay magiging mas maaasahan. Pagkatapos ng pagbuhos, dapat itakda ang sealant. Pagkatapos ay naka-install ang plexiglass sa itaas at pinindot nang mahigpit laban sa mga plate na pinahiran ng silicone.

Upang makapagbigay ng shock absorption at karagdagang proteksyon sa pagitan ng likod na ibabaw ng mga photocell at ng chipboard frame, pinapayuhan ng maraming manggagawa ang pag-install ng isang hard foam pad na 1.5-2.5 cm ang lapad.

Ito ay hindi kinakailangan, ngunit ito ay ipinapayong, dahil ang mga wafer ng silikon ay medyo marupok at madaling masira.

Pagkatapos i-install ang plexiglass, ang isang bigat ay inilalagay sa istraktura, sa ilalim ng impluwensya kung saan ang mga bula ng hangin ay pinipiga. Ang solar na baterya ay handa na at pagkatapos ng paulit-ulit na pagsubok maaari itong i-install sa isang paunang napiling lokasyon at konektado sa solar system ng iyong tahanan.

Mga konklusyon at kapaki-pakinabang na video sa paksa

Pagsusuri ng mga photocell na na-order mula sa isang Chinese online na tindahan:

Mga tagubilin sa video para sa paggawa ng solar battery:

Ang paggawa ng solar battery gamit ang iyong sariling mga kamay ay hindi isang madaling gawain. Ang kahusayan ng karamihan sa mga bateryang ito ay 10-20% na mas mababa kaysa sa mga panel na gawa sa industriya. Ang pinakamahalagang bagay kapag nagdidisenyo ng isang solar na baterya ay ang piliin at i-install nang tama ang mga photocell.

Huwag subukang gumawa kaagad ng malaking panel. Subukan munang bumuo ng isang maliit na aparato upang maunawaan ang lahat ng mga nuances ng prosesong ito.

Mayroon ka bang praktikal na kasanayan sa paglikha ng mga solar panel? Mangyaring ibahagi ang iyong karanasan sa mga bisita sa aming site - magsulat ng mga komento sa bloke sa ibaba. Doon maaari kang magtanong tungkol sa paksa ng artikulo.