Солнечный элемент своими руками: Как делают солнечные элементы

Как делают солнечные элементы

При выборе модуля часто задается вопрос: какая солнечная батарея лучше – монокристаллическая или поликристаллическая, а может аморфная? Ведь они самые распространенные в наш век. Чтобы найти ответ, было проведено множество исследований. Рассмотрим, что же показали результаты.

***КПД и срок службы
Монокристаллические элементы имеют КПД около 17-22%, сроки их службы не менее 25 лет. Эффективность поликристаллических может достигать 12-18%, служат они тоже не менее 25 лет. КПД аморфных составляет 6-8% и снижается гораздо быстрее кристаллических, работают они не более 10 лет.

***Температурный коэффициент
В реальных условиях использования солнечные батареи нагревается, что приводит к снижению номинальной мощности на 15-25%. Средний температурный коэффициент для поли и моно составляет -0,45%, аморфного -0,19%. Это значит, что при повышении температуры на 1°C от стандартных условий кристаллические батареи будут менее производительными, чем аморфные.

***Потеря эффективности

Деградация солнечных монокристаллических и поликристаллических модулей зависит от качества исходных элементов – чем больше в них бора и кислорода, тем быстрее снижается КПД. В поликремниевых пластинах меньше кислорода, в монокремниевых – бора. Поэтому при равных качествах материала и условий использования особой разницы между степенью деградации тех и других модулей нет, в среднем она составляет около 1% в год. В производстве аморфных батарей используется гидрогенизированный кремний. Содержанием водорода обусловлена его более быстрая деградация. Так, кристаллические деградируют на 20% через 25 лет эксплуатации, аморфные быстрее в 2-3 раза. Однако некачественные модели могут потерять эффективность на 20% уже в первый год использования. Это стоит учесть при покупке.

***Стоимость
Тут превосходство полностью на стороне аморфных модулей – их цена ниже, чем кристаллических, из-за более дешевого производства. Второе место занимают поли, моно же самые дорогие.

***Размеры и площадь установки
Монокристаллические батареи более компактны. Для создания массива требуемой мощностью понадобится меньшее количество панелей по сравнению с другими видами. Так что при установке они займут немного меньше места. Но прогресс не стоит на месте, и по соотношению мощность/площадь поликристаллические модули уже догоняют моно. Аморфные же пока отстают от них – для их установки понадобится в 2,5 раза больше места.

***Светочувствительность
Здесь лидируют аморфно-кремниевые модули. У них лучший коэффициент преобразования солнечной энергии из-за водорода в составе элемента. Поэтому они, по сравнению с кристаллическими, в условиях слабой освещенности работают эффективнее. Моно и поли, при плохом освещении работают примерно одинаково – значительно реагируют на изменение интенсивности света.

***Годовая выработка
В результате тестирования модулей разных производителей было установлено, что монокристаллические за год вырабатывают больше электроэнергии, чем поликристаллические. А те в свою очередь производительнее, чем аморфные, несмотря на то, что последние вырабатывают энергию и при слабой освещенности.

Можно сделать вывод, что солнечные батареи моно и поли имеют небольшие, но важные различия. Хотя mono все-таки эффективнее и отдача от них больше, но poly все равно будут пользоваться большей популярностью. Правда, это зависит от качества продукции. Тем не менее, большинство крупных солнечных электростанций собраны на базе полимодулей. Связано это с тем, что инвесторы смотрят на общую стоимость проекта и сроки окупаемости, а не на максимальную эффективность и долговечность.

Теперь об аморфных батареях. Начнем с преимуществ: метод их изготовления самый простой и малобюджетный, потому что не требуется резка и обработка кремния. Это отражается в невысокой стоимости конечной продукции. Они неприхотливы – их можно установить куда угодно, и не привередливы – пыль и пасмурная погода им не страшны.

Однако у аморфных модулей есть и недостатки, перекрывающие их достоинства: по сравнению с вышеописанными видами, у них самый низкий КПД, они быстрее деградируют – эффективность снижается на 40% менее чем за 10 лет, и требуют много места для установки.

как сделать самодельную солнечную панель

Солнечные батареи — источник получения энергии, которую можно направить на выработку электричества или тепла для малоэтажного дома. Вот только солнечные батареи имеют высокую стоимость и недоступны большинству жителей нашей страны. Согласны?

Другое дело, когда сделана солнечная батарея своими руками — затраты значительно уменьшаются, а работает такая конструкция ничуть не хуже, чем панель промышленного производства. Поэтому, если вы всерьез задумываетесь о приобретении альтернативного источника электроэнергии, попытайтесь сделать его своими руками – это не очень сложно.

В статье речь пойдет об изготовлении солнечных батарей. Мы расскажем, какие материалы, и инструменты для этого потребуются. А немного ниже вы найдете пошаговую инструкцию с иллюстрациями, которые наглядно демонстрируют ход работы.

Содержание статьи:

Коротко об устройстве и работе

Энергию солнца можно преобразовать в тепловую, когда энергоносителем является жидкость-теплоноситель или в электрическую, собираемую в аккумуляторах. Батарея представляет собой генератор, работающий на принципе фотоэлектрического эффекта.

Преобразование энергии солнца в электроэнергию происходит после попадания солнечных лучей на пластины-фотоэлементы, которые являются основной частью батареи.

При этом световые кванты “отпускают” свои электроны с крайних орбит. Эти свободные электроны дают электрический ток, который проходит через контроллер и скапливается в аккумуляторе, а оттуда поступает энергопотребителям.

Галерея изображений

Фото из

Сборка солнечной батареи из кремниевых пластинок

Формирование плюсовой токоведущей дорожки

Создание минусовых токоведущих линий с задней стороны

Подключение проводника и блокирующего диода

В роли пластин-фотоэлементов выступают элементы из кремния. Кремниевая пластина с одной стороны покрыта тончайшим слоем фосфора или бора – пассивного химического элемента.

В этом месте под действием солнечных лучей высвобождается большое количество электронов, которые удерживаются фосфорной плёнкой и не разлетаются.

На поверхности пластины имеются металлические “дорожки”, на которых выстраиваются свободные электроны, образуя упорядоченное движение, т.е. электрический ток.

Чем больше таких кремниевых пластин-фотоэлементов, тем больше электрического тока можно получить. Подробнее о принципе работы солнечной батареи читайте .

Верхний слой пластин-фотоэлементов покрыт слоем, который не допускает отражение солнечного света от пластин, повышая их КПД

Материалы для создания солнечной пластины

Приступая к сооружению солнечной батареи необходимо запастись следующими материалами:

силикатные пластины-фотоэлементы;
листы ДСП, алюминиевые уголки и рейки;
жёсткий поролон толщиной 1,5-2,5 см;
прозрачный элемент, выполняющий роль основания для кремниевых пластин;
шурупы, саморезы;
силиконовой герметик для наружных работ;
электрические провода, диоды, клеммы.

Количество требуемых материалов зависит от размера вашей батареи, которая чаще всего ограничивается количеством доступных фотоэлементов. Из инструментов вам понадобиться: шуруповёрт или набор отвёрток, ножовка по металлу и дереву, паяльник. Для проведения испытаний готовой батареи понадобиться тестер-амперметр.

Теперь рассмотрим самые важные материалы более подробно.

Кремниевые пластины или фотоэлементы

Фотоэлементы для батарей бывают трёх видов:

поликристаллические;
монокристаллические;
аморфные.

Поликристаллические пластины характеризуются низким КПД. Размер полезного действия составляет около 10 – 12 %, но зато этот показатель не понижается с течением времени. Продолжительность работы поликристаллов – 10 лет.

Солнечную батарею собирают из модулей, которые в свою очередь составляют из фотоэлектрических преобразователей. Батареи с жесткими кремниевыми фотоэлементами представляют собой некий сэндвич с последовательно расположенными слоями, закрепленными в алюминиевом профиле

Монокристаллические фотоэлементы могут похвастаться более высоким КПД – 13-25% и долгими сроками работы – свыше 25 лет. Однако со временем КПД монокристаллов снижается.

Монокристаллические преобразователи получают путем пиления искусственно выращенных кристаллов, что и объясняет наиболее высокую фотопроводимость и производительность.

Пленочные фотопреобразователи получают путем нанесения тонкого слоя аморфного кремния на полимерную гибкую поверхность

Гибкие батареи с аморфным кремнием – самые современные. Фотоэлектрический преобразователь у них напылен или наплавлен на полимерную основу. КПД в районе 5 – 6 %, но пленочные системы крайне удобны в укладке.

Пленочные системы с аморфными фотопреобразователями появились сравнительно недавно. Это предельно простой и максимально дешевый вид, но быстрее соперников теряющий потребительские качества.

Нецелесообразно использовать фотоэлементы разного размера. В данном случае максимальный ток, вырабатываемый батарей, будет ограничен током наиболее маленького по размеру элемента. Значит, более крупные пластины не будут работать на полную мощность.

При покупке фотоэлементов поинтересуйтесь у продавца способом доставки, большинство продавцов используют метод воскования, чтобы предотвратить разрушение хрупких элементов

Чаще всего для самодельных батарей используются моно- и поликристаллические фотоэлементы размером 3х6 дюймов, которые можно заказать в интернет-магазинах типа Е-бай.

Стоимость фотоэлементов достаточно высока, но многие магазины продают так называемые элементы группы В. Изделия, отнесённые к этой группе имеют брак, но пригодны к использованию, а их стоимость ниже, чем у стандартных пластин на 40-60%.

Большинство интернет-магазинов продают фотоэлементы комплектами по 36 или 72 фотоэлектрической преобразовательной пластины. Для соединения отдельных модулей в батарею потребуются шины, для подключения к системе нужны будут клеммы.

Галерея изображений

Фото из

Поликристаллическая фотоэлектрическая пластина

Лицевая и тыльная стороны кремниевой пластины

Монокристаллическая фотоэлектрическая пластина

Обратная сторона монокристаллической пластины

Каркас и прозрачный элемент

Каркас для будущей панели можно сделать из деревянных реек или алюминиевых уголков.

Второй вариант более предпочтителен по целому ряду причин:

Алюминий – лёгкий металл, не дающий серьёзной нагрузки на опорную конструкцию, на которую планируется установка батареи.
При проведении антикоррозийной обработки алюминий не подвержен воздействию ржавчины.
Не впитывает влагу из окружающей среды, не гниёт.

При выборе прозрачного элемента необходимо обратить внимание на такие параметры, как показатель преломления солнечного света и способность поглощать ИК-излучение.

От первого показателя напрямую будет зависеть КПД фотоэлементов: чем показатель преломления ниже, тем выше КПД кремниевых пластин.

Минимальный коэффициент светоотражения у плексиглас или более дешёвого его варианта – оргстекла. Чуть ниже показатель преломления света у поликарбоната.

От величины второго показателя зависит, будут ли нагреваться сами кремниевые фотоэлементы или нет. Чем меньше пластины подвергаются нагреванию, тем дольше они прослужат. ИК-излучения лучше всего поглощает специальное термопоглощающее оргстекло и стекло с ИК-поглощением. Немного хуже – обычное стекло.

Если есть возможность, то оптимальным вариантом будет использование в качестве прозрачного элемента антибликового прозрачного стекла.

По соотношению стоимости к показателям преломления света и поглощения ИК-излучения оргстекло – самый оптимальный вариант для изготовления гелиобатареи

Проект системы и выбор места

Проект гелиосистемы включает в себя расчёты необходимого размера солнечной пластины. Как было сказано выше, размер батареи, как правило, ограничен дорогостоящими фотоэлементами.

Гелиобатарея должна устанавливаться под определённым углом, который обеспечил бы максимальное попадание на кремниевые пластины солнечных лучей. Наилучший вариант – батареи, которые могут менять угол наклона.

Место установки солнечных пластин может быть самым разнообразным: на земле, на скатной или плоской крыше дома, на крышах подсобных помещений.

Единственное условие – батарея должна быть размещена на солнечной, не затененной высокой кроной деревьев стороне участка или дома. При этом оптимальный угол наклона необходимо вычислить по формуле или с применением специализированного калькулятора.

Угол наклона будет зависеть от месторасположения дома, времени года и климата. Желательно, чтобы у батареи была возможность менять угол наклона вслед за сезонными изменениями высоты солнца, т.к. максимально эффективно они работают при падении солнечных лучей строго перпендикулярно поверхности.

Для европейской части стран СНГ рекомендуемый угол стационарного наклона 50 – 60 º. Если в конструкции предусмотрено устройство для изменения угла наклона, то в зимний период лучше располагать батареи под 70 º к горизонту, в летнее время под углом 30 º

Расчёты показывают, что 1 квадратный метр гелиосистемы даёт возможность получить 120 Вт. Поэтому путём расчетов можно установить, что для обеспечения среднестатистической семьи электроэнергией в количестве 300 кВт в месяц необходима гелиосистема минимум в 20 квадратных метров.

Сразу установить такую гелиосистему будет проблематично. Но даже монтаж 5-ти метровой батареи поможет сэкономить электроэнергию и внести свой скромный вклад в экологию нашей планеты. Советуем также ознакомиться с принципом расчета необходимого количества .

Солнечная батарея может использоваться в качестве резервного энергоисточника при частом отключении централизованного энергоснабжения. Для автоматического переключения необходимо предусмотреть систему бесперебойного питания.

Подобная система удобна тем, что при использовании традиционного источника электроэнергии одновременно производится зарядка . Оборудование обслуживающее гелиобатарею размещается внутри дома, поэтому необходимо предусмотреть для него специальное помещение.

Размещая батареи на наклонной крыше дома, не забывайте об угле наклона панели, идеальный вариант, когда у батареи есть устройство для сезонного изменения угла наклона

Монтаж солнечной батареи по шагам

Выбрав место для размещения солнечной панели и оборудования для обслуживания гелиосистемы, а также имея в наличии все требуемые материалы и инструменты, можно начинать монтаж батареи.

При монтаже необходимо соблюдать технику безопасности, особенно осуществляя на крышу дома. Рассмотрим пошаговый алгоритм, как сделать солнечную батарею.

Шаг #1 – пайка контактов кремниевых пластин

Монтаж самодельной солнечной батареи часто начинается с пайки проводников фотоэлементов. Безусловно, если у вас есть возможность, то лучше всего купить фотоэлементы сразу с проводниками, т.к. пайка – очень непростая и кропотливая работа, занимающая много времени.

Пайка осуществляется следующим образом:

Берётся кремниевый фотоэлемент без проводников и металлическая полоса-проводник.
Проводники нарезаются при помощи картонной заготовки, их длина в 2 раза больше, чем размер кремниевой пластины.
Проводник аккуратно выкладывается на пластину. На один элемент – два проводника.
На место, где будет производиться спайка, необходимо нанести кислоту для работы с паяльником.
Произвести пайку при помощи паяльника, аккуратно присоединив проводник к пластине.

В процессе пайки нельзя давить на силикатный элемент, т.к. он очень хрупкий и может разрушиться! Если вам посчастливилось, и вы приобрели фотоэлементы с готовыми контактами, то вы избавите себя от долгой и сложной работы, переходя сразу к изготовлению каркаса для будущей батареи.

Пайка контактов для бракованных фотоэлементов группы В производится так же и в том же направлении, что и для целых пластин

Шаг #2 – изготовление каркаса для солнечной батареи

Каркас – это место, куда будут устанавливаться фотоэлементы. Для изготовления каркаса берутся алюминиевые уголки и рейки, из которых складываются рамки. Рекомендуемый размер уголка – 70-90 мм.

На внутреннюю часть металлических уголков наносится силиконовый герметик. Герметизацию уголков необходимо произвести тщательно, от этого зависит долговечность всей конструкции.

После того, как алюминиевая рамка готова, приступаем к изготовлению заднего корпуса. Задний корпус представляет собой деревянный ящик из ДСП с невысокими бортиками.

Высокие борта будут создавать тень на фотоэлементах, поэтому их высота не должна превышать 2 см. Бортики привинчиваются при помощи саморезов и шуруповёрта.

Галерея изображений

Фото из

Изготовление корпуса для солнечной батареи

Вентиляционные отверстия в бортиках корпуса

Подложка для крепления кремниевых пластин

Окрашивание деталей корпуса для гидроизоляции

На дне ящика-корпуса из ДСП делаются вентиляционные отверстия. Расстояние между отверстиями примерно 10 см. В алюминиевую раму устанавливается прозрачный элемент (оргстекло, антибликовое стекло, плексиглас).

Прозрачный элемент прижимается и фиксируется, его крепление осуществляется при помощи метизов: 4 по углам, а также по 2 с длинных и по 1 с короткой стороны рамы. Метизы крепятся шурупами.

Каркас для гелиобатареи готов и можно приступать к самой ответственной части – монтажу фотоэлементов. Перед монтажом необходимо очистить оргстекло от пыли и обезжирить спиртсодержащей жидкостью.

Шаг #3 – монтаж кремниевых пластин-фотоэлементов

Монтаж и пайка кремниевых пластин – самая трудоёмкая часть работы по созданию солнечной панели своими руками. Сначала раскладываем фотоэлементы на оргстекло синими пластинами вниз.

Если вы впервые собирайте батарею, то можно воспользоваться подложкой для нанесения разметки, чтобы расположить пластины ровно на небольшом (3-5 мм) расстоянии друг от друга.

Производим пайку фотоэлементов по следующей электросхеме: “+” дорожки расположены на лицевой стороне пластины, “-” – на обратной. Перед пайкой аккуратно наносит флюс и припой, чтобы соединить контакты.
Производим пайку всех фотоэлементов последовательно рядами сверху вниз. Ряды затем должны быть также соединены между собой.
Приступаем к приклеиванию фотоэлементов. Для этого наносим небольшое количество герметика на центр каждой кремниевой пластины.
Переворачиваем получившиеся цепочки с фотоэлементами лицевой стороной (там, где синие пластины) вверх и размещаем пластины по разметке, которую нанесли ранее. Осторожно прижимаем каждую пластину, чтобы зафиксировать её на своём месте.
Контакты крайних фотоэлементов выводим на шину, соответственно “+” и “-“. Для шины рекомендуется использовать более широкий проводник из серебра.
Гелиобатарею необходимо оснастить блокирующим диодом, который соединяется с контактами и предотвращает разрядку аккумуляторов через конструкцию в ночное время.
В дне каркаса сверлим отверстия для вывода проводов наружу.

Провода необходимо прикрепить к каркасу, чтобы они не болтались, сделать это можно используя силиконовый герметик.

Галерея изображений

Фото из

Подготовка кремниевых пластин к пайке

Сушка избавленных от воска элементов батареи

Вычерчивание абриса пластинок на подложке

Процесс пайки фотоэлектрических элементов батареи

Соединение кремниевых пластин в солнечную батарею

Соединение кремниевых пластин с лицевой стороны

Устройство медных токоведущих шин прибора

Проверка работоспособности части батареи

Шаг #4 – тестирование батареи перед герметизацией

Тестирование солнечной панели необходимо проводить до её герметизации, чтобы иметь возможность устранить неисправности, которые часто возникают во время пайки. Лучше всего производить тестирование после спайки каждого ряда элементов – так значительно проще обнаружить, где контакты соединены плохо.

Для тестирования вам понадобиться обычный бытовой амперметр. Измерения необходимо проводить в солнечный день в 13-14 часов, солнце не должно быть скрыто облаками.

Выносим батарею на улицу и устанавливаем в соответствии с ранее рассчитанным углом наклона. Амперметр подключаем к контактам батареи и проводим измерение тока короткого замыкания.

Смысл тестирования заключается в том, что рабочая сила электрического тока должна быть на 0,5-1,0 А ниже, чем ток короткого замыкания. Показания прибора должны быть выше 4,5 А, что говорит о работоспособности гелиобатареи.

Если тестер выдаёт меньшие показания, то где-то наверняка нарушена последовательность соединения фотоэлементов.

Обычно самодельная , сконструированная из фотоэлементов группы В выдаёт показания 5-10 А, что на 10-20% ниже, чем у солнечных панелей промышленного производства.

Галерея изображений

Фото из

Шаг 9: После проверки работоспособности частей батареи, запаянных на подложке, их располагают в корпусе

Шаг 10: Подложки с пластинами внутри корпуса фиксируются на четыре шурупа. Провод, соединяющий части батареи, выводится через вентиляционные отверстия

Шаг 11: К каждой из половин сооружаемой батареи последовательно подключается диод Шоттки. Его минус подключается к плюсу системы

Шаг 12: Для вывода проводов из корпуса высверливается отверстие. Провода скреплены узлом, чтобы не болтались, и зафиксированы герметиком

Шаг 13: После нанесения герметика необходимо сделать технологический перерыв, отпущенный на полимеризацию состава

Шаг 14: К выведенному из солнечной батареи проводу подсоединяется двухконтактный разъем. Принадлежащая ему розетка крепится на аккумуляторе прибора, который будет заряжать батарея

Шаг 15: После сборки обеих частей прибора и вывода силовой линии наружу батарею закрывают заранее подготовленным экраном

Шаг 16: Перед герметизацией стыков гелиоприбора еще раз проводится проверка работоспособности, чтобы вовремя устранить отошедшие контакты, если они будут обнаружены

Установка обеих частей батареи в подготовленный корпус

Крепление основы солнечной батареи внутри корпуса

Установка блокирующего диода Шоттки

Вывод из корпуса наружу проводов прибора

Ожидание затвердевания герметика

Крепление двухконтактного разъема к проводу

Установка светопропускающего экрана на прибор

Контроль работоспособности перед герметизацией

Шаг #5 – герметизация уложенных в корпус фотоэлементов

Герметизацию можно производить, только убедившись, что батарея работает. Для герметизации лучше всего использовать эпоксидный компаунд, но учитывая, что расход материала будет большой, а стоимость его составляет примерно 40-45 долларов. Если дороговато, то вместо него можно применять всё тот же силиконовый герметик.

Используя силиконовой герметик, отдавайте предпочтения тому, на упаковке которого указано, что он подходит для использования при минусовых температурах

Существует два способа герметизации:

полная заливка, когда панели заливаются герметиком;
нанесение герметика на пространство между фотоэлементами и на крайние элементы.

В первом случае герметизация будет более надёжной. После заливки герметик должен схватиться. Затем сверху устанавливается оргстекло и плотно прижимается к пластинам, покрытым силиконом.

Для обеспечения амортизации и дополнительной защиты между задней поверхностью фотоэлементов и каркасом из ДСП многие мастера советуют устанавливать прокладку из жёсткого поролона шириной 1,5-2,5 см.

Делать это необязательно, но желательно, учитывая, что кремниевые пластины достаточно хрупкие и легко повреждаются.

После установки оргстекла на конструкцию ставят груз, под действием которого происходит выдавливание пузырьков воздуха. Солнечная батарея готова и после повторного тестирования её можно устанавливать в заранее выбранное место и подключать к гелиосистеме вашего дома.

Выводы и полезное видео по теме

Обзор фотоэлементов, заказанных в китайском интернет-магазине:

Видео-инструкция по изготовлению солнечной батареи:

Сделать солнечную батарею своими руками – не простая задача. КПД большинства таких батарей ниже, чем у панелей промышленного производства на 10-20%. Самое важное при конструировании солнечной батареи – правильно выбрать и установить фотоэлементы.

Не пытайтесь сразу создать огромную по площади панель. Попробуйте сначала соорудить маленький прибор, чтобы понять все нюансы этого процесса.

У вас есть практические навыки создания солнечных батарей? Поделитесь, пожалуйста, своим опытом с посетителями нашего сайта – пишите комментарии в расположенном ниже блоке. Там же можно задать вопросы по теме статьи.

Солнечная батарея своими руками: пошаговый мастер-класс

Многие компании в интернете реализуют уже готовые собранные панели, которые напрямую подключаются к потребителю. Но, такие устройства имеют куда большую стоимость, чем отдельные элементы. В связи с особенностью климатического пояса полностью перейти на солнечную электроэнергию у вас вряд ли получится, поэтому и готовые солнечные батареи смогут окупиться только через 10 — 40 лет. Чтобы сэкономить на дорогостоящих заводских панелях, куда выгоднее приобрести фотоэлектрические модули, комплектующие к ним и заняться сборкой ячеек в единую солнечную батарею самостоятельно.

Какой вариант выбрать?

Первое, что вам нужно – приобрести фотоэлектрический преобразователь. Различные модели предлагаются как отечественными производителями, так и зарубежными. Наиболее дешевыми вариантами являются китайские кремниевые фотоэлементы. Они имеют ряд недостатков, но, в сравнении с американскими и отечественными, куда более дешевые.

Все модели, в зависимости от типа, подразделяются на три вида:

монокристаллические модули – состоят из искусственно выращенных кристаллов достаточно больших размеров. Отличаются самым высоким КПД в 13 – 26% и самым длительным сроком эксплуатации в 25 лет. Недостатком солнечных батарей на их основе является снижение максимального КПД в течении периода эксплуатации.
поликристаллические фотоэлементы – в сравнении с предыдущими имеют куда меньший срок эксплуатации, как заявляет производитель – 10 лет. Также они могут выдать только 10 – 12% КПД, в с равнении с предыдущими, зато этот параметр остается постоянным для них в течении всего периода работы.
аморфные батареи – это пленочные батареи, в которых на гибкую основу нанесен аморфный кремний. Такие фотоэлементы появились сравнительно недавно и могут наклеиваться на любые поверхности – окна, стены и т.д. Они характеризуются самым низким КПД – 5 – 6%.

Выбор определенного типа зависит от ваших пожеланий и поставленных задач. К примеру, если количество солнечного излучения сравнительно невелико в вашем регионе, лучше устанавливать монокристаллические преобразователи, так как у них самый высокий КПД.

Подготовка инструментов и выбор материалов

Помимо преобразователей, для сборки полноценной солнечной панели вам понадобятся такие материалы:

Припой – для солнечной батареи необходимы легкоплавкие оловянные сплавы.
Соединительные провода – подбираются однопроволочные медные марки. Для соединения монокристаллических и поликристаллических пластин применяются голые проводники, а для отвода электроэнергии изолированные.
Рамка – создает основной каркас, в котором располагается вся солнечная батарея. Состоит из основания – ДСП, USB, фанеры и прочих, металлических или деревянных планок, уголков и саморезов для их соединения.

Стекло или полимерная пластина – создают защитный слой поверх монокристаллических пластин, также, в сочетании с рамой, служат для скрытия элементов от воздействия атмосферных осадков и механических воздействий.
Герметик – наилучшим материалом для герметизации является эпоксидный компаунд, но это достаточно дорогостоящее удовольствие, поэтому его можно заменить силиконовым герметиком.
Аккумуляторная батарея – предназначена для накопления электрической энергии в светлое время суток с целью дальнейшего использования. Экономить при выборе батареи не стоит, так как качественная модель прослужит гораздо дольше.
Инвертор – используется для преобразования постоянного напряжения в переменное. Преобразователь напряжения необходим для подключения к солнечной батареи любых бытовых приборов.

Из инструментов вам пригодиться ножовка, дрель, шуруповерт или обычная отвертка для закручивания саморезов, мультиметр или амперметр для определения работоспособности солнечной батареи, паяльник.

Составление проекта

На этапе подготовки проекта необходимо определить наиболее подходящее место для установки солнечной батареи. Определите, с какой стороны участка находиться больше всего солнечных лучей, не падает тень от деревьев и других построек. Место установки может быть на земле, скатах крыши, стенах или отдельно стоящих конструкциях. К примеру, если вы хотите установить солнечную батарею на крыше, следует убедиться, что конструкция выдержит ее вес.

Из-за того, что максимальная производительность моно- и поликристаллических ячеек обеспечивается исключительно при перпендикулярном попадании на них солнечных лучей, желательно собрать для них регулируемую конструкцию. Которая позволит изменять угол наклона солнечной батареи, в зависимости от времени года или даже времени суток. Так как положение источника света в различные периоды года и суток значительно отличаются (рисунок 1).

Рис. 1: зависимость положения солнца от времени года

Также обратите внимание, что в стационарно установленной батарее, к примеру, вырабатывающая в идеальных условиях 7 кВт/ч, утром и вечером будет вырабатыватся только 3 кВт/ч. Соответственно, при установке только в одном положении, батарея будет выдавать номинальную мощность лишь несколько месяцев в году. Если вы решите монтировать ее в стационарном положении, панели следует располагать под углом от 50 до 60º, для регулируемых устанавливается два предела – зимний в 70º и летний в 30º, а в промежуточный период, их наклоняют как стационарные.

Чтобы определить количество пластин, необходимо подсчитать, какой электрический ток или мощность генерирует одна из них или 1 м². Как правило, 1 м² выдает порядка 125 Вт, поэтому чтобы получить около 2,5 кВт для бытовых нужд, необходимо установить 20 м

2 панелей.

Порядок изготовления солнечной батареи

Элементы на поли- или монокристаллическом кремнии необходимо объединить в единую панель. Для этого осуществляется пайка контактов к проводникам. Порядок пайки следующий:

Оголенные проводники нарежьте одинаковыми отрезками под лекало, такой длины, чтобы она в два раза превышала размер элемента солнечной батареи. Рисунок 2: отмерьте проводники с помощью лекала
Выложите модули на ровную поверхность (секло, лист фанеры, стол и т.д.).
Очистите электрические контакты и полудите оловом, накладывать большое количество припоя сюда не нужно, достаточно слегка покрыть контакт. Рисунок 3: полудите контакты
Припаяйте заранее полуженные проводники к контактам, обратите внимание, что сильно придавливать пластины нельзя, так как они очень хрупкие. Рисунок 4: припаяйте провод к элементу
Замерьте ток от одного элемента с проводниками, это поможет подсчитать суммарную величину для всей батареи.

Если приобретенные вами элементы для солнечных батарей уже оснащены соединительными проводниками, этот этап можно пропустить и сразу переходить к изготовлению рамки.

Изготовление рамки

Рамка солнечной батареи представляет собой короб с невысокими бортами, который накрывается прозрачным стеклом. Для изготовления рамки:

Возьмите прямоугольный лист фанеры или ДСП такого размера, чтобы на нем могло располагаться нужное количество элементов. Просверлите в нем небольшие отверстия на расстоянии 10 см друг от друга для вентиляции. Рис. 5: просверлите отверстия для вентиляции
Приклейте по краю листа деревянные планки высотой не более 2 см, чтобы они не отбрасывали тень на солнечные приемники. Дополнительно прикрутите планки небольшими шурупами.
Вырежьте крышку из стекла или прозрачного полимера. Ее размеры должны соответствовать нижнему листу или быть меньше, в зависимости от того, поддается она сверлению или нет. Если крышку можно прикрутит шурупом, то размер может быть идентичен, если стекло может лопнуть при попытке сверления, сделайте его меньше на 0,5 – 1 см. Рис. 6: заготовьте крышку из стекла
Изготовьте из алюминиевого уголка прижимной каркас для верхней прозрачной крышки солнечной батареи, но пока ничего не прижимайте.

Рис. 7. соберите солнечную батарею

Постарайтесь подобрать материал для прозрачной крышки без бликов, иначе часть энергии солнца будет отражаться, что значительно снизит КПД. После того, как изготовите рамку, соберите солнечную батарею.

Изготовление модулей

Данный этап требует особой осторожности и внимания, поскольку на нем вы формируете электрическую цепь солнечной батареи. Если допустите прожоги или трещины, вы можете испортить не только какой-либо конкретный элемент, но и весь модуль, который в итоге придется переделывать.

Разместите солнечные коллекторы лицевой стороной на прозрачной крышке. Оптимально между элементами должно быть 3 – 5 мм, если этого трудно добиться с первого раза, можете сделать разметку на стекле. Рис. 8: разместите элементы
Аккуратно спаяйте выводы от каждого элемента «+» к «+», и «–» к «–». Плюсовые контакты должны располагаться на лицевой стороне, а минусовые на внутренней. Рис. 9: спаяйте выводы элементов

Все элементы соединяются последовательно сверху вниз, чтобы не раздавить нижние, когда будете паять. Вертикальные ряды припаяйте на общую шину.

Приклейте фотоэлементы к прозрачной крышке, для этого нанесите в центр элемента немного герметика и аккуратно придавите его. Следите, чтобы он располагался строго по разметке, рабочей поверхностью к стеклу, иначе переклеить потом будет проблематично. Рис. 10: приклейте элементы к стеклу
Просверлите в рамке отверстия для вывода плюсовой и минусовой шины солнечной батареи. В цепь батареи включите контроллер заряда, который предотвратит разряд заряда аккумулятора на солнечную батарею в темное время суток. Для этого подберите такие характеристики диодов, которые обеспечат полную блокировку цепи от обратного тока.
Зафиксируйте выводы солнечной батареи в отверстиях при помощи герметика и поместите в рамку. Рисунок 11: зафиксируйте провода герметиком

После того, как вы собрали батарею, проверьте ее работоспособность. Вынесите ее под солнечные лучи и замерьте величину тока на выводах.

Рис. 12: вынесите на улицу и проверьте мультиметром

Сравните это значение с ранее замеренной величиной для одного элемента солнечной батареи. Чтобы проверить правильность, умножьте количество элементов на ток от одного, если прибор показал такое значение или близкое к нему, солнечная батарея собрана правильно и ее можно герметизировать.

Для герметизации используются компаунды или силиконовые герметики, которые подходят для температуры ниже нуля. Для этого солнечную батарею можно как заливать полностью, так и нанести герметик только между модулями.

Рис. 13: залейте герметиком

Второй вариант более экономный, но первый обеспечит вам куда большую надежность и лучшую герметизацию. После герметизации сверху устанавливается умеренный пресс до полного застывания.

Рис. 14: установите умеренный пресс

До заливки вы можете установить демпфер из плотного поролона между фотоэлементами солнечной батареи и плитой из ДСП. Ширина поролона выбирается менее высоты борта, в рассматриваемом случае высота – 2 см, соответственно можно взять поролон 1,5 см в толщину. Готовые и проверенные батареи установите согласно составленного проекта и подключите к электрической сети дома через аккумулятор и инвертор.

Другие видео инструкции

Как сделать солнечные батареи своими руками.

В мастер-классе показывается изготовление солнечной панели из 36 поликристаллических солнечных элементов размером 81×150 мм. Исходя из этих размеров, можно вычислить размеры будущей солнечной батареи. При расчете размеров важно между элементами делать небольшое расстояние, которое будет учитывать изменение размеров основы под атмосферным воздействием, то есть между элементами должно быть 3–5 мм. Результирующий размер заготовки должен быть 835х690 мм при ширине уголка 35 мм.

Подбор и пайка солнечных элементов

В настоящий момент на аукционе Еbay представлен огромный ассортимент изделий для самостоятельного изготовления солнечных батарей.
Так как солнечная батарея, сделанная своими руками, практически в 4 раза дешевле готовой, самостоятельное изготовление — это значительная экономия средств. На Еbay можно приобрести солнечные элементы с дефектами, но они не теряют своей функциональности, таким образом, стоимость солнечной батареи может существенно сократиться, если вы можете дополнительно пожертвовать внешним видом батареи.

При первом опыте лучше приобретать наборы для изготовления солнечных панелей, в продаже имеются солнечные элементы с припаянными проводниками. Пайка контактов — это достаточно сложный процесс, сложность усугубляется хрупкостью солнечных элементов.

Если вы приобрели кремниевые элементы без проводников, то сначала необходимо провести пайку контактов.
Пайка элементов — это достаточно кропотливая работа. Если не удастся получить нормального соединения, то необходимо повторить работу. По нормативам серебряное напыление на проводнике должно выдерживать 3 цикла пайки при допустимых тепловых режимах, на практике сталкиваешься с тем, что напыление разрушается. Разрушение серебряного напыления происходит из-за использования паяльников с нерегулируемой мощностью (65Вт), этого можно избежать, если понизить мощность следующим образом — нужно последовательно с паяльником включить патрон с лампочкой в 100 Вт. Номинальная мощность нерегулируемого паяльника слишком высока для пайки кремниевых контактов.

Даже если продавцы проводников уверяют, что припой на соединителе имеется, его лучше нанести дополнительно. Во время пайки старайтесь аккуратно обращаться с элементами, при минимальном усилии они лопаются; не стоит складывать элементы пачкой, от веса нижние элементы могут треснуть.

Сборка и пайка солнечной батареи

При первой самостоятельной сборке солнечной батареи лучше воспользоваться разметочной подложкой, которая поможет расположить элементы ровно на некотором расстоянии друг от друга (5 мм).

Основа выполняется из листа фанеры с маркированием уголков. После пайки на каждый элемент с обратной стороны крепится кусок монтажной ленты, достаточно прижать заднюю панель к скотчу, и все элементы переносятся.
При таком типе крепления сами элементы дополнительно не герметизируются, они могут свободно расширяться под действием температуры, это не приведет к повреждению солнечной батареи и разрыву контактов и элементов. Герметизации поддаются только соединительные части конструкции. Такой вид крепления больше подходит для опытных образцов, но вряд ли может гарантировать долгосрочную эксплуатацию в полевых условиях.

Последовательный план сборки батареи выглядит так:

Основные проблемы сборки солнечной панели связаны с качеством пайки контактов, поэтому специалисты предлагают перед герметизацией панели ее протестировать.

Тестирование можно делать после пайки каждой группы элементов. Если вы обратите внимание на фотографии в мастер-классе, то часть стола под солнечными элементами вырезана. Это сделано намеренно, чтобы определить работоспособность электрической сети после пайки контактов.

Герметизация солнечной панели

Герметизация солнечных панелей при самостоятельном изготовлении — это самый спорный вопрос среди специалистов. С одной стороны, герметизация панелей необходима для повышения долговечности, она всегда применяется при промышленном изготовлении. Для герметизации зарубежные специалисты рекомендуют использовать эпоксидный компаунд «Sylgard 184», который дает прозрачную полимеризованную высокоэластичную поверхность. Стоимость «Sylgard 184» на Еbay составляет около 40 долларов.

С другой стороны, если вы не хотите нести дополнительные затраты, вполне можно использовать силиконовый герметик. Однако в этом случае не стоит полностью заливать элементы, чтобы избежать их возможного повреждения в процессе эксплуатации. В таком случае элементы к задней панели можно прикрепить при помощи силикона и герметизировать только края конструкции. Насколько эффективна такая герметизация, сказать сложно, но использовать не- рекомендованные гидроизоляционные мастики не советуем, очень высока вероятность разрыва контактов и элементов.

Схема электроснабжения дома

Системы электроснабжения домов с использованием солнечных батарей принято называть фотоэлектрическими системами, то есть системами, обеспечивающими генерацию энергии с использованием фотоэлектрического эффекта. Для индивидуальных жилых домов рассматриваются три фотоэлектрические системы: автономная система энергообеспечения, гибридная батарейно-сетевая фотоэлектрическая система, безаккумуляторная фотоэлектрическая система, подключенная к центральной системе энергоснабжения.

Каждая из систем имеет свое предназначение и преимущества, но наиболее часто в жилых домах применяют фотоэлектрические системы с резервными аккумуляторными батареями и подключением к централизованной энергосети. Питание электросети осуществляется при помощи солнечных батарей, в темное время суток от аккумуляторов, а при их разрядке — от центральной энергосети. В труднодоступных районах, где нет центральной сети, в качестве резервного источника энергоснабжения используются генераторы на жидком топливе.

Более экономной альтернативой гибридной батарейно-сетевой системе электроснабжения будет безаккумуляторная солнечная система, подсоединенная к центральной сети энергоснабжения. Электроснабжение осуществляется от солнечных батарей, а в темное время суток сеть питается от центральной сети. Такая сеть более применима для учреждений, потому что в жилых домах большая часть энергии потребляется в вечернее время.

Рассмотрим типичную установку батарейно-сетевой фотоэлектрической системы. В качестве генератора электроэнергии выступают солнечные панели, которые подсоединены через соединительную коробку. Далее в сети устанавливается контроллер солнечного заряда, чтобы избежать короткого замыкания при пиковой нагрузке. Электроэнергия накапливается в резервных батареях-аккумуляторах, а также подается через инвертор на потребители: освещение, бытовую технику, электроплиту и, возможно, используется для нагревания воды. Для установки системы отопления эффективнее применять гелиоколлекторы, которые относятся к альтернативной гелиотехнологии.

Существует два типа электросетей, которые используются в фотоэлектрических системах: на базе постоянного и переменного тока. Использование сети переменного тока позволяет размещать электропотребители на расстоянии, превышающем 10–15 м, а также обеспечивать условно-неограниченную нагрузку сети.

Для частного жилого дома обычно используют следующие комплектующие фотоэлектрической системы:

суммарная мощность солнечных панелей должна составлять 1000 Вт, они обеспечат выработку около 5 кВт ч;
аккумуляторы с общей емкостью в 800 А/ч при напряжении 12 В;
инвертор должен иметь номинальную мощность 3кВт с пиковой нагрузкой до 6 кВт, входное напряжение 24–48 В;
контроллер солнечного разряда 40–50 А при напряжении в 24 В;
источник бесперебойного питания для обеспечения кратковременного заряда с током до 150 А.

Таким образом, для фотоэлектрической системы электроснабжения понадобится 15 панелей на 36 элементов, пример сборки которых приведен в мастер-классе. Каждая панель дает суммарную мощность в 65 Вт. Более мощными будут солнечные батареи на монокристаллах. Например, солнечная панель из 40 монокристаллов имеет пиковую мощность 160 Вт, однако такие панели чувствительны к пасмурной погоде и облачности. В этом случае солнечные панели на базе поликристаллических модулей оптимальны для использования в северной части России.

Солнечные батареи своими руками — как сделать в домашних условиях (+фото)

Многих людей интересует, как можно преобразовать солнечную энергию в электричество. Альтернативные источники энергии всегда занимали умы людей, и уже сегодня каждый может получить энергию солнца. В статье мы расскажем как самостоятельно изготовить панели преобразователи из подручных средств (в домашних условиях), дадим пошаговую инструкцию по сборке конструкции.

Как это работает

Устройство солнечной батареи

Альтернативный источник энергии представляет собой генератор, действующий на основе фотоэлектрического эффекта. Он позволяет преобразовывать энергию солнца в электричество. Попадая на кремниевые пластины, являющиеся составными частями солнечной батареи, кванты света вытесняют электроны с последних орбит каждого атома кремния. Таким образом, можно получить большое количество свободных электронов, которые и образуют электрический ток.

Виды солнечных батарей

Прежде чем приступить к изготовлению солнечной панели, нужно выбрать модули преобразователи, которые будут использованы: монокристаллические, поликристаллические или аморфные. Наиболее доступными являются первый и второй варианты. Для того чтобы выбрать подходящие элементы, необходимо знать их точные характеристики:

Поликристаллические пластины с кремнием дают довольно низкий КПД – не более 8-9%. Однако они выгодно отличаются тем, что могут работать даже во время пасмурной погоды или облачности.
Монокристаллические пластины выдают около 13-14% КПД, однако любая облачность, не говоря уже о пасмурной погоде, значительно снижают мощность батареи, собранной из таких пластин.

Структура батарей

Оба вида пластин отличаются длительным сроком службы – от 20 до 40 лет.

Приобретая кремниевые пластины для самостоятельной сборки можно брать элементы с небольшими дефектами – так называемые модули B-типа. Некоторые компоненты пластин можно заменить, собрав таким образом батарею за существенно меньшие деньги.

Проектирование солнечной батареи

Угол наклона

Планируя размещение преобразователей, нужно выбрать место ее установки так, чтобы она располагалась под наклоном, принимая лучи солнца более — менее перпендикулярно. Идеальным способом станет такое размещение батарей, чтобы можно было корректировать их угол наклона. Располагать их нужно с наиболее освещённой стороны участка, причем чем выше, тем лучше – например, на крыше дома. Однако далеко не все крыши могут выдержать вес полноценной солнечной батареи, поэтому в некоторых случаях рекомендуется установить специальные опорные подставки под преобразователи.

Необходимый угол, под которым должна располагаться батарея, можно высчитать исходя из географического положения данного участка, а также уровня солнцестояния в данной местности.

Материалы для изготовления

Набор для сборки

Вам потребуются:

модули преобразователи B-типа,
алюминиевые уголки или готовые рамы для будущей батареи,
защитное покрытие для модулей.

Опорные рамы можно изготовить самостоятельно, используя алюминиевые рамки, или же можно приобрести уже готовые, различные по размеру.

Защитное покрытие для солнечных батарей может отсутствовать, а может представлять собой:

стекло,
поликарбонат,
оргстекло,
плексиглас.

В принципе, все защитные покрытия могут быть использованы без больших потерь преобразуемой энергии, однако плексиглас пропускает лучи хуже всех перечисленных материалов.

Монтаж

Размер рамки солнечной батареи зависит от того, сколько модулей будет использовано. Планируя расположение элементов, необходимо оставить между модулями расстояние в 3-5 мм для компенсации возможного изменения размеров из-за перепадов температуры.

Готовая работа

Рассчитав данные и получив нужные размеры, можно приступать к монтажу рамки. Если используются готовые рамки, нужно просто подобрать модули, полностью заполняющие их. Алюминиевые уголки позволяют создать батарею любого размера.
Рамка из алюминиевых уголков собирается с помощью крепежных элементов. На внутреннюю часть рамки наносится силиконовый герметик. Наносить его нужно тщательно, не пропуская ни одного миллиметра – от этого напрямую зависит срок службы батареи.
Далее в рамку помещается панель из выбранного защитного материала. Рекомендуется с помощью метизов качественно закрепить материал на рамке. Для этого понадобятся шурупы и шуруповерт. По окончании работ стекло или его аналог необходимо очистить от пыли и мусора.
Приобретенные модули могут как содержать уже припаянные контакты, так и нет. В любом случае рекомендуется либо произвести пайку с нуля, то есть трижды – для большей надежности – с использованием припоя и кислоты для паяния, либо пройтись с паяльником по уже сделанной пайке.
Солнечная батарея может быть собрана либо сразу на подготовленной раме, либо сначала на размеченном картоне. Выложив элементы на стекло необходимым способом, нужно соединить их пайкой: с одной стороны дорожки, ведущие ток, со знаком «плюс»; с другой стороны – со знаком «минус». Контакты последних элементов должны быть выведены на широкий серебряный проводник, так называемую шину.

Специалисты рекомендую установить также клемму с предусмотренной «средней» точкой. Постановка на нее шунтирующего диода не даст батарее разряжаться в ночное время или пасмурную погоду.

После окончания пайки необходимо проверить работу и тщательно ликвидировать все проблемы, убедиться в работоспособности панели.

Окончательным этапом работ станет герметизация изготовленных панелей с помощью специального эластичного герметика. Все соединенные модули полностью покрываются этой смесью. После ее полного высыхания нужно поставить вторую панель защитного материала, а также разместить получившийся источник альтернативной энергии под нужным углом в планируемом месте.

Видео

Полная видео инструкция по изготовлению солнечной батареи для дома:

Фото

Солнечный элемент

Основа

Установка подложки

Каркас

Окрашивание каркаса

Удаление воска

Раскладка и пайка

Собранная батарея

Крепление к основе

Блокирующий диод

Как делают солнечные элементы

Человечество в целях заботы об экологии и экономии денежных средств начало использовать альтернативные источники энергии, к которым, в частности, принадлежат солнечные батареи. Покупка такого удовольствия обойдется довольно дорого, но не составляет сложности сделать данное устройство своими руками. Поэтому вам не помешает узнать, как самому сделать солнечную батарею. Об этом и пойдет речь в нашей статье.

Устройство и принципы работы

Солнечные батареи — устройства, генерирующие электроэнергию с помощью фотоэлементов.

Прежде чем говорить о том, как сделать солнечную батарею своими руками, необходимо понять устройство и принципы ее работы. Солнечная батарея включает в себя фотоэлементы, соединенные последовательно и параллельно, аккумулятор, накапливающий электроэнергию, инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный и контроллер, следящий за зарядкой и разрядкой аккумулятора.

Как правило, фотоэлементы изготавливают из кремния, но его очистка обходится дорого, поэтому в последнее время начали использовать такие элементы, как индий, медь, селен.

Каждый фотоэлемент является отдельной ячейкой, генерирующей электроэнергию. Ячейки сцеплены между собой и образуют единое поле, от площади которого зависит мощность батареи. То есть, чем больше фотоэлементов, тем больше электроэнергии генерируется.

Для того чтобы изготовить солнечную панель своими руками в домашних условиях, необходимо понимать сущность такого явления, как фотоэффект. Фотоэлемент – кремниевая пластинка, при попадании света на которую с последнего энергетического уровня атомов кремния выбивается электрон. Передвижение потока таких электронов вырабатывает постоянный ток, который впоследствии преобразуется в переменный. В этом и заключается явление фотоэффекта.

Преимущества

Солнечные батареи имеют следующие преимущества:

безвредность для экологии;
долговечность;
бесшумная работа;
легкость изготовления и монтажа;
независимость поставки электричества от распределительной сети;
неподвижность частей устройства;
незначительные финансовые затраты;
небольшой вес;
работа без механических преобразователей.

Разновидности

Солнечные батареи подразделяются на следующие виды.

Кремниевые

Кремний — самый популярный материал для батарей.

Кремниевые батареи также делятся на:

Монокристаллические: для производства таких батарей используется очень чистый кремний.
Поликристаллические (дешевле монокристаллических): поликристаллы получают постепенным охлаждением кремния.

Пленочные

Такие батареи подразделяются на следующие виды:

На основе теллурида кадмия (КПД 10%): кадмий обладает высоким коэффициентом светопоглощения, что и позволяет использовать его в производстве батарей.
На основе селенида меди — индия: КПД выше, чем у предыдущих.
Полимерные.

Солнечные батареи из полимеров начали изготавливать относительно недавно, обычно для этого используют фуреллены, полифенилен и др. Пленки из полимеров очень тонкие, порядка 100 нм. Несмотря на КПД 5%, батареи из полимеров имеют свои преимущества: дешевизна материала, экологичность, эластичность.

Аморфные

КПД аморфных батарей составляет 5%. Такие панели изготавливаются из силана (кремневодорода) по принципу пленочных батарей, поэтому их можно отнести, как к кремниевым, так и к пленочным. Аморфные батареи эластичны, генерируют электричество даже в непогоду, поглощают свет лучше других панелей.

Материалы

Для изготовления солнечной батареи потребуются следующие материалы:

фотоячейки;
алюминиевые уголки;
диоды Шоттки;
силиконовые герметики;
проводники;
крепежные винты и метизы;
поликарбонатный лист/оргстекло;
паяльное оборудование.

Эти материалы обязательны для того, чтобы сделать солнечную батарею своими руками.

Выбор фотоэлементов

Чтобы сделать солнечную батарею для дома своими руками, следует правильно подобрать фотоэлементы. Последние подразделяются на монокристаллические, поликристаллические и аморфные.

КПД первых составляет 13%, но такие фотоэлементы малоэффективны в непогоду, внешне представляют собой ярко-синие квадраты. Поликристаллические фотоэлементы способны генерировать электроэнергию даже в непогоду, хотя их КПД всего лишь 9%, внешне темнее монокристаллических и срезаны по краям. Аморфные фотоячейки изготавливаются из гибкого кремния, их КПД составляет 10%, работоспособность не зависит от погодных условий, но изготовление таких ячеек слишком затратное, поэтому их редко используют.

Если вы планируете применять генерируемую фотоэлементами электроэнергию на даче, то советуем собрать солнечную батарею своими руками из поликристаллических ячеек, так как их КПД достаточно для ваших целей.

Следует покупать фотоячейки одной марки, так как фотоэлементы нескольких марок могут сильно отличаться — это может стать причиной возникновения проблем со сборкой батареи и ее функционированием. Следует помнить, что количество производимой ячейкой энергии прямо пропорционально ее размеру, то есть чем крупнее фотоячейка, тем больше электроэнергии она производит; напряжение ячейки зависит от ее типа, а никак не от размера.

Количество производимого тока определяется габаритами самого маленького фотоэлемента, поэтому следует покупать фотоячейки одинакового размера. Конечно же, не стоит приобретать дешевую продукцию, ведь это значит, что она не прошла проверку. Также не следует покупать фотоэлементы, покрытые воском (многие производители покрывают фотоячейки воском для сохранности продукции при перевозке): при его удалении можно испортить фотоэлемент.

Расчеты и проект

Устройство солнечной панели своими руками — несложная задача, главное, подойти к ее выполнению ответственно. Чтобы изготовить солнечную панель своими руками, следует подсчитать дневное потребление электроэнергии, затем узнать среднесуточное солнечное время в вашей местности и рассчитать нужную мощность. Таким образом, станет понятно, сколько ячеек и какого размера нужно приобрести. Ведь как было сказано выше, генерируемый ячейкой ток зависит от ее габаритов.

Зная необходимый размер ячеек и их количество, нужно рассчитать габариты и вес панели, после чего необходимо выяснить выдержит ли кровля или другое место, куда планируется установка солнечной батареи, задумываемую конструкцию.

Устанавливая панель, следует не только выбрать самое солнечное место, но и постараться закрепить ее под прямым углом к солнечным лучам.

Этапы работы

Корпус

Прежде чем начать делать солнечную панель своими руками, необходимо соорудить для нее каркас. Он защищает батарею от повреждений, влаги и пыли.

Корпус собирается из влагостойкого материала: фанеры, покрытой влагоотталкивающим средством, или алюминиевых уголков, к которым силиконовым герметиком приклеивается оргстекло или поликарбонат.

При этом нужно соблюдать отступы между элементами (3-4 мм), так как необходимо учитывать расширение материала при повышении температуры.

Пайка элементов

Фотоэлементы выкладываются на лицевую сторону прозрачной поверхности, так, чтобы расстояние между ними со всех сторон было 5 мм: таким образом учитывается возможное расширение фотоячеек при повышении температуры.

Фиксируются преобразователи, имеющие два полюса: положительный и отрицательный. Если вы хотите увеличить напряжение, соединяйте элементы последовательно, если ток — параллельно.

Во избежание разрядки аккумулятора ночью, в единую цепь, состоящую из всех необходимых деталей, включают диод Шоттки, подсоединяя его к плюсовому проводнику. Затем все элементы спаивают между собой.

Сборка

В готовый каркас размещаются спаянные преобразователи, на фотоячейки наносится силикон — все это накрывается слоем из ДВП, закрывается крышкой, а места соединений деталей обрабатываются герметиком.

Даже городской житель может сделать и разместить солнечную батарею на балконе своими руками. Желательно, чтобы балкон был застеклен и утеплен.
Вот мы и разобрали, как сделать солнечную батарею в домашних условиях, оказалось, это совсем несложно.

Идеи из подручных материалов

Можно сделать солнечную батарею своими руками из подручных материалов. Рассмотрим самые популярные варианты.

Солнечная батарея из фольги

Многие удивятся, узнав, что фольгу можно применять для изготовления солнечной батареи своими руками. На самом деле, в этом нет ничего удивительного, ведь фольга увеличивает отражающие способности материалов. Например, для уменьшения перегрева панелей, их кладут на фольгу.

Как сделать солнечную батарею из фольги?

2 «крокодильчика»;
медная фольга;
мультиметр;
соль;
пустая пластиковая бутылка без горлышка;
электрическая печь;
дрель.

Очистив медный лист и вымыв руки, отрезаем кусок фольги, кладем его на раскаленную электроплиту, нагреваем полчаса, наблюдая почернение, затем убираем фольгу с плиты, даем остыть и видим, как от листа отслаиваются куски. После нагревания оксидная пленка пропадает, поэтому черный оксид можно аккуратно удалить водой.

Затем вырезается второй кусок фольги такого же размера, как и первый, две части сгибаются, опускаются в бутылку так, чтобы у них не было возможности соприкоснуться.

Далее «крокодильчики» прицепляются к панели, провод от ненагретой фольги — к плюсу, от нагретой — к минусу, соль растворяют в воде и выливают раствор в бутылку. Батарея готова.

Также фольгу можно применять для подогрева. Для этого ее необходимо натянуть на раму, к которой затем нужно подсоединить шланги, подведенные, например, к лейке с водой.

Вот мы и узнали, как самому сделать солнечную батарею для дома из фольги.

Солнечная батарея из транзисторов

У многих дома завалялись старые транзисторы, но не все знают, что они вполне подойдут для изготовления солнечной батареи для дачи своими руками. Фотоэлементом в таком случае является полупроводниковая пластина, находящаяся внутри транзистора. Как же изготовить солнечную батарею из транзисторов своими руками? Сначала необходимо вскрыть транзистор, для чего достаточно срезать крышку, так мы сможем разглядеть пластину: она небольших размеров, чем и объясняется низкий КПД солнечных батарей из транзисторов.

Далее нужно проверить транзистор. Для этого используем мультиметр: подключаем прибор к транзистору с хорошо освещенным p-n переходом и замеряем ток, мультиметр должен зафиксировать ток от нескольких долей миллиампера до 1 или чуть больше; далее переключаем прибор в режим измерения напряжения, мультиметр должен выдать десятые доли вольта.

Прошедшие проверку транзисторы размещаем внутри корпуса, например, листового пластика и спаиваем. Можно изготовить такую солнечную батарею своими руками в домашних условиях и использовать ее для зарядки аккумуляторов и радиоприемников маленькой мощности.

Солнечная батарея из диодов

Также подходят для сборки батарей старые диоды. Сделать солнечную батарею своими руками из диодов совсем несложно. Нужно вскрыть диод, оголив кристалл, являющийся фотоэлементом, затем нагревать диод 20 секунд на газовой плите, и, когда припой расплавится, извлечь кристалл. Остается припаять вытащенные кристаллы к корпусу.

Мощность таких батарей невелика, но для электропитания небольших светодиодов ее достаточно.

Солнечная батарея из пивных банок

Такой вариант изготовления солнечной батареи своими руками из подручных средств большинству покажется очень странным, но сделать солнечную батарею своими руками из пивных банок просто и дешево.

Корпус сделаем из фанеры, на которую поместим поликарбонат или оргстекло, на задней поверхности фанеры зафиксируем пенопласт или стекловату для изоляции. Фотоэлементами нам послужат алюминиевые банки. Важно выбрать именно банки из алюминия, так как алюминий менее подвержен коррозии, чем, например, железо и обладает лучшим теплообменом.

Далее в нижней части банок проделываются отверстия, крышка срезается, и ненужные элементы загибаются для обеспечения лучшей циркуляции воздуха. Затем необходимо очистить банки от жира и грязи с помощью специальных средств, не содержащих кислоты. Далее необходимо герметично скрепить банки между собой: силиконовым гелем, выдерживающим высокие температуры, или паяльником. Обязательно нужно очень хорошо просушить склеенные банки в неподвижном положении.

Прикрепив банки к корпусу, окрашиваем их в черный цвет и закрываем конструкцию оргстеклом или поликарбонатом. Такая батарея способна нагревать воду или воздух с последующей подачей в помещение.

Мы рассмотрели варианты того, как сделать солнечную панель своими руками. Надеемся, что теперь у вас не возникнет вопроса, как сделать солнечную батарею.

Видео

Как сделать солнечные батареи своими руками – видео урок.

Устройство и принципы работы

Солнечные батареи — устройства, генерирующие электроэнергию с помощью фотоэлементов.

Каждый фотоэлемент является отдельной ячейкой, генерирующей электроэнергию. Ячейки сцеплены между собой и образуют единое поле, от площади которого зависит мощность батареи. То есть, чем больше фотоэлементов, тем больше электроэнергии генерируется.

Преимущества

Солнечные батареи имеют следующие преимущества:

безвредность для экологии;
долговечность;
бесшумная работа;
легкость изготовления и монтажа;
независимость поставки электричества от распределительной сети;
неподвижность частей устройства;
незначительные финансовые затраты;
небольшой вес;
работа без механических преобразователей.

Разновидности

Солнечные батареи подразделяются на следующие виды.

Кремниевые

Кремний — самый популярный материал для батарей.

Кремниевые батареи также делятся на:

Монокристаллические: для производства таких батарей используется очень чистый кремний.
Поликристаллические (дешевле монокристаллических): поликристаллы получают постепенным охлаждением кремния.

Пленочные

Такие батареи подразделяются на следующие виды:

На основе теллурида кадмия (КПД 10%): кадмий обладает высоким коэффициентом светопоглощения, что и позволяет использовать его в производстве батарей.
На основе селенида меди — индия: КПД выше, чем у предыдущих.
Полимерные.

Аморфные

Материалы

Для изготовления солнечной батареи потребуются следующие материалы:

фотоячейки;
алюминиевые уголки;
диоды Шоттки;
силиконовые герметики;
проводники;
крепежные винты и метизы;
поликарбонатный лист/оргстекло;
паяльное оборудование.

Эти материалы обязательны для того, чтобы сделать солнечную батарею своими руками.

Выбор фотоэлементов

Расчеты и проект

Этапы работы

Корпус

Пайка элементов

Сборка

Идеи из подручных материалов

Солнечная батарея из фольги

Как сделать солнечную батарею из фольги?

2 «крокодильчика»;
медная фольга;
мультиметр;
соль;
пустая пластиковая бутылка без горлышка;
электрическая печь;
дрель.

Вот мы и узнали, как самому сделать солнечную батарею для дома из фольги.

Солнечная батарея из транзисторов

Солнечная батарея из диодов

Мощность таких батарей невелика, но для электропитания небольших светодиодов ее достаточно.

Солнечная батарея из пивных банок

Видео

Как сделать солнечные батареи своими руками – видео урок.

Солнечные элементы преобразуют энергию солнца в электричество, подобно тому, как растения превращают ее в пищу в процессе фотосинтеза. Солнечные элементы работают на основе энергии Солнца, под воздействием которой электроны в полупроводниковых материалах переходят от орбит, близких к ядрам их атомов, в более высокие орбиты, где они могут проводить электричество. Коммерческие солнечные элементы используют кремний в качестве полупроводника, но вот способ сделать солнечную батарею из более доступных материалов, чтобы лично увидеть, как это работает.

Моя солнечная батарея сделана своими руками

Солнечные элементы и солнечные батареи, которые можно сделать из солнечных элементов, используются в качестве источников питания. Процесс изготовления солнечной батареи своими руками пошагово проследил и выложил в Интернете американский астроном Майк Дэвис (Mike Davis). Ниже предлагается свободный перевод англоязычной страницы Майка Дэвиса.

Это было нетрудно. Вы тоже можете это сделать.

Несколько лет назад я купил участок земли в пустынной Аризоне. Я астроном, и мне нужно было место, чтобы заниматься астрономией вдали от городского неба, где наблюдениям мешает световое загрязнение города. Проблема была в том, что это очень далеко, там нет электричества. Нет электричества — нет светового загрязнения, что собственно мне и нужно. Тем не менее, было бы неплохо иметь хотя бы немного электроэнергии, ведь большая часть жизни в 21 веке зависит от нее. Поэтому я начал думать о солнечной батарее.

Я построил ветрогенератор, и он прекрасно работает, когда есть ветер. Тем не менее, я хотел быть более независимым от погодных условий (надеяться, что ветер будет дуть все время, когда мне это нужно, конечно, не стоит).

Я также экспериментировал с газификатором биомассы.

Солнечная энергия кажется очевидным выбором, чтобы дополнить ветряк и газификатор . Однако коммерческие солнечные батареи очень дороги. Поэтому я решил попробовать свои силы на создании моей собственной батареи солнечных элементов. Я использовал обычные инструменты и недорогие и доступные материалы, чтобы сделать своими руками солнечную батарею, которая не уступает коммерческим в производстве электроэнергии, но многократно дешевле их.

Что же такое солнечная батарея

В целом это рамка для массива солнечных элементов. Солнечные элементы выполняют реальную работу по преобразованию солнечного света в электричество. Нужно много элементов/клеток, чтобы произвести значительное количество энергии, а поскольку они очень хрупкие, то отдельные элементы/клетки собраны в батареи (панели). Панели содержат достаточное количество клеток, чтобы производить полезную количество энергии, и защищают солнечные элементы от повреждений. Я был убежден, что смогу сделать солнечную батарею сам.

Я поискал информацию о самодельных солнечных батареях и был поражен, как мало я нашел. Через некоторое время, я пришел к некоторым выводам:

Основным камнем преткновения для построения солнечных батарей является приобретение солнечных элементов по разумной цене.
Новые солнечные элементы стоят очень дорого, и даже может быть иногда трудно найти их в нужном количестве.
Поврежденные солнечные элементы доступны на Ebay и в других местах за долю от стоимости новых солнечных элементов.
Эти второсортные солнечные элементы, вероятно, можно было бы использовать, чтобы сделать солнечную батарею, которая будет работать очень хорошо.

После того, как я пришел к осознанию, что мог бы использовать поврежденные и второсортные солнечные элементы, чтобы своими руками сделать солнечную батарею, я, наконец, приступил к работе.

Реализация проекта солнечной батареи

Я начал с покупки нескольких солнечных элементов на Ebay.

Я купил пару блоков/секций 3 х 6 моно-кристаллических солнечных элементов. В целом мне нужно было 36 таких секций/блоков, чтобы сделать панель. Каждая клетка производит около 1/2 Вольта, 36 в серии даст около 18 Вольт, которые были бы нужны для зарядки 12-вольтовой батареи (это действительно нужно, так как высокое напряжение эффективнее заряжает 12-вольтовые батареи) Этот тип солнечных элементов является тонким, как бумага, и ломким и хрупким, как стекло. Их очень легко повредить.

Продавцы из этих солнечных элементов формируют блоки из 18 штук и заливают их воском для стабилизации и чтобы легче было транспортировать их (не повреждая). Воск впоследствии нужно удалить. Поэтому лучше было бы найти элементы, не смоченные в воске. Имейте в виду, что они могут получить некоторые повреждений при перевозке. Обратите внимание на то, что эти клетки/элементы имеют металлические выводы на них. Лучше покупать клетки с уже припаянными проводниками. Если вы купите клетки без проводников, впоследствии нужно будет по крайней мере в два раза больше пайки, чтобы соединить их в солнечную батарею. Лучше доплатить за элементы/клетки с проводниками.

Я также купил пару блоков с большим количеством солнечных элементов, не смоченных в воске, у другого продавца на Ebay. Эти клетки были упакованы в пластмассовую коробку. Они гремели в коробке и имели сколы на краях и в углах. Следы сколов на самом деле не имеют большого значения. Они не уменьшат выработку энергии настолько, чтобы беспокоиться об этом.

Вообще я купил нужное количество элементов/клеток, чтобы сделать две солнечные батареи. Я знал, что, вероятно, сломаю или поврежу хотя бы несколько во время работы, так что я купил дополнительные.

Есть много других размеров солнечных батарей, не только 3 х 6 дюймов. Вы можете использовать большие или меньшие клетки для панели. Просто имейте несколько вещей в виду.

Солнечные элементы одного и того же типа производят одинаковое напряжение независимо от того, какого они размера. Таким образом, одно и то же количество клеток необходимо всегда.
Крупные солечные элементы производят больший ток (А), мелкие клетки вырабатывают меньше тока.
Общая мощность, которую ваша солечная батарея может произвести, определяется как Ампер х Вольт (произведением напряжения на генерируемый ток).

Таким образом, использованные крупные клетки производят больше энергии, но такая панель будет большой и тяжелой. Использование более мелких элементов/ячеек/клеток сделает панель маленькой и легкой, но она не будет производить столько же энергии. Кроме того, смешивание различных размеров солнечных элементов не очень хорошая идея (величина тока будет ограничена наименьшим элементом в группе (током, производит этот элемент) и большие клетки не будут работать в полную силу.

Клетки/элементы, на которых я остановился, — 3 х 6 дюймов по размеру — рассчитаны примерно на три ампера. Я соединю 36 таких солнечных элементов, чтобы получить немного больше 18 вольт. Результатом должна быть солнечная батарея, способная давать почти 60 Вт мощности при ярком солнечном свете. Возможно, это не так много, но эти 60 Вт я буду получать в течение всего дня, когда солнце светит. Эта энергия будет заряжать батареи, которые в первую очередь будут использоваться для питания освещения и малой бытовой техники в течение нескольких часов после наступления темноты (когда я ложусь спать, потребность в электроэнергии практически нулевая). Этих 60 Вт в действительности достаточно, ведь у меня есть моя ветряная турбина, которая добавляет электроэнергию, когда дует ветер.

Для продолжения щелкните на кнопке с цифрой 2.

После того, как вы купите свои солнечные элементы, спрячьте их в надежном месте, где они не разобьются или не будут повреждены детьми или собакой, пока вы не будете готовы установить их в панели. Эти клетки очень хрупкие. Неосторожное обращение превратит ваши дорогие солнечные элементы в маленькие, синие, блестящие кусочки стекла, непригодные ни на что.

Солнечная панель на самом деле является простым неглубоким ящиком, сделать его своими руками несложно. Я начал с изготовления такой коробки. Я сделал коробку неглубокой, поэтому ее стенки/бортики не будут затенять солнечные элементы, когда солнце находится под углом к сторонам. Она изготовлена из толстой фанеры 3/8 дюйма с деревянными бортиками толщиной 3/4 дюйма по краям. Бортики приклеиваются и прикручиваются к фанере. В этой панели будет 36 солнечных элементов размером 3 на 6 дюймов. Я решил сделать 2 субпанели по 18 клеток в каждой, чтобы легче было собрать их позже. Поэтому я добавил планку посередине коробки. Каждая субпанель впишется в одну половину главной панели.

Вот мой эскиз вида задней части солнечной батареи с указанием габаритов. Все размеры даны в дюймах. Бортики толщиной 3/4 дюйма проходят по краям фанерного основания. Такой же бортик идет через центр и делит панель пополам. Я решил сделать именно так. Эти размеры и даже общий дизайн не являются критическими, их можно менять. Эти размеры включены здесь для тех людей, которые всегда требуют, чтобы я показывал размеры на моих проектах. Я всегда призываю людей экспериментировать, а не слепо следовать таким, как я (или кому-то другому). Вы вполне можете создать лучший дизайн.

Вот крупным планом показана половина главной панели. В ней будет размещена одна субпанель из 18 клеток. Обратите внимание на маленькие отверстия, просверленные в бортиках. Это будет нижняя часть панели (на фото, извините, верх находится внизу). Это вентиляционные отверстия, чтобы выровнять давление воздуха внутри и снаружи панели и удалять влагу. Эти отверстия должны быть на нижней части панели, в противном случае дождь и роса будут попадать внутрь. Также вентиляционные отверстия должны быть в центральной планке между двумя субпанелями.

Совет. После использования солнечной батареи в течение некоторого времени я рекомендую вентиляционные отверстия увеличить по крайней мере до 1/4 дюйма в диаметре. Кроме того, чтобы пыль и насекомые не попадали в панели, кладите немного стекловолоконной изоляции в отверстия в нижней рейке солнечной батареи (изоляция не нужна в отверстиях в центральной планке).

Затем я отрезал два куска плиты ДВП, чтобы использовать их в качестве подложки для солнечных элементов (они должны свободно располагаться между бортиками). Необязательно использовать именно ДВП для этого. Я взял то, что у меня было под рукой. Может быть использован практически любой тонкий, жесткий и токонепроводящий материал.

Для защиты от непогоды сверху солнечная батарея будет иметь органическое стекло. Эти два куска я вырезал, чтобы они соответствовали передней части панели. У меня не было одного большого куска, чтобы сделать все это. Стекло также может быть использовано для этого, но стекло хрупкое. Град и камни могут разбить стекло. Теперь вы можете увидеть, как изготовленная панель будет выглядеть.

Я сломал оргстекло при сверлении отверстий для крепления! Эта фотография показывает крупным планом место, где две половинки органического стекла встречаются на центральной планке. Я просверлил дополнительные отверстия по краям обоих кусков оргстекла, чтобы я мог прикрепить их на поверхности панели винтом в 1 дюйм. Будьте осторожны, работая близко к краю плексигласа. Если вы будете сильно давить, он сломается, как это произошло здесь. Я просто приклеил кусок назад и просверлил рядом еще одну дырку.

Затем я покрыл все деревянные части солнечной батареи несколькими слоями краски, чтобы защитить их от влаги и погодных условий. Коробка была окрашена внутри и снаружи. Тип краски и цвет были научно подобраны путем встряхивания всех канистр с красками, которые были в моем гараже, и выбора той, которой было достаточно, чтобы сделать всю работу.

Подложки из ДВП были также окрашены несколькими слоями краски с обеих сторон. Убедитесь, что покрасили хорошо с обеих сторон, ведь от влаги они будут коробиться и могут повредить солнечные элементы, которые будут к ним приклеены.

Теперь, когда у меня основа солнечной батареи была закончена, пришла пора приготовить солнечные элементы.

Сначала нужно было удалить воск. После нескольких проб и ошибок, я нашел способ это сделать, но я еще раз рекомендую покупать элементы, не залитые воском.

Первым шагом является «купание» в горячей воде, чтобы расплавить воск и отделить солнечне элементы друг от друга. Не позволяйте воде кипеть, потому что пузырьки будут толкать элементы друг к другу (могут повреждаться). Кроме того, кипящая вода может ослабить проводники на элементах. Я также рекомендую класть секцию солнечных элементов в холодную воду, а затем медленно нагревать ее до температуры чуть ниже температуры кипения, чтобы избежать неравномерного нагрева клетки. Пластиковые щипцы и лопатки помогут отделить клетки друг от друга, как только воск начнет таять. Старайтесь не тянуть слишком сильно за металлические проводники, потому что они могут рваться. Я сам повредил несколько, пытаясь отделить элементы. Хорошо, что я купил дополнительные.

Три этапа для удаления воска. Эта фотография показывает полную «установку», которую я использовал.

Первая ванна горячей воды для плавления воска находится в правой задней части. Спереди слева — ванна с горячей мыльной водой, а спереди справа — ванна горячей чистой воды. Всюду температура чуть ниже температуры кипения. Последовательность работы была следующей. Сначала нужно отделять солнечные элементы друг от друга в ванне с горячей водой (на правой задней части). Я отделял элементы друг от друга и переносил их по одному в водяную баню с мылом (спереди слева), чтобы удалить из элементов воск. Затем полоскал их в горячей чистой воде (справа спереди).

Солнечные элементы затем раскладывались сушиться на полотенце. Вы должны часто менять мыльную воду и воду для промывки. Не лейте воду в раковину — воск застынет забьет канализацию.

Этот процесс удаляет практически весь воск из клеток. Может остаться очень легкая пленка на некоторых из клеток, но это, кажется, не мешает пайке или работе клеток. Растворителем, вероятно, можно удалить остаток воска, но это было бы опасно для здоровья и могло оставить зловонный запах.

Вот несколько обособленных и очищенных солнечных элементов сушатся на полотенце. После отделения от воска они очень хрупкие и требуют осторожного обращения и хранения. Я рекомендовал бы оставить их в воске, пока вы не будете готовы установить их в панели. Таким образом, вы не повредите их, прежде чем сможете использовать. Поэтому сделайте в первую очередь основу солнечной батареи.

А у меня пришло время начать установку их в панели.

Соединение солнечных элементов с помощью пайки. Я начал с рисования сетки на каждом из двух кусков подложки, обозначая слегка карандашом, где каждая из 18 клеток будет расположена. Тогда я положил клетки на этой сетке тыльной стороной, чтобы я мог спаять их вместе. Все 18 клеток на каждой половине панели должны быть спаяны вместе последовательно, затем обе половины панели также должны быть соединены последовательно, чтобы получить желаемую напряжение.

Сначала пайка клеток вместе была сложным делом, но я довольно быстро научился. Начните только из двух элементов в обратном порядке. Разместите выступы/проводники одной клетки так, чтобы они пересекали точки припоя на задней стороне второй клетки. Нужно убедиться, что расстояние между клетками соответствует разметке сетки (на подложке).

Пайка солнечных батарей вместе. Я использовал низковольтный паяльник и тонкий припой с сердечником из канифоли. Я также смазывал флюсом точки пайки на тыльной стороне клеток перед пайкой. Используйте легкое прикосновение паяльника. Клетки тонкие и нежные. Если вы слишком сильно надавите, вы повредите клетку. Я был небрежным несколько раз и сломал пару клеток.

Это вид сбоку солнечных элементов, запаянных вместе. Отрицательные выводы из верхней части одного элемента припаяны к положительным выводам на нижней части следующего. Это соединяет клетки в секции, и добавляет их напряжения. Я делаю это, пока не получу ряд с 6 клеток, три ряда по 6 клеток образуют половину панели.

Как солнечные элементы сгруппированы. Я повторял вышеупомянутые шаги, пока не получил ряд из шести элементов. Припаянные вкладки/выводы из поврежденных клеток я соединил с точками припоя на тыльной стороне последней клетки ряда. Тогда я повторил весь процесс еще два раза, чтобы получить три ряда из шести элементов, всего 18 элементов этой части солнечной батареи.

Три ряда солнечных элементов должны быть соединены последовательно. Поэтому средний ряд должен быть повернут на 180 градусов по отношению к двум другим. Я получил ряд элементов, ориентированных, как я хотел (лежат тыльной стороной, на подложке перед следующим этапом наклеивания клеток на место).

Наклеивание солнечных элементов на место. Наклеивание требует внимания и осторожности/опыта. Я поместил небольшую каплю прозрачного силиконового герметика в центре каждого из шести элементов ряда. Тогда я перевернул ряд снова и установил на место обозначенной карандашом линии сетки, которую я сделал ранее. Я нажал слегка в центре каждого элемента, чтобы приклеить к подложке панели. Переворачивать гибкий ряд ячеек сложно, поэтому вторая пара рук может быть полезна на этом этапе.

Не используйте слишком много клея, и не наклеивайте элементы/клетки по всей плоскости, только в их центрах. Клетки и панель, на которую они установлены, расширяются, деформируются при изменении температуры и влажности. Если полностью приклеить клетки к подложке, они будут со временем трескаться. склеивание их только в одной точке в центре позволяет клеткам свободно плавать на поверхности подложки. Они могут расширяться и изгибаться более или менее независимо, и в таком случае тонкие солнечные элементы не трескаются.

Приклеивание солнечных элементов на подложку. В следующий раз я сделаю это по-другому. Я буду припаивать проводники к выводам всех солнечных элементов. Тогда я сначала смогу наклеить все элементы/клетки на свои места, и потом буду спаивать проводники вместе. Такое решение кажется очевидным, но я должен был сделать это один раз, чтобы понять это.

Вот одна половина солнечной батареи, наконец, сделана.

Для продолжения щелкните на кнопке с цифрой 3.

Соединение рядов солнечных элементов вместе. Здесь я использовал медную оплетку для соединения первого и второго рядов элементов. Вы можете использовать для соединения солнечных клеток другой материал или даже обычный провод. Я использовал то, что было под рукой. Такое же соединение делаем с тыльной стороны 2 и 3 ряда элементов. Я использовал капли силиконового герметика, чтобы прикрепить провод к основанию и не дать ему смещаться и гнуться.

Здесь я испытываю первую половину солнечной батареи на солнце. При слабом солнце, которое едва пробивалось сквозь легкие облака, половина панели производит 9,31 вольт. YAHOO! Это работает! Теперь все, что я должен буду сделать, это изготовить еще одну такую же половину панели.

После того, как у меня будет две части панели в комплекте, я смогу установить их на свои места в главной панели и соединить их вместе.

Установка половин солнечной батареи. Каждая из субпанелей попала точно на свои места в раме основной панели. Я использовал четыре маленьких шурупы (как на фото), чтобы закрепить каждую из субпанелей на своем месте.

Электромонтаж половин панелей вместе. Провод для соединения двух половинок панели вместе проходит через вентиляционные отверстия в центральном бортике. Опять капли силиконового герметика были использованы для фиксации провода, чтобы не допустить его смещения.

Каждой солнечной батарее в солнечной энергосистеме необходим блокирующий диод, соединенный последовательно с ней, чтобы предотвратить разряд аккумуляторов через батарею в ночное время или во время облачной погоды. Я использовал диод Шоттки с 3.3 А тока. Диоды Шоттки имеют более низкое прямое падение напряжения, чем обычные выпрямительные диоды, поэтому меньше энергии тратится впустую. Каждый ватт имеет значение. Я купил упаковку диодов Шоттки 25 31DQ03 на Ebay всего за несколько долларов. Так что у меня их достаточно осталось на будущее для других солнечных панелей.

Сначала я планировал присоединить диод к положительному проводу за пределами панели. Посмотрев на спецификацию для диода, я решил установить его внутри, потому что прямое падение напряжения становится ниже с ростом температуры. Внутри панели теплее, и диод будет работать более эффективно. Опять силикон был использован для крепления диода и проводов.

Я просверлил отверстие в задней части солнечной батареи для провода, чтобы выйти наружу. Я сделал узел в проводах для предотвращения вытягиванию их наружу и зафиксировал на месте силиконовым герметиком.

Важно, чтобы весь силиконовый герметик высох задолго до завинчивания плексигласовый крышки на место. По опыту я знаю, что испарения от силикона могут оставлять пленку на внутренней стороне плексигласа и поверхности солнечных элементов, если силикон полностью не испарится на открытом воздухе до завинчивания крышки.

Опять силикон был использован для герметизации тех мест панели, где провод выходит наружу.

К выходному проводу я прикрутил двухконтактный разъем. Розетка этого разъема будет подключена к контроллеру заряда аккумуляторов, который я использую с моим ветрогенератором, так что солнечная батарея сможет работать с ветрогенератором параллельно и заряжать аккумуляторы.

Я получал много писем от людей, которые не согласны с использованием штекера на солнечной батарее. Они говорят, что источники питания всегда должны иметь женские входы на них, чтобы избежать короткого замыкания. Я понимаю их точку зрения. Однако, именно по этой причине я использовал штекер на солнечной батарее: дело в том, что гораздо большую опасность представляет короткое замыкание на кабеле, который идет к контроллеру заряда и аккумуляторов. Солнечная батарея может давать только 3 А тока короткого замыкания. Батарея аккумуляторов может дать сотни или, возможно, тысячи ампер тока короткого замыкания. Этой энергии достаточно, чтобы нанести серьезный ущерб. Поэтому я дал родительский разъем на кабель, который идет к контроллеру заряда. Тем не менее, я согласен, что опасно иметь штекер на солнечной батарее. Во время недавней поездки в магазин Radio Shack я нашел такую вилку. Это стоило несколько долларов и решило потенциальную проблему короткого замыкания. При отключении ничто не сможет замкнуть.

Вот завершенная солнечная батарея с крышкой, прикрученной шурупами на место. Я еще не герметизировал ее, хотел подождать до завершения тестирования, потому что боялся, что, возможно, придется разбирать, если возникнут проблемы. Действительно, на одном из элементов отошел контакт. Может это связано с перепадом температуры и или ударом при монтаже. Кто знает? Я открыл панель и заменить этот один элемент. У меня не было никаких больше проблем с тех пор. Я, вероятно, герметизирую впоследствии панель силиконом или алюминиевой рамкой.

Выход напряжения солнечной панели. Здесь я тестирую выходное напряжение завершенной панели при ярком зимнем солнце. Мой прибор показывает 18,88 вольт без нагрузки. Это именно то, к чему я стремился.

Выход тока солнечной батареи. Здесь я проверяю выход тока при ярком зимнем солнце. Мой счетчик показывает 3,05 Ампер тока короткого замыкания. На такой ток панель рассчитана. Таким образом, панель работает очень хорошо.

Для продолжения щелкните на кнопке с цифрой 4

Итоги проекта создания солнечной батареи своими руками

Теперь можно подвести итоги работы по изготовлению солнечной батареи своими руками. Сколько же это стоит? Ну, я сохранил квитанции на все, что купил для этого проекта. Кроме того у меня были всевозможные строительные материалы и оборудование. У меня также есть много полезного лома: кусочки дерева, проволоки и всяких других вещей (как сказали бы некоторые, барахло). Так что много нужного материала у меня уже было. Ваша сумма может быть другой.

Солнечные элементы с Ebay — $ 74.00
Разное. Пиломатериалы из магазина — $ 20.62
Итого — $ 104.85

Неплохо. Это часть от того, сколько будет стоить коммерческая солнечная батарея такой выходной мощности. У меня уже есть планы по изготовлению большего количества панелей, чтобы увеличить мощность моей энергосистемы.

Ветровая турбина и солнечная батарея работают вместе. Фотография сделана во время моего недавнего отдыха в Аризоне. На этот раз у меня был и мой самодельный ветряк, и мои самодельная солнечная батарея. Работая вместе, они обеспечили достаточную мощность для моих (правда минимальных) потребностей в электроэнергии.

Вот крупным планом показана солнечная батарея в действии. Я должен поворачивать ее несколько раз на день, чтобы она была направлена на солнце, но это нетрудно делать. Может быть, когда-нибудь я изготовлю систему слежения за солнцем, которая автоматически будет держать солнечные батареи направленными на солнце.

Вот крупным планом солнечная батарея после того, как края были герметизированы алюминиевой лентой. Это тонкая металлическая лента с клейкой подложкой. Я применил ее по краям панели и по центральномук бортику. Я сделал хорошее уплотнение. Я был осторожен, делая вентиляционные отверстия, чтобы не разбить их. Лента выдерживает непогоду, и панель, кажется, тщательно уплотнена и защищена. Только время покажет, насколько хорошо она работает. Однако, так как мои солнечные батареи находятся на открытом воздухе только тогда, когда я остаюсь в Аризоне, и не подвергаются воздействию погоды все время, я думаю, что все будет хорошо в течение длительного времени.

Солнечная батарея с алюминиевой лентой. Алюминиевая лента придает ей совершенно новый вид и кажется, что рама изготовлена из металла, а не из дерева. На мой взгляд, это выглядит намного более профессиональным.

Самодельная складная солнечная батарея на 15 Вт. Я сделал еще одну солнечную батарею. Она меньше, рассчитана на 15 Вт и складывается для облегчения хранения и транспортировки.

Я разработал простую схему контроллера заряда для использования с солнечными батареями и ветрогенератором. Это простая схема, и в ней используются компоненты, которые легко найти, так что ее очень легко изготовить.

Это фото моего нового устройства слежения за солнцем для моей самодельной 60-ваттной солнечной батареи. Оно приводится в движение ротатором старой антенны 1960-х годов. Конструкция может разбираться для дальнейшей транспортировки в мою собственность в Аризоне. Это на самом деле просто фото незавершенной работы. Изготовление солнечного трекера уже завершено. Полный рассказ о том, как я построил его.

Оригинальный текст Майка Дэвиса об изготовлении солнечной батареи можно прочитать на англоязычном сайте www.mdpub.com.

Как сделать очень дешевый самодельный фотоэлектрический солнечный элемент

Солнечный элемент — это основной элемент солнечной панели, устройства, преобразующего солнечный свет в электричество. Профессионально сделанные солнечные элементы сделаны из специального полупроводникового материала, зажатого между металлическими контактами и слоем неотражающего стекла. Полупроводник специально сделан так, чтобы быть чувствительным к фотоэлектрическому эффекту и реагировать на свет, высвобождая поток электронов. Хотя эти материалы дороги, вы можете сделать свой собственный солнечный элемент дома из материалов, которые намного дешевле и легче найти.Самодельный солнечный элемент идеально подходит для демонстраций в научных классах, научных ярмарок и даже для питания ваших собственных небольших устройств.

TL; DR (слишком долго; не читал)

Самодельный солнечный элемент, сделанный из медного листа и соленой воды, может дать представление о физике фотоэлектрического эффекта.

Нагрейте медный лист

Зажгите пропановую горелку и держите ее в одной руке. Другой рукой возьмите лист меди с помощью щипцов. Подержите лист меди в огне.Нагрейте медь, пока участок под пламенем не станет раскаленным докрасна в течение как минимум минуты.

Положите медный лист на огнеупорную поверхность. Снова возьмите его щипцами, чтобы вы могли удерживать другое место и нагреть горелкой новый участок. Повторяйте этот процесс, пока не обработаете несколько разных точек на медном листе.

Положите медный лист на огнеупорную поверхность и дайте ему остыть до температуры воздуха. Области, которые вы нагревали, должны быть черными, хотя могут присутствовать и другие цвета.

Подготовка первого провода

Зачистите 1 дюйм изоляции с каждого конца одного медного провода с помощью приспособлений для зачистки проводов. Прикрепите один конец провода к медному листу зажимом типа «крокодил». Убедитесь, что он прижат к чистой, непрозрачной меди.

Подготовка солевой смеси

Смешайте соль в стакане воды до тех пор, пока она не перестанет растворяться. На данный момент солевой раствор имеет максимальную крепость. Нанесите несколько капель соленой воды на разные почерневшие участки меди.Из-за микроскопических неровностей на поверхности меди каждая капля дает разные результаты.

Подготовка второго провода

Зачистите один конец изоляции с каждого конца другого провода с помощью приспособлений для зачистки проводов. Поместите один конец этой проволоки в одну из капель солевого раствора на почерневших участках меди. Поместите груз на проволоку, чтобы удерживать ее на месте. Теперь фотоэлемент готов. Если подсоединить другие концы проводов к маленькой лампочке, когда ячейка находится под прямыми солнечными лучами, она загорится.Если вы подключите их к вольтметру, вы сможете увидеть, какое напряжение вырабатывает ваш солнечный элемент.

Электрохимия — Сделайте солнечную батарею на своей кухне

Сделайте солнечную батарею на своей кухне

Солнечный элемент — это устройство для преобразования энергии из солнце в электричество. Высокоэффективная солнечная ячеек, которые можно купить в Radio Shack и других магазинах, сделаны из высокотехнологичного кремния и требуют огромных фабрики, высокие температуры, вакуумное оборудование и много денег.

Если мы готовы пожертвовать эффективностью ради способности делать собственные солнечные батареи на кухне из материалов из хозяйственного магазина мы можем продемонстрировать рабочий солнечный элемент примерно за час.

Наши солнечные батареи сделаны из оксида меди вместо кремний. Закись меди — один из первых известных материалов. для отображения фотоэффекта , в котором свет заставляет электричество течь в материале.

Размышления о том, как объяснить фотоэлектрический эффект, что привело Альберта Эйнштейна к Нобелевской премии по физике, и к теории относительности.

Материалы, которые вам понадобятся

Фотоэлемент изготавливается из следующих материалов:

Лист меди из строительного магазина. Обычно это стоит около 5 долларов за квадратный фут. Нам понадобится примерно пол квадратного фута.
Два провода с зажимом типа «крокодил».
Чувствительный микроамперметр, считывающий токи от 10 до 50 мкА. Radio Shack продает небольшие ЖК-мультиметры, которые подойдут, но я использовал небольшой лишний метр с иглой.
Плита электрическая. Моя кухонная плита газовая, поэтому я купил небольшая электрическая плита с одной конфоркой примерно за 25 долларов. В маленькие 700-ваттные горелки, вероятно, не подойдут — моя 1100 Вт, поэтому конфорка раскаливается докрасна.
Большая прозрачная пластиковая бутылка, у которой можно отрезать верхнюю часть. Я использовал 2-литровую бутылку с родниковой водой. Большой ротовой стакан jar тоже подойдет.
Соль поваренная. Нам понадобится пара столовых ложек соли.
Водопроводная вода.
Наждачная бумага или проволочная щетка на электродрели.
Ножницы для резки листового металла.

Как построить солнечную батарею

Моя горелка выглядит так:

Первым делом нужно вырезать кусок медной пленки. это примерно размер горелки на плите. Вымойте свой руки, чтобы на них не было смазки или масла. Затем промойте медный лист с мылом или моющим средством, чтобы удалить масло или смажьте его.Используйте наждачную бумагу или проволочную щетку, чтобы тщательно очистить медь. защитное покрытие, так что любая сульфидная или другая легкая коррозия удаленный.

Затем поместите очищенный и просушенный медный лист на горелку. и включите горелку на максимальную мощность.

Когда медь начнет нагреваться, вы увидите красивое окисление. начинают формироваться узоры. Апельсины, пурпур и красный покроют медь.

По мере того, как медь нагревается, цвета заменяются черным. покрытие оксид меди .Это , а не оксид мы хотим, но позже он отслоится, показывая красные, оранжевые, розовые и пурпурные цвета слоя закиси меди внизу.

Последние цветные пятна исчезают, когда горелка начинает светиться красным.

Когда горелка раскалится докрасна, лист меди будет покрытый черным слоем оксида меди. Пусть варится на половину час, поэтому черный налет будет густым. Это важно, так как толстый слой будет хорошо отслаиваться, а тонкий слой останется прилипшим к меди.

По истечении получаса варки выключите конфорку. Оставьте горячую медь на горелке, чтобы она медленно остыла. Если охладить его слишком быстро, черный оксид останется прилип к меди.

По мере охлаждения медь дает усадку. Черный оксид меди также дает усадку. Но они сжимаются с разной скоростью, поэтому отслаивается черный оксид меди.

Маленькие черные хлопья соскальзывают с меди с достаточно силы, чтобы заставить их пролететь несколько дюймов.Этот означает немного больше усилий по очистке вокруг плиты, но на это интересно смотреть.

Когда медь остынет до комнатной температуры (это займет около 20 минут) большая часть черного оксида исчезнет. Легкая очистка руками под проточной водой удалите большую часть мелких биты. Не поддавайтесь искушению удалить все черные точки с помощью жесткая очистка или сгибание мягкой меди. Это может повредить тонкий слой красной закиси меди, необходимый для работы солнечных элементов.

В остальном сборка выполняется очень просто и быстро.

Вырежьте еще один лист меди примерно того же размера, что и первый. Осторожно согните обе части, чтобы они вошли в пластиковую бутылку. или банку, не касаясь друг друга. Покрытие из оксида меди то, что было направлено на горелку, обычно лучше всего наружу в банке, потому что у нее самая гладкая и чистая поверхность.

Присоедините два провода зажима типа «крокодил», один к новой медной пластине, и один к пластине, покрытой оксидом меди.Подключите провод от чистую медную пластину к положительной клемме счетчика. Подключите провод от пластины с оксидом меди к отрицательному терминал счетчика.

Теперь смешайте пару столовых ложек соли с горячей водой из-под крана. Размешайте соленую воду, пока вся соль не растворится. Затем осторожно вылейте соленую воду в банку, стараясь не чтобы намочить провода зажима. Соленая вода не должна полностью накройте тарелки — вы должны оставить около дюйма тарелки над водой, поэтому вы можете перемещать солнечный элемент без намочить зажим ведет.

На фото выше виден солнечный элемент в моей тени, когда я снимал картина. Обратите внимание, что измеритель показывает около 6 мкА. тока.

Солнечный элемент — это батарея, даже в темноте, и обычно покажите несколько микроампер тока.

На фото выше виден солнечный элемент на солнце. Обратите внимание, что метр подскочил примерно до 33 микроампер. тока. Иногда будет зашкаливать 50 мкА, раскачиваясь игла до упора вправо.

Как оно это делает?

Оксид меди — это тип материала, который называется полупроводником . Полупроводник находится между проводником, где электричество может течет свободно, и изолятор, где электроны прочно связаны к своим атомам и не текут свободно.

В полупроводнике есть щель, называемая запрещенной зоной между электроны, которые прочно связаны с атомом, и электроны находящиеся дальше от атома, которые могут свободно перемещаться и проводить электричество.

Электроны не могут оставаться в запрещенной зоне. Электрон не может получить немного энергии и отойти от ядра атома в запрещенную зону. Электрон должен набрать достаточно энергии, чтобы двигаться дальше от ядра, вне запрещенной зоны.

Точно так же электрон вне запрещенной зоны не может немного потерять немного энергии и упасть чуть ближе к ядру. Он должен потерять достаточно энергии, чтобы преодолеть запрещенную зону. область, где разрешены электроны.

Когда солнечный свет попадает на электроны в закиси меди, некоторые из электроны получают достаточно энергии от солнечного света, чтобы перепрыгнуть через запрещенную зону и стал свободным проводить электричество.

Свободные электроны перемещаются в соленую воду, затем в чистую медную пластину, в провод, через счетчик и обратно к пластине с закисью меди.

По мере того, как электроны проходят через счетчик, они выполняют работу, необходимую для переместите иглу. Когда тень падает на солнечный элемент, меньше электронов пройдитесь по глюкометру, и стрелка снова опустится вниз.

Примечание о мощности

Ячейка вырабатывает 50 микроампер при 0,25 вольт.
Это 0,0000125 Вт (12,5 мкВт).
Не ждите, что вы зажжете лампочки или зарядите батареи с помощью это устройство. Его можно использовать как датчик света или люксметр, но потребуются акры их, чтобы привести в действие ваш дом.

0,0000125 Вт (12,5 микроватт) для ячейки 0,01 квадратного метра, или 1,25 милливатт на квадратный метр. Чтобы зажечь 100-ваттную лампочку, необходимо для солнечной стороны потребовалось бы 80 000 квадратных метров закиси меди, и 80 000 квадратных метров меди для темного электрода.Чтобы запустить 1000 ватт плита, вам понадобится 800000 квадратных метров закиси меди, а еще 800 000 квадратных метров простой меди, или 1 600 000 квадратных метров вместе взятых. Если бы это было крышей дома, каждый дом был бы 282 метра. длиной и шириной 282 метра, если предположить, что все, для чего им нужно электричество, было одна плита.

На 1 600 000 квадратных метров приходится 17 222 256,7 квадратных футов. Если медная пленка стоит 5 долларов за квадратный фут, сама медь будет стоить 86 110 283,50 долларов США.Сделав его в одну десятую толщины, можно это снизить. до 8 611 028,35 долл. США. Поскольку вы покупаете оптом, вы можете получить его вдвое дешевле, или около 4 300 000 долларов США.

Если бы вы использовали кремниевые солнечные панели по цене 4 доллара за ватт, вы могли бы запустить то же самое. плита за 4000 долларов. Но панели будут всего около 10 квадратных метров.

Или примерно за доллар вы можете построить солнечную печь из алюминиевой фольги и картона. Примерно за 20 долларов вы можете построить очень красивую параболическую солнечную плиту из полированного алюминия.

Следующий: плоская солнечная батарея .

Очень вкусно

Некоторые из моих других веб-сайтов:

Отправить письмо на Саймон Квеллен Филд через [email protected] > Google

Как построить солнечную панель с нуля

Коммерческие солнечные панели по-прежнему довольно дороги, но в этом нет необходимости.Солнечные элементы доступны от ряда поставщиков по всему миру и могут быть легко собраны в вашу собственную солнечную панель, изготовленную по индивидуальному заказу.

Напряжение ячеек

Хорошая вещь в создании собственной солнечной панели заключается в том, что вы можете сделать ее в соответствии со своими потребностями. Солнечные элементы обычно доступны с напряжением 0,5 В и различными выходными мощностями. Их можно соединить последовательно, чтобы получить любое необходимое выходное напряжение, кратное 0,5 В. Если вы хотите зарядить батарею глубокого разряда 12 В для автономного приложения, вам понадобится панель 18 В, которая будет состоять из 36 последовательно соединенных ячеек (36 x 0.5 В = выход 18 В). Вам нужно 18 В, чтобы даже когда панель не находилась на солнце, она могла заряжать аккумулятор.

Чтобы уменьшить количество необходимых элементов, вы можете попробовать разделить солнечные элементы, чтобы получить более высокое напряжение от каждой ячейки.

Солнечные батареи 0,5 В

Выходная мощность солнечной панели

Второе соображение — это требуемая выходная мощность. Чтобы рассчитать, сколько солнечных элементов вам нужно, разделите общую мощность, которая вам нужна, на мощность каждой ячейки. Например, если вам нужна панель мощностью 200 Вт и вы используете ячейки 4 Вт, тогда вам потребуется 200 Вт / 4 Вт = 50 ячеек.Важно отметить, что выходная мощность не зависит от того, подключены ли элементы последовательно или параллельно. Вы можете прочитать эту статью о том, как правильно подобрать солнечную панель для вашего дома, чтобы оценить энергопотребление вашего дома. Также доступна электронная таблица, которая поможет вам в расчетах энергопотребления в домохозяйстве.

Каркас солнечной панели

Наконец, вам понадобится каркас для солнечных батарей. Солнечные элементы чрезвычайно хрупкие и нуждаются в защите, как правило, листом плексигласа или стеклом.Кроме того, вам необходимо защитить заднюю часть ячеек, хотя этот лист не обязательно должен быть прозрачным и может быть изготовлен из дерева, фанеры, стекла или пластика. Вам также понадобится сделать каркас, который прикреплен к основе для крепления панели.

Как собрать панель

В этом руководстве мы создадим небольшую панель мощностью 36 Вт, хотя методология создания более крупных панелей мощностью 200 или 300 Вт такая же.

Что вам понадобится для одной панели

9 солнечных элементов (0.5V 4W) — Купить здесь
2 листа безопасного / небьющегося стекла толщиной 3 мм 0,5 м x 0,6 м (20 ″ x 24 ″) — Купить здесь
— Купить здесь
Solar Bus Wire — Купить здесь
Solar Tabbing Wire — Купить здесь
Flux Pen / Solar Pen — Купить здесь
— Купить здесь — Купить здесь

Как собрать панель

Сначала вам нужно начать с планирования компоновки панели. Обычно это делается в соответствии с пространством, которое у вас есть для панели, вы можете быть ограничены длиной или шириной панели, и вы можете настроить другие размеры в соответствии с вашими требованиями.Для 9 солнечных элементов использовался лист стекла 0,5 x 6 м (20 ″ x 24 ″), и элементы были расположены, как показано ниже:

Следующий шаг и, возможно, самый трудоемкий шаг в создании вашей панели — это установка ваших солнечных батарей. Вы можете купить элементы с вкладками, и это рекомендуется, если вы не знакомы с использованием паяльника, хотя большинство поставщиков солнечных элементов предоставят вам элементы без вкладок. Это несложно, если у вас есть правильная техника, но вам может потребоваться сначала попрактиковаться на одной или двух ячейках, так как соединительную проволоку нелегко удалить.

Обрежьте провод для язычков немного (1 см / 1/2 дюйма) по длине одной ячейки для концевых выступов и удвойте длину каждой ячейки для соединительных выступов. Теперь начните припаивать провод к солнечному элементу. Сначала проведите фломастером линию по длине серебряных линий табуляции. Выровняйте провод для выступов по линиям выступов, а затем пропустите горячий паяльник по длине выступа. Не оставляйте паяльник на одном участке слишком долго, так как он перегреется и повредит элемент.Нет необходимости добавлять припой к проводу, так как проводник поставляется предварительно припаянным.

Вот видео-инструкция по припаивке вкладок к солнечным элементам:

После того, как вы разместили все ячейки вкладками, вам нужно соединить их вместе. Передняя часть каждой ячейки отрицательная, а задняя часть ячейки — положительная. Их необходимо соединить последовательно, как батареи, чтобы сформировать цепочку ячеек задом наперед. Припаяйте соединительные провода от задней части одной ячейки к передней части соседней ячейки, пока вы не закончите каждую линию.Затем вы используете провод шины для соединения линий. Конечный план должен выглядеть как на схеме ниже:

Помните при соединении линий, что они тоже должны быть соединены положительным полюсом с отрицательным, поэтому соседние линии должны проходить в противоположных направлениях.

Когда вы закончите соединять ваши линии вместе, у вас должна быть одна положительная шина и одна отрицательная шина, которые будут выходами вашей солнечной панели. Они могут быть подключены к специальной коробке для солнечных панелей или припаяны непосредственно к проводам для небольших панелей.

После того, как провода вашей шины будут готовы, вы можете добавить защитное стекло или покрытие из плексигласа на солнечные элементы. Нанесите непрерывную полоску силикона по периметру подложки, а затем осторожно опустите стекло на подложку поверх ячеек. Силикон должен образовывать сплошное уплотнение по краям панели, и теперь ячейки будут защищены.

Скрепите вместе стекло и заднюю панель (в данном случае задняя панель также представляет собой стеклянный лист) и дайте силикону затвердеть в течение ночи.

Установите клеммную коробку на опорную плату и припаяйте клеммы исходящей шины к клеммной колодке. Коробку можно закрепить винтами на деревянной подложке или прикрепить силиконовой изоляцией, если используется стеклянная подложка.

Наконец, прикрепите любой монтажный кронштейн, который вам нужен, к задней панели, и ваша солнечная панель готова.

Подключите его к солнечному контроллеру заряда для зарядки аккумуляторов или подключите его напрямую к нагрузке постоянного тока.Если вы запитываете нагрузку переменного тока, вам необходимо подключить силовой инвертор, прочтите это руководство по выбору силового инвертора.

Прочтите наше полное руководство по переходу на солнечную энергию для получения дополнительной информации о проектировании системы солнечной энергии.

DIY Solar — Могу ли я установить солнечные панели самостоятельно?

Как сторонники устойчивого образа жизни и солнечной энергии, мы постоянно получаем этот вопрос. Я должен пойти на солнечную батарею? И если вы посмотрите вокруг, солнечные батареи сегодня повсюду. Вы даже можете найти их в Costco вместе с газонокосилкой и пещерой.

Солнечные панели означают свет или тьму для семьи, живущей в Африке, или семьи, живущей вне сети в Техасе или Калифорнии. Но после Covid-19 мы все начали немного думать о планах на случай непредвиденных обстоятельств. Определенно, есть новый импульс к самообеспечению и устойчивости, и мы все приходим к вопросу о солнечных батареях по нашим собственным причинам — даже если мы не хищники деревьев. Некоторые из нас хотят спасти планету, используя бесконечную чистую энергию солнца, другие хотят сэкономить много денег на ежемесячных счетах за электроэнергию и заработать привлекательные 30% скидки с федерального налога.Некоторым просто нужно надежное электричество, чтобы жить без электросети.

Перейти на солнечную батарею, начать ферму, сделать все?

Солнечные батареи — прекрасная идея для дома или дачи. И это может увеличить стоимость перепродажи. Но Могу ли я самостоятельно установить солнечные батареи ? Простой ответ: да, в Соединенных Штатах можно, но нет, если вы живете в Австралии. Более важный вопрос, который вам нужно задать себе: Готов ли я рисковать? ? И — планируете ли вы подавать питание в вашу местную энергосистему? Будете ли вы жить в своем доме круглый год — и сколько электроэнергии, по вашему мнению, вам понадобится? Мы создали руководство по использованию солнечных батарей своими руками, чтобы помочь вам в процессе принятия решения на раннем этапе.Прочитав это, стоит обратиться в компанию, которая предлагает солнечный калькулятор, чтобы помочь вам оценить ваши потребности в энергии и сколько будет стоить система с расходами на установку и без них.

Итак, если вы пришли за советом по солнечной энергии, не говоря о киловатт-часах, от которых у вас кружится голова, мы собрали некоторые из основных плюсов и минусов самостоятельной установки или самостоятельной установки солнечных батарей. . Мы собираемся использовать 2 тематических исследования наших друзей из Канады, которые устанавливали солнечные панели в своих домах и пытались самостоятельно обслуживать эти солнечные системы, и что может случиться, если вы сделаете это в одиночку.Прежде чем приступить к установке одной солнечной панели в своем доме, подумайте о том, чтобы поговорить с местным специалистом, чтобы понять все юридические вопросы и законы о зонировании, прежде чем строить, подключать и подключать.

Будете ли вы жить в своем доме круглый год — и сколько электроэнергии, по вашему мнению, вам понадобится? Солнечные панели можно легко увеличить, добавив больше панелей, по сравнению с чем-то вроде газогенератора, который ограничен средним размером бензобака.

Не у всех домовладельцев одинаковые потребности и семейные ситуации.Некоторым владельцам домов потребуется достаточно энергии для питания нескольких фонарей и зарядки аккумуляторов мобильных телефонов в ночное время. В других домах может быть больше потребностей в электроэнергии, что связано с посудомоечными машинами, телевизорами и холодильниками. Некоторые дома будут заняты круглый год, что помогает циклически разряжать батарею, в то время как другие системы солнечных панелей нужно будет обслуживать особым образом, если дом не используется постоянно. Вы хотите сдавать недвижимость в аренду через VRBO или AirBNB? Сработало бы это, если бы вы единственный человек, который мог управлять солнечной системой?

7 шагов к самостоятельным солнечным панелям

Создайте свою систему с учетом ваших потребностей в энергии
Купите оборудование для солнечной системы: солнечные батареи, инверторы, стойки
Установите физическое крепление для солнечных панелей на крыше или в саду
Подключите солнечные панели
Установить и подключить солнечный инвертор и аккумулятор
Подключитесь к основной электрической плате
Уведомить местное коммунальное предприятие и запросить PTO (разрешение на включение и подключение к сети — если применимо)

Установка солнечных панелей своими руками — Плюсы

Купите комплект онлайн и сделайте свой дом солнечным, как настоящий Solarpunk!

Пример из практики: мой друг Р.управляет небольшой системой солнечных батарей для питания света, своего мобильного телефона и аккумулятора ноутбука в Онтарио, Канада. В дом приносят свежую родниковую воду, и она использует компостные туалеты, поэтому для работы насосов не требуется электричество. Когда ее партнер умер, она беспокоилась о сохранении самодельной солнечной системы, которую ее партнер построил и поддерживал на протяжении многих лет. Несколько дней она бегала по дому в поисках источника энергии (отключенный свет, разряжающий батарею?), И ей нужно было немного узнать о батареях у местных друзей.В конце концов, она была очень довольна тем, что могла сама поддерживать систему и полагаться на свои собственные силы.

Может быть, вам нужно немного мощности для вашей смещенной по центру кабины A в лесу? Это Стедсанс в Швеции.

Накопление:

Комплекты солнечных фотоэлектрических (фотоэлектрических) панелей своими руками (сделай сам) могут потенциально сэкономить вам значительную сумму денег, поскольку установка панели стоит от 2000 до 5000 долларов в США, или даже более 10000 долларов, когда вы работаете с большой солнечной панелью. инсталляции.Это число может сильно различаться в зависимости от того, где вы живете.

Меньше затрат времени:

Комплект для самостоятельной работы на солнечной энергии, который вы можете найти в местном хозяйственном магазине или в Интернете, идеально подходит для людей, у которых есть сезонная собственность, поскольку вы можете купить менее сложную систему и батарею и быстро запустить ее. Просто убедитесь, что на него есть гарантия.

Вы становитесь самодостаточными:

Установка солнечной системы может вызвать у вас чувство гордости, и когда что-то пойдет не так, вы сможете узнать, что работает и как это исправить.Ваши навыки можно продать или подарить другим людям в вашем сообществе, а когда у вас появятся дети, вы также можете передать им этот важный жизненный навык.

Положите их на свой сортир!

Хотите унитаз с питанием от солнца? Какая-то мощность в старом сарае или сарае для инструментов? Если вы устанавливаете панели самостоятельно, у вас будет больше свободы выбора необычных мест. Может быть, на крыше дома на колесах? Ваша лодка? Solarpunk заселил свой курятник?

Установка солнечных панелей своими руками — Минусы

Пример из практики: Мой друг Финн купил самодельную солнечную энергетическую систему за 20 000 долларов, чтобы привести в действие автономный старый домик, который он купил в лесу в Канаде.Другого источника энергии не было, и ему нужно было электричество для водяных насосов, фонарей, небольших приборов. Финн решил, что он может сам установить, запустить и обслуживать солнечную систему. Это сработало в первое лето, когда они с женой были в домике. После зимы, проведенной вдали от дома, Финн понял, что до зимы он неправильно переключил батареи, и вся его система сгорела и нуждалась в замене. Это был болезненный урок. И это случилось дважды.

Риск поражения электрическим током, повреждения дома, падения с высоты:

Солнечные панели производят электричество и по этой причине могут подвергнуть вас и вашу собственность риску из-за неисправности электрических цепей.Большинство систем необходимо устанавливать в качестве крепления на крыше или на земле, и установка их на определенной высоте, необходимой для сбора солнечных лучей, может быть опасной, если вы упадете или что-то упадет на вас. В некоторых странах установка вашей собственной системы является незаконной.

Знать, где установить:

Каждое животное должно собирать как можно больше солнца большую часть года. Если ваше крепление не может вращаться, вам лучше убедиться, что вы знаете, как работают солнечные часы, прежде чем выбирать место для крыши и заднего двора.Вы хотите собирать большую часть солнечных лучей в течение большей части года.

Фотоэлектрические панели более низкого качества:

Если вы покупаете одну из систем на Amazon или в местном Costco, скорее всего, потребительские бренды не так надежны, как системы, приобретаемые компаниями, занимающимися установкой солнечных панелей, которые могут покупать лучше, оптом. Если вы хотите, чтобы ваша система прослужила десятилетие или чуть больше, это решение, вероятно, подойдет. Ожидается, что более надежные системы прослужат до 30 лет.

Необходимо немного разбираться в технике:

Если вы думаете, что AC / DC Current — это рок-группа 70-х, вы можете попросить профессиональную помощь.

У вас высокие потребности в энергии:

Если у вас высокие или непостоянные потребности в энергии, например, в стиральных машинах, холодильниках или телевизорах, учтите, что повышенные потребности в энергии — особенно зимой — требуют более сложной электрической системы. Подумайте о том, чтобы нанять профессионала, который поможет вам управлять потребностями в хранении данных и правильно циклически заряжать аккумулятор, когда ваши потребности в энергии меняются.

Лимиты на налоговые льготы, зеленые тарифы:

Если вы купите солнечную панель «сделай сам», вы ограничите возможность подключения к ближайшей электросетевой компании.Это означает, что вы не получите налоговых льгот или пассивного дохода, продав неиспользованную электроэнергию обратно энергетической компании. Если это все равно для вас, то вперед.

Недвижимость на время отпуска:

Мы арендовали дом, который работал на солнечной энергии, и инструкции по его использованию были сложными и неопределенными, потому что это была самодельная система. За кофемашиной на стене было несколько ручек, и мы никогда не были уверены, что они были на правильных настройках.Профессиональные сборки могут дать незнакомым конечным пользователям больше уверенности в том, что они находятся в безопасном и хорошо организованном доме для аренды на AirBNB или VRBO и что они смогут наслаждаться ожидаемым ими комфортом без кондиционирования воздуха — потому что солнечная энергия! В этой связи ваш дом на солнечной энергии может стать отличным фильтром для тех экологических клиентов, к которым вы хотите приехать и остаться в нем.

Оформление документов :

Если вы не используете небольшую систему в уютной хижине в лесу (хорошо на открытой местности в лесу, чтобы поймать солнце!), Вам нужно будет подать некоторые документы в местные органы власти.Компании по производству солнечных панелей, которые делают это ежедневно, могут подавать документы, когда они спят. Вы, наверное, нет. Посмотрите, что это значит для вас и штата, в котором вы планируете установить солнечные панели.

Оплата труда по завышенным ценам:

Если вы посмотрите на жилую солнечную установку, бригады отправляются в дни строительства. Посмотрите в Интернете и посчитайте. Хотя компании, устанавливающие солнечные батареи, заявляют, что они берут всего 10% за рабочую силу, во многих случаях стоимость рабочей силы устанавливается на уровне стоимости оборудования.Проявите должную осмотрительность. С другой стороны, неплохо создать рабочие места на местах.

Выводы о плюсах и минусах солнечных батарей своими руками — следует ли устанавливать панели самостоятельно?

Возможна установка «сделай сам» по гораздо более низкой цене, чем профессиональная установка солнечных панелей
Если вы выберете путь «сделай сам», вам нужно будет многому научиться и подать документы, вероятно,
Если вы удобный человек или воображаете себя кем-то, кто хочет им быть, и у вас есть время и энергия, пройдите по маршруту DIY солнечных панелей
Если вы ищете хорошее решение для жилого дома, мы рекомендуем вам связаться с местной компанией, производящей солнечные панели, для получения предложения.Вы будете получать льготные тарифы и налоговые льготы, которые окупят вашу систему примерно через 10-15 лет

Связанные

Как сделать солнечный элемент (самодельный солнечный элемент) из медного листа

Вы можете сделать солнечную батарею для выработки электричества от солнца, используя лист меди. Нагревая медь и охлаждая ее, как показано на видео ниже, вы формируете оксид меди (Cu ₂ O), также известный как оксид меди, слой на нем.Этот слой — полупроводник. Самые современные солнечные батареи работать с полупроводником из обработанного кремния.

Обратите внимание, что это не дает полезного количества электричество, в отличие от кремния и других коммерческих солнечных батарей, но это весело делать. Вам понадобятся акры этих медных солнечных батарей для питания вашего дом.

Обратите внимание, как ближе к концу видео эффект демонстрируется измерение силы тока солнечной батареи при солнечном свете.Когда солнечный свет заблокирован, ток падает.

Для тех, кому интересно узнать об этом эффекте, вот несколько исследовательских работ. о солнечных элементах с закисью меди:

Солнечные элементы на основе оксида меди (I) (Cu ₂ O) — обзор (PDF-файл), Abdu, Y. and Musa, A.O
Производство закиси меди, материала солнечных элементов, термическим способом. окисление и изменение его физических и электрических свойств, А.О Муса, Т. Акомолафе, М.Дж. Картер

Самая простая в изготовлении схема — это та, что используется в приведенном выше видео и показано на следующей диаграмме. Убедитесь, что провода, соединить две пластины выше уровня воды. Электрический контур замыкается за счет самой соленой воды. Соль делает комбинация воды и соли, способная проводить электричество. Убеждаться у вас есть амперметр, который может отображать в диапазоне от 0 до 50 мкА, так как количество тока, которое производит этот тип элемента, очень мало.

Схема для самостоятельной солнечной батареи в соленой воде.

Экспериментальная установка для тестирования солнечных батарей своими руками.

Как показано выше, соленая вода служит исключительно в качестве проводник заряда с внешней поверхности слоя закиси меди вернуться к медная пластина, которую покрывает оксид меди. В дальнейшем диаграмма иллюстрирует, если вы можете найти способ электрического подключения к слою оксида меди, не закрывая его от солнечного света, то вы можно обойтись без соленой воды и другой медной пластины.Эта проблема состоит в том, что слой оксида меди не проводит электричество через его поверхность, поэтому заряд на поверхности не может сделать это к соединительному проводу. Это была работа соленой воды, другая пластина и соединительные провода выше.

Распределение заряда на солнечном элементе с закисью меди и проводке.

Один из способов сделать это — прижать металлическую сетку к медистому оксид (см. диаграмму ниже.) Некоторое количество солнечного света будет проходить через отверстия в сетке к закиси меди и заставит заряд переместиться в поверхность к сетке. Сетка токопроводящая и выдерживает заряд к соединительному проводу. Это будет быть менее эффективным, так как вы блокируете часть медистого оксид с сеткой. Также вы заберете только заряд с закись меди, которая находится рядом с проволочной сеткой.

Фотоэлемент с металлической сеткой своими руками.

Другой возможный способ — использовать стекло с прозрачным электрически проводящее покрытие и прижмите эту проводящую сторону против закиси меди (см. диаграмму ниже). Так как стекло и его покрытие прозрачное, солнечный свет не блокируется. Покрытие может по-прежнему вызывать некоторую потерю пропускания солнечного света, но он все равно будет лучше, чем сеточный подход. Пример это стекло с покрытием из диоксида олова, используемое в современной квартире ЖК-экраны компьютеров.Сам я не пробовал этот метод, но если да, пожалуйста, дайте мне знать, как это работает. Если вы сделаете снимок или видео, то я включу его сюда.

Самодельный фотоэлемент со слоем диоксида олова.

6 проектов DIY солнечных панелей, которые вы можете начать сегодня • Thumbwind

Наша коллекция видео, сделанных своими руками, по созданию собственной ветряной турбины вызвала большой интерес. Однако многие люди не хотят, чтобы в их районе была вращающаяся ветряная турбина.Кроме того, стоимость солнечных панелей упала до 0,50 доллара за ватт номинальной мощности. Солнечная энергия становится привлекательной благодаря более низкой стоимости и простоте установки.

Так что, если вы хотите разместить свои собственные солнечные панели на крыше, в каюте или которые являются частью вашего дома на колесах или лодке, эти видео станут отличным информационным ресурсом. Этот тип проекта DIY — отличный способ узнать что-то новое и снизить счета за электричество. Это также может дать вам душевное спокойствие, чтобы уменьшить влияние перебоев в подаче электроэнергии.

# 1 Проект DIY солнечных панелей для всего дома

Frugal Repair берет на себя установку солнечных панелей во всем доме. Риз шаг за шагом проходит весь процесс с видеоинструкциями о том, как он спланировал, спроектировал и установил свою солнечную энергетическую систему с использованием металлических каркасных крышных креплений. Это видео включает в себя весь процесс установки; разрешение на строительство, осмотр и испытания. В результате получилась профессионально выглядящая установка, которая привела к отсутствию счетов за электроэнергию, окупаемости инвестиций 14% и значительному сроку окупаемости — от пяти до семи лет.Это включает в себя преимущество федерального налогового кредита.

Рис использовал один из изящных инструментов для планирования и определения размеров своего проекта — онлайн-инструмент PVWatts. Этот инструмент оценивает производство энергии и стоимость энергии фотоэлектрических (PV) энергетических систем, подключенных к сети. Вы можете адаптировать результаты к месту вашего солнечного проекта. Это позволяет легко разрабатывать оценки производительности потенциальных фотоэлектрических установок.

# 2 Простая система солнечной энергии для автономной кабины

Это отличный пример супер дешевой системы солнечных батарей для удаленной кабины в лесу, которая находится вне сети.Первый шаг Дэйва Уиппла — найти детали для проекта, такие как аккумулятор из неиспользуемого фургона Chevy, медный провод из местной свалки и контроллер солнечной энергии от Harbour Freight.

Это прекрасный пример солнечного проекта, который можно реализовать где угодно. Идеально подходит для рыбалки или охоты в лесу. Он достаточно мощный, чтобы заряжать смартфоны, управлять ноутбуками, мелкой бытовой техникой и даже лампой. Это избавляет от необходимости запускать газовый генератор для небольших электрических нужд.

# 3 Комплект DIY солнечных панелей

Will Prose проведет нас через процесс установки предварительно настроенного солнечного комплекта. Это видео с высокими оценками не соответствует реальной солнечной установке. Тем не менее, он показывает правильную последовательность подключения небольшого солнечного комплекта. Это идеальный учебник для новичков, не знакомых с электрическими системами. Благодаря этим знаниям отпадает необходимость в установщиках солнечных батарей.

Этот тип комплекта идеально подходит для жилых автофургонов, лодок, кают и туристов, которым нужна электрическая небольшая бытовая техника, инструменты и радиоприемники.Уилл также предлагает несколько дополнительных советов и информации, например, отслеживание температуры батареи и предотвращение разряда батареи, разряжая ее до нуля.

# 4 Как определить размер вашей солнечной энергетической системы

Will Prowse расскажет о том, как определить размер вашего проекта солнечной батареи своими руками. Это идеальный учебник по вычислению энергопотребления. Идеально подходит для тех, кто хочет попробовать автономную солнечную установку, чтобы заявить о некоторой независимости от коммунальной компании.

Веб-сайт Mobile Solar Power — хороший ресурс, где можно найти чертежи солнечной системы, рекомендуемые компоненты и инструменты.

# 5 Обзор комплекта солнечных панелей для грузовых перевозок мощностью 100 Вт

Это серия видеороликов, в которых рассматривается комплект солнечных батарей, доступный в Harbour Freight. Магазин инструментов известен своими недорогими инструментами и оборудованием.

Есть много критики в адрес Harbour Freight. Некоторые из них оправданы. Однако это отличный способ изучить солнечные технологии, не тратя много денег. С помощью базового набора для самостоятельного изготовления и солнечного инвертора вы можете создавать бесплатную энергию, не тратя много времени и денег.

# 6 Основные солнечные элементы, необходимые для самостоятельной установки автофургона или дома на солнечной батарее

Это базовое видео, в котором рассматриваются все компоненты, необходимые для самостоятельной системы солнечных панелей для дома на колесах или кемпинга.

Это 15-минутное видео дает вам возможность определить и понять фундаментальные принципы солнечного электричества. В нем описаны компоненты для установки на солнечной энергии для автофургонов, работающих на постоянном токе.

Take-A-Ways — DIY или комплекты солнечных батарей

Эти видео дают основную информацию о том, как установить солнечную панель самостоятельно.Хорошая новость в том, что таких видео намного больше. Многие из них достаточно специфичны для вашей солнечной системы. Единственная отрицательная сторона, которую мы видим, — это влияние прямых солнечных лучей на место, где будет находиться ваш проект. Такие проблемы, как проблемы с затенением деревьев летом. Следующим шагом будет определение ваших потребностей в энергии и выбор между комплектом солнечных панелей своими руками или созданием собственной солнечной энергетической системы.

Изображения ниже могут содержать партнерские ссылки, при покупке которых мы можем получить комиссию.Дополнительную информацию см. В разделе «Раскрытие информации для аффилированных лиц».

Другое прочтение

Мичигана, похоже, не повторится. Законодательство Мичигана о создании возможностей для коммерческого рыболовства — Законопроект Сената № 251 внесет поправки в Закон о природных ресурсах и охране окружающей среды, чтобы ограничить полномочия DNR издавать приказы о рыболовстве для управления лицензированным государством коммерческим рыболовством.
Восстановлен лодочный пандус парка округа Оук-Бич — дорожная комиссия округа Гурон восстановила доступ к лодочному пандусу парка округа Оук-Бич.Это закрывает проблему, когда Дорожная комиссия округа Гурон в одностороннем порядке закрыла пандус и установила бетонные заграждения на береговой линии.
Рыбаки штата Индиана побили государственный рекорд по улову сига — Фил Дурац из Честертона, штат Индиана, побил государственный рекорд по улову сига во время ловли рыбы на озере Мичиган недалеко от Портиджа 6 марта. Улов Дураца весил 9,34 фунта, что на 1,65 фунта больше предыдущего рекорда 2019 года. .
В Мичигане будут увеличены сборы за проезд для снегоходов — Департамент природных ресурсов Мичигана (DNR) заявляет, что плата за разрешение на проезд на снегоходах вырастет в течение следующих пяти лет.Плата за разрешение на проезд снегохода вырастет с 48 до 52 долларов в течение следующего пятилетнего периода (с 1 октября 2021 года по 30 сентября 2026 года).

Нравится:

Нравится Загрузка …

солнечных батарей DIY: плюсы и минусы, как установить

Время чтения: 5 минут

Переход на солнечную батарею имеет серьезные финансовые преимущества: он снижает ваши ежемесячные затраты на электроэнергию и может даже повысить стоимость вашего дома. Такие льготы, как федеральный налоговый кредит на солнечную энергию, могут снизить ваши чистые затраты на 26 процентов, но солнечная энергия по-прежнему является значительным вложением, а цена может вызвать шок.Чтобы сэкономить деньги, неудивительно, что многие домовладельцы рассматривают возможность самостоятельного изготовления. В этой статье мы разберем основные плюсы и минусы, которые вам нужно знать о системах солнечных панелей, которые можно сделать своими руками, прежде чем принимать решение.

Ключевые выводы о солнечной батарее своими руками

Установка системы своими руками возможна и обычно обходится дешевле, чем наем установщика солнечной энергии
Для самостоятельной установки требуется гораздо больше работы со стороны домовладельца
Вы можете сравнить конкурентоспособные, полные предложения по солнечной энергии от установщиков на EnergySage Marketplace

5-этапный процесс создания солнечных панелей своими руками: как установить солнечные панели

Спроектируйте и определите размер вашей системы в зависимости от потребностей в энергии
Приобретите солнечное оборудование (солнечные панели, инверторы, стеллажи)
Установите стеллажи или крепления для панелей
Подключите солнечные панели к вашему стеллажному оборудованию
Установите солнечный инвертор

Самостоятельная установка солнечных панелей может быть дешевле, но ваши возможности ограничены

По данным EnergySage Solar Marketplace, средняя валовая стоимость использования солнечной энергии для дома RS (то есть ваши расходы до применения льгот и скидок) составляет 16 860 долларов США.Из этой суммы затраты на проектирование и установку составляют около десяти процентов от общей суммы счета — эти десять процентов — это то, что самодельные солнечные панели по сути сэкономят вам, поскольку вам все равно придется покупать оборудование самостоятельно. Тем не менее, все еще заманчиво задуматься о создании собственной установки солнечных панелей, чтобы сэкономить деньги и полностью контролировать свой проект.

Ваша солнечная энергетическая система должна продолжать вырабатывать электроэнергию в течение 25–35 лет, поэтому очень важно учитывать как первоначальные затраты, так и относительную финансовую выгоду для всех ваших вариантов использования солнечной энергии.Если вы покупаете домашний комплект солнечных батарей, например, те, что продаются в Costco или Home Depot, он может быть дешевле в расчете на ватт, но вы не получите такое же качественное оборудование, которое могут вам предложить установщики солнечных батарей. По большей части, установщики солнечных батарей покупают у дистрибьюторов оборудования, которое не продается широкой публике, и часто они получают более низкие цены, потому что могут покупать оптом.

Pro: создавайте собственные солнечные электростанции для небольших автономных проектов

Большинство домашних солнечных комплектов предназначены для автономного использования, что означает, что вы не можете использовать их и оставаться подключенными к электросети.Если вы средний домовладелец, отключение от сети, вероятно, не в ваших интересах — возможность доступа к электроэнергии, вырабатываемой коммунальными предприятиями, важна, если ваша солнечная энергетическая система не производит достаточно электроэнергии для удовлетворения ваших потребностей в любое время. день круглый год.

Однако домашние комплекты солнечных батарей могут быть хорошим решением, если вы не пытаетесь обеспечить электроэнергией весь дом. Дома на колесах, лодки и все более популярные крошечные дома — все это возможности для самостоятельного изучения солнечной энергии, потому что они уже автономны и мобильны.

По аналогичной теме, проекты DIY на солнечной энергии могут быть полезны, если у вас есть большая собственность и вы хотите обеспечить электроэнергией отдаленную территорию, например сарай или сарай для инструментов, или хотите легко установить уличное освещение. В таких случаях ваши потребности в электроэнергии будут относительно низкими, поэтому покупка небольшого домашнего солнечного комплекта и установка его самостоятельно вполне осуществима.

Если вы хотите установить солнечный проект своими руками, заранее сравните несколько вариантов. Grape Solar — крупный производитель (среди некоторых других), который предлагает несколько различных продуктов DIY как для сетевых, так и для автономных систем, дополнительную информацию о которых вы можете найти ниже.

Опции для самостоятельной работы на солнечной энергии

9064

Продукт	Размер системы (ватт)	Стоимость системы	долларов за ватт	Ссылка продавца
Grape Солнечная система, подключенная к электросети 906 Солнечная система 906 10 942 $	$ 2,06	Home Depot
Grape Солнечная фотоэлектрическая система с привязкой к сети	3,180	$ 6,909	9 238 долл. США	долл. США 4.02	Amazon
Renogy Solar Premium Kit	800	2300 $	2,88 $	Amazon
WindyNation Off-Grid Комплект солнечных панелей		400		ECO-WORTHY Grid Tie Solar Panel Kit	1,200	1992 $	$ 1,66	Amazon

Минус: установка солнечной энергии сложна, домашняя солнечная энергия требует обучения и опыта

Когда вы решите собрать солнечные панели своими руками , помните, что вы получаете то, за что платите.Домашний комплект солнечных батарей может быть менее дорогим, но установщики солнечных батарей предлагают огромную ценность за относительно небольшие дополнительные расходы (помните эту цифру в десять процентов?). Когда дело доходит до установки дорогостоящей электрической системы на вашем участке, поиск кого-то, кто знает, что он делает, в конечном итоге может сэкономить вам и время, и деньги.

Некоторые из лучших установщиков солнечных батарей занимаются этим бизнесом десятилетиями — опыт, который невозможно воспроизвести никакими онлайн-исследованиями или руководствами по ремонту.Каждый штат требует, чтобы установщики имели лицензию и квалификацию для установки солнечных батарей, а независимые сертификаты, такие как профессиональная сертификация Североамериканского совета сертифицированных специалистов по энергетике (NABCEP), должны гарантировать, что компания, с которой вы решите работать, глубоко понимает этот процесс. .

Ваш установщик солнечной энергии также поможет вам заполнить и подать разрешения и заявки, которые вам необходимо подать для запуска и запуска вашей солнечной энергетической системы.Это особенно важно, потому что ваше коммунальное предприятие не позволит вам подключить вашу систему к сети без разрешения сертифицированного электрика.

Благодаря опыту вашего установщика солнечных батарей, они также будут хорошо понимать финансовые стимулы для использования солнечной энергии, доступные в вашем районе, и, возможно, даже смогут помочь вам сэкономить больше денег, найдя стимул, который вы, возможно, пропустили. Наконец, важно отметить, что многие производители оборудования будут соблюдать свои гарантии только в том случае, если квалифицированный установщик установит их оборудование.Многие установщики также предлагают дополнительную гарантию на свою работу.

Есть и другие (лучшие) способы сэкономить деньги на солнечной установке.

Конечно, принимая такое важное решение для своего дома, вы захотите найти вариант солнечной энергии, который принесет вам наибольшую финансовую выгоду. Однако использование солнечной энергии своими руками — не единственный способ сэкономить деньги при использовании солнечной энергии.

Три совета для покупателей солнечных батарей

1. Домовладельцы, которые получают несколько предложений, экономят 10% или более

Как и в случае любой дорогой покупки, покупка установки солнечной панели требует большого исследования и рассмотрения, включая тщательный анализ компании в вашем районе. В недавнем отчете Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL) Министерства энергетики США рекомендовалось, чтобы потребители сравнивали как можно больше вариантов солнечной энергии, чтобы не платить завышенные цены, предлагаемые крупными установщиками в солнечной отрасли.

Чтобы найти более мелких подрядчиков, которые обычно предлагают более низкие цены, вам потребуется сеть установщиков, например EnergySage. Вы можете получить бесплатные предложения от проверенных установщиков, проживающих в вашем регионе, когда вы зарегистрируете свою собственность на нашем рынке солнечных батарей — домовладельцы, получившие 3 или более предложений, могут рассчитывать сэкономить от 5000 до 10000 долларов на установке солнечных панелей.

2. Крупнейшие установщики обычно не предлагают лучшую цену

Мантра «больше — не всегда лучше» — одна из основных причин, по которой мы настоятельно рекомендуем домовладельцам рассматривать все варианты использования солнечной энергии, а не только бренды, достаточно крупные, чтобы платить за самую рекламу. Недавний отчет правительства США показал, что крупные установщики на 2000-5000 долларов дороже, чем небольшие солнечные компании . Если у вас есть предложения от некоторых крупных установщиков солнечной энергии, обязательно сравните эти предложения с предложениями местных установщиков, чтобы убедиться, что вы не переплачиваете за солнечную батарею.

3. Не менее важно сравнивать все варианты оборудования.

Специалисты по установке в национальном масштабе не просто предлагают более высокие цены — они также, как правило, имеют меньше вариантов солнечного оборудования, что может существенно повлиять на производство электроэнергии в вашей системе. Собирая разнообразные предложения по солнечной энергии, вы можете сравнить затраты и экономию на основе различных пакетов оборудования, доступных вам.

При поиске лучших солнечных панелей на рынке следует учитывать несколько факторов.Хотя одни панели будут иметь более высокий рейтинг эффективности, чем другие, инвестирование в самое современное солнечное оборудование не всегда приводит к более высокой экономии. Единственный способ найти «золотую середину» для вашей собственности — это оценить расценки с различным оборудованием и предложениями финансирования.

Для любого домовладельца, который только начинает покупать солнечную батарею и который хочет приблизительную оценку установки, попробуйте наш солнечный калькулятор, который предлагает предварительную стоимость и оценку долгосрочной экономии в зависимости от вашего местоположения и типа крыши.