Технология изготовления солнечных батарей своими руками
Изготовление солнечных батарей своими руками
Современные реалии таковы, что человечество не может обходиться без электричества. Перебои с электроснабжением замораживают работу большинства систем, чье функционирование необходимо человеку для полноценной жизни. А места, где электричество отсутствует, для некоторых просто непригодно для обитания. Выходом из таких ситуаций являются альтернативные источники энергии. Однако и у этого варианта есть свои минусы, так как покупка солнечных батарей у производителей и поставщиков – далеко не дешевое удовольствие. Поэтому все более популярным становится изготовление этого источника энергии своими руками.
Схема составляющих солнечной батареи.
Итак, что же представляет собой солнечная батарея? Это контейнер, вмещающий в себя массив фотоэлементов, которые и преобразовывают солнечную энергию в электричество. Дело в том, что фотоэлементы весьма хрупкие, кроме того, их требуется огромное количество для получения достаточной мощности. Солнечная батарея вмещает в себе необходимое количество фотоэлементов, защищая их от всевозможных повреждений. Технология изготовления своими руками достаточно проста, особенно если есть готовая схема или чертежи изделия.
Покупка фотоэлементов
Существует несколько причин того, почему возникают проблемы с изготовлением солнечной батареи своими руками:
Схема работы солнечной батареи.
- во-первых, необходимые для производства фотоэлементы имеют высокую цену;
- во-вторых, их не так уж и просто найти, даже располагая приличной суммой (особенно на территории СНГ).
Фотоэлементы для солнечных батарей встречаются в продаже достаточно широкого спектра, форм и размеров. При выборе фотоэлементов важно помнить, что:
- Однотипные элементы производят равное напряжение. Напряжение не зависит от размера элемента.
- Размер элемента влияет на воспроизводимый ток. Большие по размеру элементы производят большее количество тока.
- Мощность батареи можно определить, умножив напряжение на генерируемый ток.
При изготовлении солнечной батареи не следует брать элементы разных размеров.
Дело в том, что напряжение от этого не поменяется, а вот генерируемый ток будет ограничен размером наименьшего элемента. В результате большие элементы не смогут работать в полную силу.
Изготовление основания
Схема подключения солнечных панелей.
Основание для солнечной батареи – это простой мелкий деревянный ящик, технология изготовления которого не потребует особых усилий. Размеры ящика варьируются в зависимости от размеров фотоэлементов. Лучше перед изготовлением сделать чертеж основания, дабы избежать погрешностей. Общая схема солнечной батареи может иметь такой вид.
За основу можно взять фанеру, а деревянные рейки послужат бортами. Следует помнить, что солнце не всегда находится в зените, соответственно, угол падения солнечных лучей на батарею будет меняться на протяжении дня.
Борта ящика не следует делать слишком глубокими, дабы не препятствовать поступлению солнечных лучей на фотоэлементы. В бортах нижней части основания своими руками следует сделать отверстия. Впоследствии они послужат для выравнивания давления снаружи и внутри солнечной батареи. В верхнем и боковых бортах лучше не делать отверстий, дабы избежать попадания внутрь батареи осадков.
Затем все основание необходимо покрыть краской. Эта технология помогает защитить деревянную конструкцию от воздействия влаги. Далее понадобится отрезок ДВП, который будет свободно помещаться в основании между бортиками. Он будет выполнять функцию подложки. Его также следует покрыть несколькими слоями краски. Окрашивание должно проводиться тщательно, чтобы впоследствии древесина, подвергаясь воздействию влаги, не наносила ущерб фотоэлементам.
Лицевую сторону основания следует защитить от погодных неприятностей. Для этого можно использовать материал, пропускающий солнечные лучи, например стекло. Но не стоит забывать о хрупкости этого материала: стекло может быть повреждено градом, камнями, летящим мусором. Альтернативный вариант – небьющееся оргстекло.
Соединение фотоэлементов
Соединение фотоэлементов солнечной батареи.
Для упрощения установки своими руками элементов в основание можно нарисовать схему их размещения на подложке. Затем элементы выкладываются по схеме основаниями вверх, чтобы было возможно их спаять. Соединять элементы необходимо последовательно, следуя всем правилам производства солнечных батарей.
Стоит заметить, что не рекомендуется сильно надавливать на паяльник, чтобы не повредить хрупкие фотоэлементы. Спаивать элементы нужно по следующей технологии: из 3-х цепочек спаиваемых элементов средняя должна быть повернута на 180° по отношению к 2-м остальным. Именно так можно соединить все цепочки последовательно, что обеспечит необходимое напряжение.
Помещение фотоэлементов на основу
Для окончания производства солнечных батарей своими руками необходимо нанести по капле силиконового герметика по центру каждого элемента одной цепочки. Далее нужно перевернуть элементы и разместить их согласно ранее нарисованной на подложке схеме. Переворот элементов – один из самых сложных моментов производства. Скорее всего, эту операцию не удастся провернуть самостоятельно, поэтому следует запастись помощниками.
После размещения всех элементов на подложке нужно закрепить их с помощью клея, после чего подложка устанавливается в основу и прикрепляется шурупами.
Силиконовому герметику следует дать высохнуть на свежем воздухе. В верхней части основы проделывается отверстие для вывода проводов и тщательно герметизируется. После того как герметик высох, можно крепить оргстекло на место.
После прикручивания экрана из оргстекла образовавшиеся щели тоже можно загерметизировать. К выходному проводу следует прикрепить двухконтактный разъем. После выполнения всех этих пунктов солнечная батарея будет готова.