Статьи
Збираємо сонячну батарею самі, як вибрати матеріал
Є категорія людей, які всі звикли робити своїми руками. І не тому, що «саморобки», як правило, обходяться дешевше аналогічних пристроїв, виготовлених промисловим способом. А тому, що цим людям приносить задоволення сам процес творчості. І не дивно, що народні умільці звернули свої погляди на сонячну фотовольтаїку. Тут перед ними відкривається широке поле діяльності. Своїми руками вони збирають сонячні батареї різної потужності і призначення, компоненти сонячних електростанцій, причому, часом їх вироби перевершують за своїми показниками промислові зразки.
вибір матеріалу
Перш ніж почати збирати сонячну батарею, слід визначитися, де, як, з якою метою вона буде використовуватися. Від цього багато в чому залежить і вибір матеріалу для фотоелектричного перетворювача. Зазвичай для сонячних батарей використовують різновиди кремнію. Це можуть бути пластини монокристалічного кремнію, це можуть бути тонкі плівки полікристалічного кремнію або аморфного кремнію. На базі кремнієвих фотоелектричних перетворювачів можна самостійно зібрати зарядні пристрої, похідні сонячні батареї, а при бажанні і повноцінні гелієві модулі для домашньої електростанції.
Кремнієві фотоелектричні перетворювачі
Крім кремнію в якості матеріалу для елементів гелиевой батареї можна використовувати мідну фольгу. Для застосування в схемах електроживлення різних приладів або зарядних пристроїв мідні фотоелектричні перетворювачі мало придатні через низьку ефективність і малої потужності, але в саморобних сигнальних пристроях їх цілком можна використовувати. Наприклад, для виготовлення датчика освітленості.
мідна фольга
При виборі матеріалу слід ще враховувати і його доступність. На сьогоднішній день в інтернет-магазинах можна купити практично все. Для серйозних систем можна, наприклад, на еВау купити високоякісні монокристалічні кремнієві пластини розміром 156 × 156 міліметрів. Але за значно нижчою ціною можна купити і пластини з невеликим шлюбом (невеликі відколи, подряпини, незначне пошкодження струмоведучих доріжки). Ці пластини можна використовувати, наприклад, в похідних зарядний пристрій, в системах освітлення в наметах, для зарядки різних гаджетів. Все залежить від того, для яких цілей буде використана ця саморобна сонячна панель.
Сонячна батарея з мідної фольги
Гелієву батарею з мідної фольги можна виготовити приблизно за одну годину. Але спочатку потрібно підготувати все необхідне. Знадобляться мідна фольга, паяльник, припій, прозорий чохол від компакт-диска, синтетичний клей, дріт, наждак, електрична плита, шприц, кухонна сіль, склянка.
Вирізати з міді шматок, який би містився в одну зі сторін чохла від компакт-диска. Ретельно знежирити мідь з обох сторін, зачистити наждаком. Включити плиту, почекати, поки спіраль НЕ розжариться до червоного, і покласти на спіраль мідну фольгу. В процесі нагрівання мідь окислюється, і на її поверхні з'являється оксид. Спочатку це будуть невеликі цятки, але потім ці плями поширяться на всю поверхню міді. Приблизно через півгодини вся поверхня буде чорного кольору - від оксиду міді. Вимкнути плиту і дати міді можливість природно остигати.
Оксид міді на аркуші
У процесі охолодження від поверхні будуть відколюватися шматочки оксиду, так як коефіцієнти температурного розширення міді і оксиду різні. Після охолодження пластину слід промити проточною водою. Коли пластина висохне, припаяти до неї провідник. Це буде «мінус» батареї. Місце припою слід ретельно обробити синтетичним клеєм. Після цього приклеїти пластину по периметру до внутрішній стороні кришки чохла від компакта. Взяти інший шматок мідної фольги (що не піддавалася температурній обробці), за розмірами аналогічний першому. Вирізати з неї П-подібну форму, ретельно зачистити, припаяти провідник. Місце припою також ретельно залити синтетичним клеєм. Цей провідник буде «плюс» батареї.
Елементи сонячної батареї перед складанням
П-подібний електрод наклеюється на внутрішню сторону другої кришки чохла. Кришки закриваються, провідники виводяться назовні. Місця з'єднання кришок проклеюються синтетичним клеєм. Далі готується соляний розчин - на склянку води дві столові ложки звичайної кухонної солі. Коли сіль повністю розчиниться, розчин шприцом вводиться в виготовлену конструкцію. Сонячна батарея готова до роботи. На світлі ця саморобка виробляє струм до 35 мікроампер.
Перевірка працездатності мідної сонячної батареї
Сонячна батарея з кремнієвих пластин
Для більш серйозних цілей будуть потрібні і більш серйозні компоненти сонячних батарей. На тому ж еВау можна придбати за порівняно невисокою ціною цілком нормальні цілі гелієві монокристалічні осередку стандартних розмірів. Там же можна купити і всі необхідні елементи конструкції - струмопровідні провідники, алюмінієвий куточок, оргскло або полікарбонат, підкладку, кріплення, спеціальний герметик, припій. І вже з цього набору, дотримуючись інструкції, зібрати сонячну панель.
Але можна піти й іншим шляхом. Можна купити некондиційні кремнієві пластини (як правило, вони майже в половину менше стандартних). У них є струмопровідні шини, повністю розпаяні за елементами.
Некондиційна кремнієва пластина
Кожна пластина цілком працездатна, при опроміненні світлом при тестуванні показує непогані результати. Для отримання необхідного напруги ці пластини необхідно з'єднати послідовно між собою. Величину вихідного напруги можна розрахувати, вимірявши це значення у кожної пластини.
А тепер про збірку. Для тильної стінки корпусу цілком підійде фанера товщиною в дев'ять міліметрів, замість алюмінієвого куточка для рами можна використовувати дерев'яні рейки, що мають у перетині квадрат зі стороною 18 міліметрів. Якщо кількість пластин таке, що їх сумарна довжина перевищує 1000 міліметрів, то є сенс розділити корпус рейками на дві частини.
дерев'яний корпус
Рейки слід приклеїти до фанери і для міцності закріпити шурупами. Потім отриманий короб слід пофарбувати в кілька шарів для забезпечення надійного захисту від вологи і від впливу навколишнього середовища. Колір особливого значення не має.
Корпус після фарбування
Для монтажу пластин необхідно виготовити підкладку. Її можна виготовити з ДВП або будь-якого іншого жорсткого діелектрика. У підкладці на всю дину і ширину необхідно просвердлити отвори з кроком приблизно 25 міліметрів. Підкладку також слід пофарбувати в колір корпусу.
підкладка
Після складання корпусу підганяється під розмір скло. Звичайне скло використовувати не рекомендується через його крихкості. Для покриття цілком підійде оргскло або полікарбонат. У рейці, яка ділить корпус на дві частини, слід просвердлити отвори для з'єднувальних провідників. Такі ж отвори потрібно просвердлити в одній з торцевих рейок. Ці отвори повинні служити для виведення зайвих випарів і вентиляції.
Пайка елементів
Силові дроти виводяться на тильну сторону панелі. Тепер залишилося тільки змонтувати на підкладці пластини, з'єднати їх належним чином, протестувати працездатність всієї батареї, закрити склом і закріпити його шурупами на корпусі. Сонячна батарея готова до роботи.
Сонячна батарея в зборі
На закінчення слід зазначити, що сонячна батарея, виготовлена описаним способом з некондиційних кремнієвих пластин, генерувала електрику потужністю до 80 ват.