Solarni paneli - izvor energije koji se može usmjeriti na proizvodnju električne energije ili topline za niske zgrade. Ovdje su samo solarni paneli imaju visoku cijenu i nisu dostupni većini ljudi u našoj zemlji. Slažete li se?
Druga stvar je kada se solarna baterija izrađuje ručno - troškovi su znatno smanjeni, a ovaj dizajn ne pogoršava ništa od industrijske proizvodnje. Stoga, ako ozbiljno razmišljate o kupnji alternativnog izvora električne energije, pokušajte to učiniti sami - nije teško.
Članak se fokusira na proizvodnju solarnih ćelija. Reći ćemo vam koji su materijali i alati potrebni za to. U nastavku ćete pronaći upute korak-po-korak sa ilustracijama koje jasno pokazuju napredak rada.
Ukratko o uređaju i radu
Energija sunca može se pretvoriti u toplinu kada je nositelj energije tekućina za prijenos topline ili električna energija prikupljena u baterijama. Baterija je generator koji radi na principu fotoelektričnog efekta.
Pretvorba sunčeve energije u električnu energiju događa se nakon što sunce uđe u ploče-fotonaponske ćelije, koje su glavni dio baterije.
Istodobno, kvanti svjetlosti "oslobađaju" svoje elektrone iz ekstremnih orbita. Ovi slobodni elektroni proizvode električnu struju koja prolazi kroz kontroler i akumulira se u bateriji, a odatle ide potrošačima energije.
Montaža baterije prikazana u primjeru izvedena je iz 36 ploča dimenzija 80x150 mm. Učinak svake ploče je 2, 1 W, ukupna snaga uređaja je 76 W 
Na prednjoj strani solarne baterije u izgradnji nalaze se pozitivne strujne žice koje se formiraju lemljenjem 
Linije koje prenose negativne struje na šest kontakata izrađene su iz stražnje strane lemljenjem. 
Ploče su spojene prema sekvencijalnoj shemi. Na izlazu pozitivne linije instalirana je Schottky dioda koja sprječava pražnjenje akumulatora tijekom oblačnih vremenskih razdoblja.
U ulozi pločastih fotocelija djeluju elementi iz silicija. S jedne strane, silikonska je ploča prekrivena tankim slojem fosfora ili bora - pasivnog kemijskog elementa.
Na tom mjestu, pod djelovanjem sunčevih zraka, oslobađa se veliki broj elektrona, koji se drže fosfornim filmom i ne raspršuju se.
Na površini ploče nalaze se metalni "tragovi" na kojima se slažu slobodni elektroni, tvoreći uredno gibanje, tj. električna struja.
Što je više takvih silicijumskih fotoćelija, to se može dobiti više električne struje. Pročitajte više o principu rada solarne baterije, čitajte dalje.
Gornji sloj fotonaponskih ploča prekriven je slojem koji sprječava odbijanje sunčeve svjetlosti od ploča, povećavajući njihovu učinkovitost
Materijali za izradu solarne ploče
Kako doći do izgradnje solarne baterije, mora se skladištiti na sljedećim materijalima:
- silikatne fotonaponske ploče;
- ploče od iverice, aluminijski uglovi i lamele;
- tvrda pjena debljine 1, 5-2, 5 cm;
- prozirni element koji služi kao osnova za silikonske pločice;
- vijci, vijci;
- silikonska brtvila za vanjsku uporabu;
- električne žice, diode, terminali.
Količina potrebnog materijala ovisi o veličini baterije, koja je najčešće ograničena brojem dostupnih fotoćelija. Od alata koji su vam potrebni: odvijač ili set odvijača, pila za metal i drvo, lemilo. Za testiranje gotove baterije, potreban vam je tester-ampermetar.
Sada razmotrite najvažnije materijale.
Silikonske pločice ili fotoćelije
Foto-ćelije za baterije su tri vrste:
- polikristalnog;
- monokristal;
- Amorfni.
Polikristalne ploče karakterizira niska učinkovitost. Veličina korisnog učinka je oko 10 - 12%, ali se ovaj pokazatelj ne smanjuje s vremenom. Trajanje polikristala - 10 godina.
Solarna baterija je sastavljena od modula, koji su sačinjeni od fotoelektričnih pretvarača. Baterije s krutim silicijskim fotoćelijama su vrsta sendviča s uzastopnim slojevima fiksiranim u aluminijskom profilu.
Jednokristalne fotocelije mogu se pohvaliti većom učinkovitošću - 13-25% i dugim radnim vremenom - preko 25 godina. Međutim, tijekom vremena učinkovitost monokristala se smanjuje.
Pretvarači monokristala proizvode se piljenjem umjetno uzgajanih kristala, što objašnjava najveću fotoprovodljivost i performanse.
Filmski fotokonverteri proizvode se nanošenjem tankog sloja amorfnog silicija na polimersku fleksibilnu površinu
Amorfne silikonske fleksibilne baterije su najnaprednije. Njihov fotoelektrični pretvarač se raspršuje ili nanosi na polimernu podlogu. Učinkovitost u području od 5 - 6%, ali filmski sustavi izuzetno su pogodni za polaganje.
Filmski sustavi s amorfnim fotokonvertorima pojavili su se relativno nedavno. Izuzetno je jednostavan i jeftin, ali gubi potrošačku kvalitetu brže od konkurencije.
Neprimjereno je koristiti fotonaponske ćelije različitih veličina. U tom slučaju, maksimalna struja koju proizvodi baterija bit će ograničena strujom najmanje ćelije. To znači da veće ploče neće raditi punim kapacitetom.
Kada kupujete fotoćelije, pitajte prodavatelja o načinu isporuke, većina prodavača koristi metodu depilacije kako bi spriječili uništavanje lomljivih elemenata
Najčešće, domaće baterije koriste mono- i polikristalne fotocelice dimenzija 3x6 inča, koje se mogu naručiti u online trgovinama kao što je E-bye.
Trošak fotonaponskih ćelija je prilično visok, ali mnoge trgovine prodaju tzv. Elemente skupine B. Proizvodi iz ove skupine imaju defekt, ali su prikladni za uporabu, a njihova cijena je niža od standardnih ploča za 40-60%.
Većina online trgovina prodaje fotonaponske ćelije u setovima od 36 ili 72 fotoelektrične ploče za pretvorbu. Sabirnice će biti potrebne za spajanje pojedinih modula na bateriju, a terminali će biti potrebni za spajanje na sustav.
Polikristalne silikonske ploče privlače pristupačnu cijenu. Nedostatak ih u ne previše visoke učinkovitosti i krutosti, zahtijevaju solidnu osnovu za polaganje 
Na stražnjoj strani ploče nalazi se 6 igala za lemni vodič. Izvana, kontakt je ili položen u neprekinutoj traci ili isprekidanom linijom. 
Monokristalne silikonske vafle gotovo su tri puta snažnije od polikristalnog i gotovo četiri puta skuplje 
Jednokristalna verzija je fleksibilna, može stati na složene neravne površine koje nisu stabilne
Okvir i prozirni element
Okvir za budući panel može biti izrađen od drvenih letvica ili aluminijskih kutova.
Druga opcija je poželjnija iz više razloga:
- Aluminij je lak metal koji ne opterećuje potpornu konstrukciju, na koju se planira ugraditi bateriju.
- Pri provođenju antikorozivnog tretmana, aluminij ne utječe na hrđu.
- Ne upija vlagu iz okoline, ne trune.
Pri odabiru prozirnog elementa potrebno je obratiti pozornost na parametre kao što je indeks loma sunčeve svjetlosti i sposobnost apsorpcije infracrvenog zračenja.
Učinkovitost fotonaponskih ćelija izravno će ovisiti o prvom indikatoru: što je niži indeks loma, to je veća učinkovitost silikonskih pločica.
Minimalna refleksija pleksiglasa ili njegova jeftinija verzija je pleksiglas. Nešto niži od indeksa loma svjetlosti polikarbonata.
Vrijednost drugog indikatora ovisi o tome hoće li se same silicijeve fotocelice zagrijati ili ne. Što su ploče manje, grije se dulje. IR zračenje se najbolje apsorbira posebnim pleksiglasom koji apsorbira toplinu i staklom s IR apsorpcijom. Malo gore - obična čaša.
Ako je moguće, najbolja opcija bi bila upotreba antirefleksnog prozirnog stakla kao prozirnog elementa.
Odnosom troškova prema indeksima loma svjetlosti i apsorpciji infracrvenog zračenja, pleksiglas je najoptimalnija varijanta za proizvodnju helib baterije.
Dizajn sustava i odabir mjesta
Projekt solarnog sustava uključuje izračunavanje potrebne veličine solarne ploče. Kao što je gore spomenuto, veličina baterije je obično ograničena na skupe fotonaponske ćelije.
Helio-bateriju treba instalirati pod određenim kutom, što bi osiguralo maksimalno izlaganje sunca silicijskim pločicama. Najbolja opcija - baterija, koja može promijeniti kut.
Mjesto postavljanja solarnih ploča može biti vrlo raznoliko: na tlu, na kosom ili ravnom krovu kuće, na krovovima pomoćnih prostorija.
Jedini uvjet je da akumulator mora biti postavljen na sunčanoj strani parcele ili kuće koja nije zasjenjena visokom krunom stabala. U tom slučaju, optimalni kut nagiba mora se izračunati pomoću formule ili pomoću specijaliziranog kalkulatora.
Kut nagiba ovisit će o položaju kuće, godišnjem dobu i klimi. Poželjno je da baterija ima mogućnost mijenjanja kuta nagiba nakon sezonskih promjena u visini sunca, jer oni djeluju što učinkovitije kad je sunčeva svjetlost strogo okomita na površinu.
Za europski dio zemalja ZND-a preporučeni stacionarni kut nagiba je 50 - 60 º. Ako je projektom predviđen uređaj za promjenu kuta nagiba, onda je u zimskom razdoblju bolje postaviti baterije na 70º na horizont, ljeti pod kutom od 30 º
Izračuni pokazuju da 1 četvorni metar solarnog sustava omogućuje da dobijemo 120 vata. Stoga se izračunima može utvrditi da je solarni sustav od najmanje 20 četvornih metara potreban da bi se prosječnoj obitelji osigurao struja od 300 kW mjesečno.
Odmah instalirati takav solarni sustav će biti problematično. No, čak i ugradnja baterije od 5 metara pomoći će u uštedi energije i doprinijeti ekologiji našeg planeta. Također preporučujemo da se upoznate s načelom izračunavanja potrebnog broja solarnih ćelija.
Solarna baterija može se koristiti kao rezervni izvor napajanja sa čestim isključenjem centraliziranog napajanja. Za automatsko prebacivanje potrebno je osigurati sustav neprekidnog napajanja.
Takav sustav je prikladan u tome što kada se koristi tradicionalni izvor električne energije u isto vrijeme, baterija solarnog sustava se puni. Oprema koja poslužuje solarnu bateriju nalazi se unutar kuće, pa je za nju potrebno osigurati posebnu prostoriju.
Stavljanjem baterija na kosi krov kuće, ne zaboravite kut nagiba panela, idealan kada baterija ima uređaj za sezonske promjene kuta nagiba
Korak po korak instalacije solarnog panela
Odabirom mjesta za smještaj solarnog panela i opreme za servisiranje solarnog sustava, te uz sve potrebne materijale i alate, možete početi instalirati bateriju.
Prilikom ugradnje potrebno je pridržavati se sigurnosnih mjera, osobito kod postavljanja gotovog panela na krov kuće. Razmotrite korak po korak algoritam za izradu solarne baterije.
Korak # 1 - lemljenje kontakata na silicijskoj podlozi
Montaža domaće solarne baterije često započinje lemljenjem fotonaponskih vodiča. Naravno, ako imate priliku, najbolje je kupiti fotonaponske ćelije odmah s vodičima, jer lemljenje je vrlo težak i naporan posao koji traje puno vremena.
Lemljenje se provodi na sljedeći način:
- Uzima silicijsku fotocelicu bez vodiča i metalnu traku.
- Vodiči se režu pomoću kartona, a njihova je duljina 2 puta veća od veličine silikonske ploče.
- Provodnik je lagano položio na ploču. Na jednom elementu - dva vodiča.
- Na mjestu gdje će se izrađivati lemljenje, potrebno je nanijeti kiselinu za rad s lemilicom.
- Lemljenje pomoću lemilica, lagano pričvršćivanje vodiča na ploču.
Za vrijeme postupka lemljenja nemoguće je pritisnuti silikatni element, jer vrlo je krhka i može se srušiti! Ako ste sretni, a vi ste stekli fotoćelije s gotovim kontaktima, tada ćete se spasiti od dugog i teškog rada, krećući se izravno u izradu okvira za buduću bateriju.
Lemljenje kontakata neispravnih fotonaponskih ćelija skupine B vrši se u istom smjeru kao i za cijele ploče.
Korak # 2 - izrada okvira za solarnu bateriju
Okvir je mjesto na kojem će se postaviti fotoćelije. Za izradu okvira uzeti aluminijske uglove i letvice, koje čine okvir. Preporučena veličina ugla - 70-90 mm.
Silikonski zaptivač se nanosi na unutrašnjost metalnih uglova. Brtveni kutovi moraju biti pažljivo izvedeni, ovisi o trajnosti cijele konstrukcije.
Nakon što je aluminijski okvir spreman, nastavite s izradom stražnjeg kućišta. Kućište je drvena kutija od iverice s niskim stranama.
Visoke strane će stvoriti sjenu na fotoćelijama, tako da njihova visina ne bi trebala prelaziti 2 cm, dok su strane pričvršćene vijcima i odvijačem.
Dimenzije slučajeva izračunavaju se uzimajući u obzir potrebu da se ostavljaju praznine između fotonaponskih ćelija. Trebala bi biti 3 - 5 mm 
Na bočnim stranama i polugama, koje dijele tijelo na dva segmenta za jednostavnu ugradnju, izbušene su rupe za ventilacijski sustav 
Kako bi se poboljšala točnost montaže ploča i točna raspodjela razmaka, koristi se podloga od ploča od vlakana. 
Da bi se zaštitili detalji kućišta uređaja, koji rade na ulici, detalji kućišta su prekriveni bojom za odbijanje boje
Na dnu kutije kutije iverice nalaze se otvori. Razmak između rupa je oko 10 cm, a u aluminijski okvir postavljen je prozirni element (pleksiglas, antiglare, pleksiglas).
Prozirni element je pritisnut i učvršćen, njegovo pričvršćivanje se izvodi uz pomoć hardvera: 4 na uglovima, kao i 2 dužine i 1 na kratkoj strani okvira. Hardver pričvršćen vijcima.
Okvir za solarnu bateriju je spreman i možete nastaviti do najvažnijeg dijela - instalacije fotonaponskih ćelija. Prije ugradnje potrebno je očistiti pleksiglas od prašine i odmašćiti tekućinom koja sadrži alkohol.
Korak # 3 - montiranje fotoćelija od silikonskih pločica
Montaža i lemljenje silicijskih pločica je najdugotrajniji dio posla stvaranja solarnih ploča vlastitim rukama. Prvo, postavite fotoćelije na pleksiglas s plavim pločama.
Ako prvi put pokupite bateriju, možete koristiti podlogu za označavanje kako biste ploče točno rasporedili na maloj udaljenosti (3-5 mm).
- Proizvodimo lemljenje fotoćelija prema sljedećoj shemi ožičenja: "+" tragovi se nalaze na prednjoj strani ploče, "-" - na stražnjoj strani. Prije lemljenja, lagano nanesite fluks i lemite kako bi spojili kontakte.
- Lemljenje svih fotoćelija vršimo u nizu redovima od vrha do dna. Redovi se također trebaju međusobno povezati.
- Počinjemo lijepiti fotoćelije. Da biste to učinili, nanesite malu količinu brtvila na središte svake silicijske ploče.
- Okrećemo rezultirajuće lance fotocelicama s prednjom stranom (gdje su plave ploče) gore i stavimo ploče prema oznakama koje su ranije primijenjene. Pažljivo pritisnite svaku ploču kako biste je učvrstili na svoje mjesto.
- Kontakti ekstremnih fotoćelija se šalju u sabirnicu, odnosno "+" i "-". Preporučuje se korištenje šireg srebrnog vodiča za gumu.
- Solarna baterija mora biti opremljena blokadom koja povezuje kontakte i sprječava da se baterije tijekom noći isprazne kroz konstrukciju.
- Na dnu okvira izbušimo rupe kako bismo izvukli žice.
Žice moraju biti pričvršćene na okvir tako da se ne mogu objesiti, što se može učiniti pomoću silikonskog brtvila.
Korak 1: Da bi se zaštitni sloj voska uklonio s površine fotonaponskih ploča, oni se umočavaju u vruću, ali ne i vrelu vodu 
Korak 2: Nakon namakanja u vrućoj vodi za uklanjanje voska, obloge od silicija se suše na ručniku. 
Korak 3: Kako bi se olakšao postupak lemljenja i pričvršćivanja ploča, njihovi obrisi su nacrtani na podlozi 
Korak 4: Elementi su povezani u seriju. Lemljenje koristi lemilicu za lemljenje male snage i šipke za lemljenje sa šipkom u jezgri 
Korak 5: Lemljenje se izvodi dok se svi elementi jednog heliosustava ne spoje na 6 pinova. 
Korak 6: Nakon spajanja stražnje strane fotonaponskih ploča, one se okreću i oblikuju vanjske vodove koji prenose struju. 
Korak 7: Sabirnica, s kojom su spojene linije akumulatora, izrađena je od bakrenog pletiva od starog kabela. guma je postavljena na kapljicu ljepila 
Korak 8: Nakon sastavljanja, svaki od dva dijela buduće solarne baterije mora biti ispitan na funkcionalnost u prirodnom svjetlu.
Korak # 4 - Ispitivanje baterije prije brtvljenja
Ispitivanje solarnog panela treba provesti prije brtvljenja kako bi se uklonile smetnje koje se često javljaju tijekom lemljenja. Najbolje je testirati nakon lemljenja svaki redak elemenata - mnogo je lakše otkriti gdje su kontakti slabo povezani.
Za ispitivanje je potreban konvencionalni ampermetar za kućanstvo. Mjerenja treba provoditi na sunčan dan u 13-14 sati, sunce ne smije biti skriveno oblacima.
Bateriju izvlačimo na ulicu i montiramo u skladu s prethodno izračunatim kutom nagiba. Priključujemo ampermetar na kontakte baterije i mjerimo struju kratkog spoja.
Točka ispitivanja je da radna struja električne struje treba biti 0, 5-1, 0 A niža od struje kratkog spoja. Očitavanje instrumenta mora biti veće od 4, 5 A, što znači da solarna baterija radi.
Ako tester daje manje očitanja, onda je vjerojatno da je odsječak fotocelične veze negdje slomljen.
Obično, vlastita solarna baterija izrađena od fotonaponskih ćelija skupine B daje očitanja od 5-10 A, što je 10-20% manje od industrijskih solarnih panela.
Korak 9: Nakon provjere djelovanja dijelova baterije koji su zapečaćeni na podlozi, oni se postavljaju u kućište 
Korak 10: Podloge s pločama unutar kućišta pričvršćuju se na četiri vijka. Dijelovi akumulatora koji spajaju žicu ispuštaju se kroz otvore. 
Korak 11: Schottky dioda je serijski spojena na svaku polovicu baterije koja se gradi. Njegov minus povezuje se s plus sustavom 
Korak 12: Izbušena je rupa za izvlačenje žica iz kućišta. Žice su zamršene kako se ne bi olabavile i učvršćene brtvilom 
Korak 13: Nakon nanošenja sredstva za brtvljenje potrebno je napraviti tehnološki prekid, dopustiti polimerizaciju sastava 
Korak 14: Dvostruki utikač spojen je na žicu iz solarnog panela. Izlaz koji mu pripada nalazi se na bateriji uređaja koji će puniti bateriju. 
Korak 15: Nakon sastavljanja dva dijela uređaja i dovođenja napajanja napolje, baterija je pokrivena unaprijed pripremljenim zaslonom 
Korak 16: Prije brtvljenja spojnica helioprim, ponovno se provodi provjera učinka kako bi se eliminirali odlazni kontakti na vrijeme, ako su otkriveni.
Korak # 5 - Brtvljenje fotoćelija u kućištu
Brtvljenje se može obaviti samo nakon što se uvjerite da baterija radi. Za brtvljenje najbolje je koristiti epoksidnu smjesu, ali s obzirom da će potrošnja materijala biti velika, a njezin trošak je oko 40-45 dolara. Ako je to malo skuplje, umjesto njega možete koristiti sve iste silikonske brtve.
Koristeći silikonsko brtvilo, dati prednost onome na pakiranju na kojem je naznačeno da je pogodan za uporabu na temperaturama ispod nule.
Postoje dva načina za brtvljenje:
- puno punjenje kada su paneli ispunjeni brtvilom;
- nanošenje brtvila na prostor između fotoćelija i na ekstremne elemente.
U prvom slučaju, pečat će biti pouzdaniji. Nakon punjenja brtvilo treba zgrabiti. Zatim se na vrhu postavi pleksiglas i čvrsto pritisne na ploče obložene silikonom.
Kako bi se osigurala amortizacija i dodatna zaštita između stražnje površine fotoćelija i okvira od iverice, mnogi obrtnici savjetuju ugradnju brtve izrađene od tvrde pjenaste gume širine 1, 5-2, 5 cm.
To nije potrebno raditi, ali je poželjno, s obzirom da su silikonske pločice prilično krhke i lako se oštećuju.
Nakon instalacije pleksiglasa na dizajn staviti teret, pod djelovanjem koje ekstruzija mjehurića zraka. Solarna baterija je spremna i nakon ponovnog testiranja može se instalirati na unaprijed odabrano mjesto i priključiti na solarni sustav vašeg doma.
Zaključci i koristan video na temu
Pregled fotoćelija naručenih u kineskoj internetskoj trgovini:
Video upute za proizvodnju solarnih panela:
Izrada solarnih panela vlastitim rukama nije lak zadatak. Učinkovitost većine ovih baterija niža je od učinkovitosti industrijskih proizvodnih ploča za 10-20%. Najvažnija stvar pri dizajniranju solarne baterije je ispravno odabrati i instalirati fotonaponske sustave.
Nemojte odmah pokušati stvoriti veliku ploču. Pokušajte najprije izgraditi mali uređaj kako biste razumjeli sve nijanse ovog procesa.
Imate li praktične vještine za stvaranje solarnih ćelija? Podijelite svoje iskustvo s posjetiteljima naše web-lokacije - napišite komentare u blok u nastavku. Također možete postavljati pitanja o temi članka.