Cách tự sản xuất pin năng lượng mặt trời: hướng dẫn từng bước

Tự làm pin năng lượng mặt trời từ các phương tiện và vật liệu ngẫu hứng tại nhà

Mặc dù thực tế là chúng ta đang sống trong một thế giới hiện đại và phát triển nhanh chóng, nhưng việc mua và lắp đặt các tấm pin mặt trời vẫn còn rất nhiều người giàu có. Chi phí của một bảng điều khiển, chỉ sản xuất 100 watt, dao động từ 6 đến 8 nghìn rúp.Đây là chưa kể thực tế là sẽ cần mua tụ điện, pin, bộ điều khiển sạc, bộ biến tần mạng, bộ chuyển đổi và những thứ khác riêng biệt. Nhưng nếu bạn không có nhiều kinh phí, nhưng muốn chuyển sang một nguồn năng lượng thân thiện với môi trường, thì chúng tôi có một cái gì đó cho bạn. tin tốt - bảng điều khiển năng lượng mặt trời có thể được thu thập tại nhà. Và nếu bạn làm theo tất cả các khuyến nghị, hiệu quả của nó sẽ không kém hơn so với phiên bản lắp ráp thương mại. Trong phần này, chúng ta sẽ xem xét cách lắp ráp từng bước

Chúng tôi cũng sẽ chú ý đến các vật liệu mà từ đó các tấm pin mặt trời có thể được lắp ráp.

Từ điốt

Đây là một trong những vật liệu ngân sách nhất. Nếu bạn định sản xuất pin năng lượng mặt trời cho ngôi nhà của mình từ điốt, thì hãy nhớ rằng với sự trợ giúp của các thành phần này, chỉ những tấm pin mặt trời nhỏ mới được lắp ráp có thể cung cấp năng lượng cho bất kỳ thiết bị nhỏ nào. Điốt D223B là phù hợp nhất. Đây là những điốt kiểu Liên Xô, loại tốt vì có vỏ bằng kính, do kích thước nên mật độ lắp cao và giá thành dễ chịu.

Sau đó, chúng tôi chuẩn bị bề mặt cho vị trí của các điốt trong tương lai. Nó có thể là một tấm ván gỗ hoặc bất kỳ bề mặt nào khác. Bắt buộc phải tạo lỗ trên toàn bộ diện tích của nó, giữa các lỗ cần quan sát khoảng cách từ 2 đến 4 mm.

Sau khi chúng tôi lấy điốt của mình và lắp chúng bằng đuôi nhôm vào các lỗ này. Sau đó, các đuôi cần được uốn cong tương quan với nhau và hàn để khi chúng nhận năng lượng mặt trời, chúng sẽ phân phối điện thành một “hệ thống”.

Pin mặt trời diode thủy tinh nguyên thủy của chúng tôi đã sẵn sàng.Ở đầu ra, nó có thể cung cấp năng lượng một vài vôn, đây là một chỉ số tốt cho việc lắp ráp thủ công mỹ nghệ.

Từ bóng bán dẫn

Tùy chọn này sẽ nghiêm trọng hơn tùy chọn diode, nhưng nó vẫn là một ví dụ về việc lắp ráp thủ công khắc nghiệt.

Để tạo ra pin năng lượng mặt trời từ các bóng bán dẫn, trước tiên bạn sẽ cần chính các bóng bán dẫn. May mắn thay, chúng có thể được mua ở hầu hết mọi khu chợ hoặc trong các cửa hàng điện tử.

Sau khi mua, bạn sẽ cần phải cắt vỏ của bóng bán dẫn. Dưới nắp hộp ẩn chứa yếu tố cần thiết và quan trọng nhất đối với chúng ta - một tinh thể bán dẫn.

Tiếp theo, chúng tôi chuẩn bị khung của pin năng lượng mặt trời của chúng tôi. Bạn có thể sử dụng cả gỗ và nhựa. Nhựa chắc chắn sẽ tốt hơn. Chúng tôi khoan lỗ trên đó cho đầu ra của bóng bán dẫn.

Sau đó, chúng tôi chèn chúng vào khung và hàn chúng lại với nhau, tuân theo các chỉ tiêu của “đầu vào-đầu ra”.

Ở đầu ra, một loại pin như vậy có thể cung cấp đủ năng lượng để thực hiện công việc, ví dụ, một máy tính hoặc một bóng đèn đi-ốt nhỏ. Một lần nữa, một bảng điều khiển năng lượng mặt trời như vậy được lắp ráp hoàn toàn để giải trí và không đại diện cho yếu tố “cung cấp điện” nghiêm túc.

Từ lon nhôm

Tùy chọn này đã nghiêm trọng hơn hai tùy chọn đầu tiên. Đây cũng là một cách cực kỳ rẻ và hiệu quả để lấy năng lượng. Điều duy nhất là ở đầu ra, nó sẽ nhiều hơn so với các biến thể của điốt và bóng bán dẫn, và nó sẽ không phải là điện, mà là nhiệt. Tất cả những gì bạn cần là một số lượng lớn các lon nhôm và một hộp đựng. Thân gỗ hoạt động tốt. Trong trường hợp, phần phía trước phải được phủ bằng plexiglass. Nếu không có nó, pin sẽ không hoạt động hiệu quả.

Sau đó, sử dụng các dụng cụ, đục ba lỗ ở đáy của mỗi lọ.Ở trên cùng, lần lượt, một vết cắt hình ngôi sao được thực hiện. Các đầu tự do được uốn cong ra ngoài, điều này là cần thiết để cải thiện sự hỗn loạn của không khí được làm nóng xảy ra.

Sau những thao tác này, các dải ngân được gấp lại thành các đường dọc (đường ống) vào thân pin của chúng ta.

Sau đó, một lớp cách nhiệt (bông khoáng) được đặt giữa các đường ống và tường / tường phía sau. Sau đó, bộ thu được đóng bằng polycarbonate tế bào trong suốt.

Tế bào quang điện nào phù hợp nhất cho bảng điều khiển năng lượng mặt trời và tôi có thể tìm chúng ở đâu

Các tấm pin mặt trời tự chế sẽ luôn đi sau các tấm pin mặt trời tự chế một bước và vì một số lý do. Thứ nhất, các nhà sản xuất nổi tiếng lựa chọn cẩn thận các tế bào quang điện, loại bỏ các tế bào có thông số không ổn định hoặc giảm. Thứ hai, trong sản xuất pin năng lượng mặt trời, người ta sử dụng loại kính đặc biệt có tác dụng tăng khả năng truyền ánh sáng và giảm độ phản xạ - hầu như không thể tìm thấy thứ này được bày bán trên thị trường. Và thứ ba, trước khi tiến hành sản xuất hàng loạt, tất cả các thông số của kiểu dáng công nghiệp đều được kiểm tra bằng các mô hình toán học. Kết quả là, ảnh hưởng của việc đốt nóng tế bào lên hiệu suất của pin được giảm thiểu, hệ thống thoát nhiệt được cải thiện, tiết diện tối ưu của các thanh cái kết nối, nghiên cứu các cách để giảm tốc độ suy giảm của tế bào quang điện, v.v. không thể giải quyết những vấn đề như vậy nếu không có phòng thí nghiệm được trang bị và trình độ thích hợp.

Chi phí thấp tự chế tấm pin mặt trời cho phép bạn xây dựng một cài đặt, cho phép bạn từ bỏ hoàn toàn dịch vụ của các công ty năng lượng

Tuy nhiên, các tấm pin mặt trời tự chế cho thấy kết quả hoạt động tốt và không thua xa các tấm pin công nghiệp. Về phần giá cả, ở đây chúng ta lãi gấp hơn hai lần, tức là với cùng một chi phí, sản phẩm tự chế sẽ cho lượng điện cao gấp đôi.

Xem xét tất cả những điều trên, một bức tranh về loại pin mặt trời nào phù hợp với điều kiện của chúng ta. Những tấm phim biến mất do không bán được và những tấm phim vô định hình do thời gian sử dụng ngắn và hiệu quả thấp. Các tế bào của silicon kết tinh vẫn còn. Tôi phải nói rằng trong thiết bị sản xuất tại nhà đầu tiên, tốt hơn là sử dụng "đa tinh thể" rẻ hơn. Và chỉ sau khi chạy công nghệ và đã “đầy tay”, bạn mới nên chuyển sang các tế bào đơn tinh thể.

Các tế bào quang điện không đạt tiêu chuẩn giá rẻ phù hợp để chạy trong công nghệ - cũng như các thiết bị chất lượng cao, chúng có thể được mua trên các sàn giao dịch nước ngoài

Đối với câu hỏi mua pin mặt trời rẻ ở đâu, bạn có thể tìm thấy chúng trên các nền tảng thương mại nước ngoài như Taobao, Ebay, Aliexpress, Amazon, v.v. Ở đó, chúng được bán dưới dạng các tế bào quang riêng lẻ với nhiều kích thước và hiệu suất khác nhau, và bộ dụng cụ làm sẵn để lắp ráp các tấm pin năng lượng mặt trời bất kỳ.

Có thể thay tấm quang điện bằng thứ khác được không?

Hiếm có gia chủ nào không có một chiếc hộp đựng bảo bối với các linh kiện đài cũ. Nhưng điốt và bóng bán dẫn từ máy thu và TV cũ vẫn là những chất bán dẫn giống nhau với các điểm nối p-n, khi được ánh sáng mặt trời chiếu sáng sẽ tạo ra dòng điện. Tận dụng những đặc tính này và kết nối một số thiết bị bán dẫn, bạn có thể tạo ra một pin năng lượng mặt trời thực sự.

Để sản xuất pin năng lượng mặt trời công suất thấp, bạn có thể sử dụng cơ sở nguyên tố cũ của các thiết bị bán dẫn

Người đọc chú ý sẽ hỏi ngay câu bắt được là gì. Tại sao phải trả tiền cho các tế bào đơn hoặc đa tinh thể do nhà máy sản xuất, nếu bạn có thể sử dụng những gì nằm dưới chân bạn theo đúng nghĩa đen. Như mọi khi, ma quỷ ở trong các chi tiết. Thực tế là các bóng bán dẫn germani mạnh nhất có thể tạo ra hiệu điện thế không quá 0,2 V dưới ánh nắng chói chang ở cường độ dòng điện được đo bằng microampe. Để đạt được các thông số mà tế bào quang điện silicon phẳng tạo ra, bạn sẽ cần vài chục hoặc thậm chí hàng trăm chất bán dẫn. Pin làm từ các thành phần radio cũ chỉ tốt để sạc đèn LED cắm trại hoặc pin điện thoại di động nhỏ. Để thực hiện các dự án lớn hơn, pin mặt trời đã mua là không thể thiếu.

Làm việc độc lập

làm thế nào để tạo ra một pin năng lượng mặt trời

Tôi muốn nói ngay - đừng thực sự hy vọng rằng bạn có thể tự mình chế tạo một thiết bị có thể trang trải đầy đủ mọi chi phí của ngôi nhà và cung cấp cho tòa nhà nguồn điện 220 volt. Kích thước của việc lắp đặt như vậy sẽ rất lớn, bởi vì một tấm tạo ra dòng điện với điện áp chỉ 0,5 V. Tối ưu cho các sản phẩm tự chế là điện áp danh định 18 volt. Chúng tôi sẽ tập trung vào chỉ số này khi tính toán số lượng tế bào quang điện cần thiết cho pin.

Để gắn chặt tốt hơn, chúng tôi đặt các mặt trên keo và vặn chúng bằng vít tự khai thác. Để hàn các khối dễ dàng hơn, chúng tôi chia hộp thành hai phần bằng cách sử dụng một thanh cố định ở giữa hộp.

Điều gì cần xem xét khi chọn tế bào quang điện?

Để sản xuất các loại pin mặt trời như vậy, có hai loại pin mặt trời - từ silicon đa tinh thể và đơn tinh thể. Tuy nhiên, khi tự tay lắp ráp chúng ở nhà, bạn cần biết rằng hiệu quả của thiết kế đầu tiên cao hơn thiết kế thứ hai - 17,5% so với 15%.

Điều này sẽ cho phép bạn hiểu số tiền bạn cần mua pin mặt trời và bao nhiêu không gian bạn cần để lắp đặt pin. Góc nghiêng của bảng điều khiển cũng rất quan trọng, góc nghiêng của bảng điều khiển phải được đặt ở phía nhiều nắng nhất của ngôi nhà.

Điều quan trọng là góc nghiêng có thể được thay đổi để các tấm tùy biến được sử dụng hiệu quả hơn.

Các tế bào quang điện được kết nối bằng cách sử dụng các dây dẫn được hàn nối tiếp và song song với chúng, làm tăng điện áp và cường độ dòng điện, đồng thời cho phép bạn nhận năng lượng ngay cả khi một trong các phần tử của chúng bị hỏng.

Trong các tấm pin mặt trời, ngoài chất dẫn điện, còn có chất bán dẫn bảo vệ chúng khỏi quá nhiệt - điốt. Thật vậy, trong bóng tối, thiết kế chủ động hấp thụ năng lượng tích tụ do pin, là loại pin chì thông thường.

Năng lượng mặt trời vì lợi ích của con người

Các chất mang năng lượng hydrocacbon có thể cạn kiệt, và việc sử dụng chúng không phải lúc nào cũng xảy ra trong các quy trình công nghệ sạch. Do đó, chúng tôi quan sát thấy sự ô nhiễm liên tục của môi trường mà con người đang sống.

Việc sử dụng các nguồn năng lượng điện thay thế sẽ tiết kiệm môi trường cho các thế hệ tương lai. Việc sử dụng năng lượng mặt trời có một số ưu điểm:

• tiềm năng vô tận. Ánh sáng có thể đáp ứng nhu cầu của một người về bất kỳ lượng năng lượng sạch nào mà anh ta cần;
• năng lượng im lặng.Sự biến đổi của ánh sáng mặt trời thành năng lượng điện diễn ra trong im lặng hoàn toàn. Đây là yếu tố quan trọng giúp phân biệt quá trình này với các phương pháp thu năng lượng điện khác;
• ánh sáng tự do. Những tia nắng mặt trời xuyên qua mọi nơi và sưởi ấm miễn phí cho mọi cư dân. Sau một lần đầu tư vào việc mua các tấm pin mặt trời, chủ sở hữu có thể được đảm bảo vận hành mô-đun trong hai mươi năm.

Tại sao mọi người bắt đầu nghĩ về năng lượng thay thế?

Bởi vì họ muốn có một nguồn cung cấp điện dự phòng.

Trước khi bắt đầu chế tạo pin năng lượng mặt trời bằng chính tay mình ở nhà, bạn cần xác định rõ công việc đang làm để làm gì. Nếu nó được thực hiện để tiết kiệm tiền, thì bạn cần phải hiểu rằng việc hoàn vốn của một công trình do chính bạn xây dựng từ các phương tiện ngẫu nhiên phụ thuộc vào chi phí của vật liệu được sử dụng. Mặt khác, tiết kiệm vật tư tiêu hao dẫn đến giảm tuổi thọ. Vì vậy, bạn cần phải tìm "ý nghĩa vàng".

Trong tùy chọn ngân sách nhất, bạn sẽ cần:

• góc nhôm;
• thủy tinh;
• tế bào quang điện và chất dẫn điện;
• điốt và vật liệu khung;
• chất trám trét;
• đồng hồ vạn năng;
• mỏ hàn;
• thiếc;
• tuôn ra;
• hàn lốp xe;
• chất bịt kín
• đinh vít;
• sơn và bện để cách điện cáp.

Thiết bị

Cốt lõi thiết bị pin năng lượng mặt trời nói dối là hiện tượng hiệu ứng quang điện, được phát hiện vào thế kỷ XX bởi A. Einstein. Hóa ra ở một số chất, dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời hoặc các chất khác, các hạt mang điện bị tách ra. Khám phá này đã dẫn đến việc tạo ra mô-đun năng lượng mặt trời đầu tiên vào năm 1953.

Vật liệu để sản xuất các phần tử là chất bán dẫn - tấm kết hợp của hai vật liệu có độ dẫn điện khác nhau.Thông thường, silicon đa tinh thể hoặc đơn tinh thể với các chất phụ gia khác nhau được sử dụng để sản xuất chúng.

Dưới tác động của ánh sáng mặt trời, một lớp dư thừa electron xuất hiện và lớp kia thiếu hụt chúng. Các electron "thừa" đi vào vùng thiếu của chúng, quá trình này được gọi là quá trình chuyển đổi p-n.

Pin mặt trời bao gồm hai lớp bán dẫn có độ dẫn điện khác nhau

Giữa các vật liệu tạo thành vật liệu thừa và thiếu điện tử, người ta đặt một lớp hàng rào ngăn cản sự chuyển tiếp. Điều này là cần thiết để dòng điện chỉ xuất hiện khi có nguồn tiêu thụ năng lượng.

Các photon ánh sáng đập vào bề mặt sẽ đánh bật các electron và cung cấp cho chúng năng lượng cần thiết để vượt qua lớp chắn. Các êlectron âm truyền từ vật dẫn p sang vật dẫn n, và êlectron dương chuyển động ngược lại.

Do tính dẫn điện khác nhau của các vật liệu bán dẫn nên có thể tạo ra sự chuyển động có hướng của các electron. Do đó, một dòng điện được tạo ra.

Các phần tử được kết nối nối tiếp với nhau, tạo thành một bảng có diện tích lớn hơn hoặc nhỏ hơn, được gọi là pin. Pin như vậy có thể được kết nối trực tiếp với nguồn tiêu thụ. Nhưng vì hoạt động của mặt trời thay đổi vào ban ngày và ngừng hoàn toàn vào ban đêm, nên pin được sử dụng để tích lũy năng lượng khi không có ánh sáng mặt trời.

Một thành phần cần thiết trong trường hợp này là bộ điều khiển. Nó dùng để kiểm soát việc sạc pin và tắt pin khi đã sạc đầy.

Dòng điện do pin năng lượng mặt trời tạo ra là không đổi, để sử dụng phải chuyển đổi sang dòng điện xoay chiều. Đây là những gì một biến tần dành cho.

Vì tất cả các thiết bị điện tiêu thụ năng lượng được thiết kế cho một điện áp nhất định, nên trong hệ thống cần có bộ ổn định để cung cấp các giá trị mong muốn.

Các thiết bị bổ sung được lắp đặt giữa mô-đun năng lượng mặt trời và người tiêu dùng

Chỉ khi tất cả các thành phần này có mặt, thì mới có thể có được một hệ thống chức năng cung cấp năng lượng cho người tiêu dùng và không đe dọa làm vô hiệu hóa chúng.

Thiết kế hệ thống và lựa chọn địa điểm

Thiết kế của hệ thống năng lượng mặt trời bao gồm các tính toán về kích thước cần thiết của tấm năng lượng mặt trời. Như đã đề cập ở trên, kích thước pin thường bị giới hạn bởi các tế bào quang điện đắt tiền.

Pin mặt trời phải được lắp đặt ở một góc nhất định, điều này sẽ đảm bảo sự tiếp xúc tối đa của các tấm silicon với ánh sáng mặt trời. Lựa chọn tốt nhất là pin có thể thay đổi góc nghiêng.

Vị trí lắp đặt các tấm năng lượng mặt trời có thể đa dạng nhất: trên mặt đất, trên dốc hoặc phẳng nóc nhà, trên nóc các phòng tiện ích.

Điều kiện duy nhất là pin phải được đặt ở phía có ánh nắng mặt trời của địa điểm hoặc ngôi nhà, không bị che bởi những tán cây cao. Trong trường hợp này, góc nghiêng tối ưu phải được tính theo công thức hoặc sử dụng máy tính chuyên dụng.

Góc nghiêng sẽ phụ thuộc vào vị trí của ngôi nhà, mùa và khí hậu. Người ta mong muốn rằng pin có khả năng thay đổi góc nghiêng theo sự thay đổi theo mùa về độ cao của mặt trời, bởi vì. chúng hoạt động hiệu quả nhất khi tia nắng mặt trời chiếu thẳng góc với bề mặt.

Đối với phần Châu Âu của các nước SNG, góc nghiêng cố định được khuyến nghị là 50 - 60 º.Nếu thiết kế cung cấp một thiết bị để thay đổi góc nghiêng, thì vào mùa đông, tốt hơn là đặt pin ở 70 º so với đường chân trời, vào mùa hè ở góc 30 º

Tính toán cho thấy 1 mét vuông của hệ mặt trời có thể thu được 120 watt. Do đó, bằng cách tính toán, có thể thấy rằng để cung cấp điện cho một gia đình trung bình với lượng điện 300 kW mỗi tháng, thì cần phải có một hệ thống năng lượng mặt trời có diện tích ít nhất là 20 mét vuông.

Sẽ có vấn đề nếu ngay lập tức lắp đặt một hệ thống năng lượng mặt trời như vậy. Nhưng ngay cả việc lắp đặt một cục pin dài 5 mét cũng sẽ giúp tiết kiệm năng lượng và đóng góp một cách khiêm tốn vào hệ sinh thái của hành tinh chúng ta. Chúng tôi cũng khuyên bạn nên tự làm quen với nguyên tắc tính toán số lượng tấm pin mặt trời cần thiết.

Pin năng lượng mặt trời có thể được sử dụng như một nguồn năng lượng dự phòng trong trường hợp nguồn điện tập trung thường xuyên bị tắt. Để đóng cắt tự động, cần cung cấp hệ thống cung cấp điện liên tục.

Hệ thống như vậy thuận tiện ở chỗ khi sử dụng nguồn điện truyền thống, bộ tích điện của hệ thống năng lượng mặt trời được sạc đồng thời. Thiết bị phục vụ pin năng lượng mặt trời được đặt bên trong ngôi nhà, vì vậy cần phải cung cấp một phòng đặc biệt cho nó.

Khi đặt pin trên mái dốc của ngôi nhà, đừng quên góc của bảng điều khiển, lý tưởng khi pin có thiết bị thay đổi góc theo mùa.

Lắp đặt và kết nối pin năng lượng mặt trời cho người tiêu dùng

Đối với một số lý do bảng điều khiển năng lượng mặt trời tự chế là một thiết bị khá mỏng manh, do đó, nó đòi hỏi sự bố trí của một khung đỡ đáng tin cậy.Lựa chọn lý tưởng sẽ là một thiết kế cho phép bạn định hướng nguồn điện tự do trong cả hai mặt phẳng, nhưng sự phức tạp của hệ thống như vậy thường là một lập luận mạnh mẽ ủng hộ hệ thống nghiêng đơn giản. Nó là một khung di động có thể được đặt ở bất kỳ góc độ nào so với ánh sáng. Một trong những lựa chọn cho khung được đánh sập từ một thanh gỗ được trình bày dưới đây. Bạn có thể sử dụng các góc kim loại, đường ống, lốp xe, v.v. để sản xuất nó - tất cả mọi thứ trong tầm tay.

Bản vẽ khung bảng năng lượng mặt trời

Để kết nối bảng điều khiển năng lượng mặt trời với pin, bạn cần một bộ điều khiển sạc. Thiết bị này sẽ theo dõi mức độ sạc và xả của pin, kiểm soát dòng điện đầu ra và chuyển sang nguồn điện lưới trong trường hợp sụt giảm điện áp đáng kể. Bạn có thể mua thiết bị có công suất cần thiết và chức năng cần thiết tại cùng các cửa hàng nơi bán tế bào quang điện. Đối với nguồn điện của người tiêu dùng gia đình, điều này sẽ yêu cầu biến đổi điện áp thấp thành 220 V. Một thiết bị khác, bộ biến tần, đã đối phó thành công với điều này. Tôi phải nói rằng ngành công nghiệp trong nước sản xuất các thiết bị đáng tin cậy với các đặc tính hiệu suất tốt, do đó, bộ chuyển đổi có thể được mua ngay tại chỗ - trong trường hợp này, đảm bảo "thực" sẽ là một phần thưởng.

Một pin năng lượng mặt trời sẽ không đủ cho nguồn điện chính thức ở nhà - bạn cũng sẽ cần pin, bộ điều khiển sạc và bộ biến tần

Tất cả về lắp ráp pin mặt trời

Khi hoàn thành khung, hãy bắt đầu lắp ráp các tế bào quang điện.Đối với người mới bắt đầu, nên bắt đầu bằng cách tạo ra một pin nhỏ, để lại một số tấm để thay thế trong trường hợp bị hỏng. trong quá trình hàn. Các phần này tạo thành 4 hàng (mỗi hàng 12 phần tử).

Tổng công suất tối đa nên vào khoảng 85 watt:

• nếu nhiều ô được sử dụng cho pin, ngay từ đầu chúng cần được sắp xếp theo số vôn được tạo ra. Nếu không, phần tử có ít vôn nhất sẽ là điện trở;
• các phần tử được đặt trên khung với mặt ngược lại, tức là xuống bề mặt phía trước. Tiếp theo, chuẩn bị mỏ hàn, bột trợ dung, cồn, tăm bông;
• sau đó tiến hành hàn. Quá trình hàn được thực hiện cẩn thận, vì với một lực mạnh, các phần tử có thể bị hỏng. Các dây dẫn kết nối của một phần tử được đặt sao cho chúng đi qua các điểm hàn ở mặt trái của phần tử kia;
• ở giai đoạn tiếp theo, họ chuyển sang hàn một lốp xe hai milimét vào các tế bào năng lượng mặt trời - quá trình này rất đơn giản, nhưng khá thường xuyên. Kích thước của lốp được xác định dựa trên chiều rộng của hai yếu tố và khoảng cách giữa chúng (0,5-1 cm). Tất cả các lốp khác được đo theo chiều dài của lốp đầu tiên.
• Bây giờ, sau khi làm ẩm tăm bông trong cồn, hãy tẩy dầu mỡ ở những nơi lốp xe sẽ được hàn. Sau đó, những chỗ này được vẽ bằng bút chì, không bắt buộc đối với lốp đã được đóng hộp. Sau đó, lốp xe được hàn cẩn thận bằng mỏ hàn. Không cần thêm chất hàn - có đủ chất hàn trên bus để hàn chất lượng cao.
• Điều chính là không có phần nhô ra, khi đặt trên kính, có thể dẫn đến hư hỏng các bộ phận. Các điểm hàn một lần nữa được lau bằng tăm bông thấm cồn để loại bỏ tàn dư của vật hàn. Vì vậy, tất cả các yếu tố được hàn;
• khi tất cả các lốp xe được hàn, chúng tôi hàn mặt sau của các tấm: tẩy dầu mỡ nơi hàn trong tương lai, áp dụng chất trợ dung, chất hàn, loại bỏ dư lượng chất hàn. Để kết nối được nối tiếp, bus đầu tiên (trên phần tử đầu tiên của băng đầu tiên) phải đi ra từ bên dưới nó, trên thứ hai - ở trên cùng, ở thứ ba - lại đi ra từ bên dưới, v.v.;
• khi tất cả các phần tử được hàn (lắp ráp thành băng), họ tiến hành tẩy dầu mỡ kính, trên đó chúng được đặt, không quên để lại khoảng cách giữa các hàng từ 0,5 đến 1 cm;
• khi tất cả các tế bào quang điện được hàn, đến lượt chúng được dán vào khung, trong đó một giọt chất trám silicone được áp dụng vào mặt trái của mỗi phần tử, điều này sẽ đảm bảo việc dán đáng tin cậy. Sau khi gắn các phần tử vào kính, họ kiểm tra dòng điện cũng như các tấm quá nhiệt. Nếu có bất kỳ, tốt hơn là thay thế chúng;
• sau khi hoàn thành công việc, bắt buộc phải quấn chúng bằng dây quấn đối với cáp làm bằng đồng, chúng sẽ kết nối chúng lại với nhau. Bạn có thể dán nó với cùng một chất trám trét;
• nó vẫn còn một chút trước khi kết thúc công việc - để niêm phong các phần tử, mà chúng được bao phủ bằng silicone. Đủ hai lon 300 ml. Khó khăn đối với nhiều người nảy sinh với sự phân bố đồng đều của nó, vì silicone khá dày. Sau khi ứng dụng, phải mất ít nhất 8 giờ;
• Bạn nên kiểm tra bảng điều khiển năng lượng mặt trời trước khi niêm phong để đảm bảo rằng vật hàn có chất lượng cao. Nếu khả năng tài chính cho phép, có thể sử dụng các hợp chất thay cho chất trám trét rẻ tiền. Đầu tiên, cố định hệ thống dọc theo các cạnh, sau đó ở giữa. Lấp đầy khoảng trống giữa các "dải băng" của tế bào quang điện. Thêm sơn mài acrylic vào chất trám, phủ hỗn hợp lên mặt sau.
• Film 751, dùng để dán các ứng dụng vào máy quảng cáo, cũng phù hợp). Nó là cần thiết để đặt các bộ phim đồng đều, bởi vì. không có gì có thể thay đổi sau này. Nếu nó không nằm phẳng, bộ phim không nên bị xé ra, bởi vì. tế bào quang điện bị hỏng. Rất cẩn thận, dần dần loại bỏ lớp ra khỏi phim, nó được nắn thẳng từ giữa đến các cạnh, ấn nhẹ;
• các tấm được gắn vào khung bằng các vít nằm trên ray.

Một thiết kế như vậy trong thời tiết nắng sẽ có thể tạo ra 70-85 watt mỗi giờ.

Làm đầy bằng silicone

Cái này có thể coi là xong lắp ráp tại nhà pin năng lượng mặt trời. Với sự xuất hiện của nó trong ngôi nhà, bạn sẽ có được nguồn năng lượng thân thiện với môi trường, giúp giảm tiêu thụ năng lượng từ các nguồn truyền thống có ảnh hưởng xấu đến môi trường và có hại cho sức khỏe.

Video: Cách làm tấm pin năng lượng mặt trời tại nhà

Cách sử dụng giấy bạc

Giấy bạc cũng có thể được sử dụng để tạo ra nguồn điện, tuy nhiên, nó sẽ cung cấp ít năng lượng. Giấy bạc trơn, kích thước 45 cm vuông là phù hợp, phải được rửa bằng nước xà phòng để loại bỏ dầu mỡ. Đây là hướng dẫn từng bước:

1. Sử dụng da, chúng tôi loại bỏ bất kỳ loại ăn mòn nào.
2. Ta đặt một tờ giấy bạc lên bếp điện có công suất 1,1 kW và đun cho đến khi trên đó xuất hiện những đốm màu đỏ cam. Nếu bị nung nóng thêm, các vết này sẽ chuyển sang màu đen, điều này cho thấy sự hình thành của oxit đồng.
3. Ta tiếp tục đun thêm 30 phút nữa để màng oxit có độ dày như mong muốn. Tắt đầu đốt và để tờ giấy nguội bớt. Làm lạnh từ từ, oxit bắt đầu di chuyển đi. Dưới vòi nước chảy, chúng tôi loại bỏ oxit còn lại mà không làm cong hoặc làm hỏng tấm và một lớp oxit mỏng.
4. Một lần nữa, cắt cùng một miếng giấy bạc - kích thước của miếng đầu tiên.
5. Chúng tôi lấy một chai nhựa, cắt bỏ cổ và đặt cả hai miếng vào đó, cố định chúng bằng kẹp. Chúng phải được định vị để không kết nối. Đối với phần mà chúng tôi đã nung nóng, chúng tôi vẽ một thiết bị đầu cuối âm và đến thiết bị thứ hai - một đầu cực dương.

Đổ dung dịch muối vào chai sao cho cách mép các điện cực khoảng 2,5 cm.

Sơ đồ bảng điều khiển năng lượng mặt trời dạng lá

Pin để tặng đã sẵn sàng.

Tất nhiên, một thiết bị tự sản xuất như vậy không đủ để cung cấp cho một ngôi nhà, nhưng nó có thể được sử dụng để sạc lại các thiết bị điện nhỏ hoặc như một nguồn cung cấp năng lượng vô tuyến.

Pin năng lượng mặt trời: nó hoạt động như thế nào

Sau khi Einstein mô tả hiệu ứng quang điện, toàn bộ sự đơn giản của một hiện tượng vật lý có vẻ phức tạp như vậy đã được tiết lộ cho thế giới. Nó dựa trên một chất có các nguyên tử riêng lẻ ở trạng thái không ổn định. Khi bị “bắn phá” bởi các photon ánh sáng, các electron bị văng ra khỏi quỹ đạo của chúng - đây là các nguồn hiện tại.

Trong gần nửa thế kỷ, hiệu ứng quang điện không có ứng dụng thực tế nào vì một lý do đơn giản - không có công nghệ thu được vật liệu có cấu trúc nguyên tử không ổn định. Triển vọng cho các nghiên cứu sâu hơn chỉ xuất hiện khi phát hiện ra chất bán dẫn. Nguyên tử của những vật liệu này hoặc có sự dư thừa electron (độ dẫn n) hoặc bị thiếu hụt trong chúng (độ dẫn p). Khi sử dụng cấu trúc hai lớp với lớp loại n (cực âm) và lớp loại p (cực dương), sự “bắn phá” của các photon ánh sáng đánh bật các electron ra khỏi nguyên tử của lớp n. Rời khỏi vị trí của mình, chúng lao về quỹ đạo tự do của các nguyên tử của lớp p rồi trở về vị trí ban đầu nhờ tải trọng liên kết.Chắc các bạn cũng biết rằng chuyển động của các electron trong mạch điện kín là dòng điện. Nhưng có thể làm cho các electron chuyển động không phải do từ trường, như trong máy phát điện, mà do dòng chuyển động của các hạt bức xạ mặt trời.

Tấm pin mặt trời hoạt động nhờ hiệu ứng quang điện, được phát hiện vào đầu thế kỷ 19.

Việc tạo ra điện trong chất bán dẫn trực tiếp phụ thuộc vào lượng năng lượng mặt trời, vì vậy tế bào quang điện không chỉ được lắp đặt ngoài trời mà chúng còn cố gắng định hướng bề mặt của chúng vuông góc với tia tới. Và để bảo vệ các tế bào khỏi bị hư hại cơ học và ảnh hưởng của khí quyển, chúng được gắn trên một đế cứng và được bảo vệ bằng kính từ trên cao.

Đặc điểm tế bào quang

Nguyên lý hoạt động của máy phát điện dựa trên tính chất của một số vật liệu dưới tác dụng của ánh sáng sinh ra các electron. Một số loại tấm có chứa silicon đã được phát triển:

Đơn tinh thể là loại cứng nhất, nặng, giòn. Với hiệu suất cao, ít nhất 14%, các thiết bị tương tự hiện đại mạnh hơn, lợi nhuận lên đến 35%.

Đa tinh thể mạnh hơn đồng nhất, nhẹ hơn, mạnh hơn. Về sức mạnh và tính chất, chúng kém hơn so với đơn tinh thể: hiệu suất của bảng điều khiển không cao hơn 9%, tuổi thọ là 20 năm.

Mặt khác, các tinh thể có định hướng khác nhau tạo ra các điện tử dưới ánh sáng tán xạ:

• trong điều kiện bóng râm;
• mây vừa;
• Hoàng hôn.

Vô định hình - linh hoạt, màng mỏng, nhẹ. Hiệu quả lên đến 100%, tuổi thọ ít nhất 15 năm.

Phụ thuộc vào mức độ chiếu sáng, một thứ tự độ lớn đắt hơn đơn tinh thể. Dễ dàng gắn kết, độ bền cao.Chúng được may trên túi xách, ba lô, áo vest, dùng để nạp năng lượng.

Đối với máy phát điện năng lượng mặt trời gia đình, chiếc thứ nhất và thứ hai đã qua sử dụng, chiếc thứ ba để lâu quá sẽ hỏng. Tốt hơn là lắp ráp đầu dò từ các tấm loại B - đây là những đầu dò có khuyết tật nhỏ: các cạnh bị sứt mẻ, trầy xước.

Chúng không ảnh hưởng đến chất lượng của máy phát điện thành phẩm. Các tấm được đánh dấu "B" rẻ hơn 2-3 lần so với các tấm loại một.

Bộ ngắt mạch

Trong mạch của nhà máy điện mặt trời, cũng như trong mạch của bất kỳ nguồn điện mạnh nào khác, cần phải lắp đặt bảo vệ chống đoản mạch. Trước hết, tự động hóa hoặc liên kết cầu chì phải bảo vệ cáp điện đến từ pin cho biến tần.

Leo2
Người dùng FORUMHOUSE

Nếu nó đóng một cái gì đó trong biến tần, thì nó không xa đám cháy. Một trong những yêu cầu đối với hệ thống pin là sự hiện diện của bộ ngắt mạch DC hoặc liên kết hợp nhất trên ít nhất một trong các dây dẫn và càng gần các cực của pin càng tốt.

Ngoài ra, bảo vệ được đặt trong pin và mạch điều khiển. Bạn cũng không nên lơ là việc bảo vệ từng nhóm người tiêu dùng (người tiêu dùng dòng điện một chiều, thiết bị gia dụng, v.v.). Nhưng đây đã là một quy tắc để xây dựng bất kỳ hệ thống cung cấp điện nào.

Máy được lắp đặt giữa pin và bộ điều khiển phải có lợi nhuận hiện tại cháy nổ. Nói cách khác, bảo vệ không được làm việc vô tình (khi tải tăng lên). Lý do: nếu điện áp được áp dụng cho đầu vào của bộ điều khiển (từ SB), thì tại thời điểm này không thể ngắt kết nối pin khỏi nó. Điều này có thể dẫn đến lỗi thiết bị.

Từng bước xây dựng quy trình

Để xây dựng một bảng điều khiển, bạn sẽ cần:

• Các góc nhôm.
• Ván ép, ván sợi hoặc ván dăm.
• Chất bịt kín.
• Lớp phủ bảo vệ trong suốt (thủy tinh hoặc thủy tinh có hàm lượng sắt thấp, được tôi luyện).
• Tấm năng lượng mặt trời.
• Bus để hàn SE (lý tưởng là) hoặc bện từ dây điện, dây điện.
• Cáp.
• Cái vặn vít.
• Vít tự khai thác, các góc và phần cứng khác.
• Cưa sắt cho kim loại.

Lắp ráp khung

Khi bạn đã quyết định kích thước của bảng điều khiển, hãy cắt một mẫu từ bìa cứng, đặt các phần tử silicon lên đó, để lại khoảng cách giữa chúng từ 3-5 mm. Silicon là một vật liệu rất giòn, cần có khe hở này để các tấm không bị nứt trong quá trình gia nhiệt và làm nguội. Sau đó cắt mẫu theo kích thước và tiến hành lắp ráp khung nhôm. Bạn có thể chồng chéo hoặc ghép các bộ phận lại, nhưng đối với phần sau, bạn cần cắt vật liệu ở góc 45 độ, vì điều này sẽ thuận tiện khi sử dụng hộp cắt. Đừng quên dán kính bảo vệ trước khi lắp tấm pin năng lượng mặt trời.

Hàn tấm

Ở mặt sau của các tấm, một lớp kim loại màu bạc được phủ lên. Nó có thể được đóng hộp với thông lượng axit. Thiếc trước dây điện hoặc xe buýt. Xe buýt là một dây dẫn phẳng. Nếu không có sẵn, bạn có thể sử dụng bện cáp hoặc dây mỏng.

Tiếp theo, bạn cần bôi chất trợ dung lên lớp kim loại trên silicon bằng chổi, nhỏ một giọt thuốc hàn với chuyển động nhanh của mỏ hàn, khi bề mặt trở nên đồng đều và sáng bóng hơn - phần tiếp xúc đã được đóng hộp. Một số sử dụng bút chì thông lượng. Chưa thử, nhưng chúng có vẻ hoạt động tốt. Máy hàn POS-61 - thích hợp để hàn. Kết nối các tấm trong loạt làm tăng điện áp đầu ra, kết nối các nhóm song song làm tăng dòng điện đầu ra.

Có hai khuyến nghị ở đây:

1. Đừng quá nóng! Để không làm hỏng tấm và phần tiếp xúc, bạn không thể nán lại lâu với một mỏ hàn, vì điều này, bạn cần một mỏ hàn có công suất từ ​​30 đến 60 W, với một đầu hút nhiệt (nghĩa là dày hơn ).
2. Đừng chia cắt! Các tấm rất mỏng và dễ vỡ. Trong quá trình hàn, cuối cùng đặt các tấm lên bìa cứng dày mềm, nhựa xốp, penofol, giẻ lau. Điều này sẽ làm giảm khả năng bị mẻ khi ép bằng mỏ hàn hoặc lật các phần tử.

Ngoài ra, bạn cần cài đặt một diode Schottky. Nếu bạn muốn tránh dòng điện ngược từ pin vào ban đêm, thì có thể lắp một diode giữa pin và pin. Các nhà sản xuất hoàn toàn không đặt điốt.

Lắp ráp bảng điều khiển

Nắp sau có thể được làm bằng nhựa, ván ép và các vật liệu tấm khác. Khoan các lỗ trong khu vực của nó để lưu thông không khí, trong khi tất cả các kết nối điện phải được lấp đầy bằng chất bịt kín để tránh ăn mòn. Sau khi lắp ráp, cần phải lắp đặt nó trên một kết cấu cố định hỗ trợ. Tốt hơn là cung cấp khả năng điều chỉnh góc nghiêng - điều này sẽ giúp đạt được sức mạnh tối ưu trong các mùa khác nhau, điều chỉnh vị trí dưới ánh nắng mặt trời.

Lon nhôm là nhà sản xuất nhiệt năng

Một phiên bản nghiêm túc hơn của pin là một hệ thống chuyển đổi năng lượng mặt trời thành nhiệt năng, dựa trên các lon nhôm từ các loại đồ uống khác nhau. Đối với một lần lắp đặt, khoảng 170-240 miếng sẽ được yêu cầu.

Trình tự cài đặt bao gồm một số giai đoạn:

• rửa kỹ chum vại;
• cắt tỉa trên và dưới;
• kết nối các mô-đun ở dạng ống bằng keo;
• sơn lọ bằng sơn đen để thu hút năng lượng mặt trời tốt hơn;
• lắp ráp thân bảng (gỗ là lý tưởng);
• đặt vật liệu lá trên nền khung (tốt hơn là sử dụng với một lớp cách nhiệt, chẳng hạn như lớp cách ly);
• cố định ống lon với vị trí song song;
• đặt plexiglass lên trên các mô-đun, các mối nối làm kín.

Ở giai đoạn cuối cùng, một quạt kiểu không khí được kết nối. Nó cung cấp chuyển động của chất làm mát trong hệ thống. Một máy phát điện như vậy không tạo ra điện, nhưng vào mùa đông ấm áp, nó sẽ giảm đáng kể chi phí sưởi ấm căn phòng.

Bất chấp sự hiện diện của nhiều điều tinh vi trong quy trình công nghệ, để gắn một năng lượng mặt trời Pin tự làm từ các phương tiện ngẫu hứng có sẵn cho tất cả những người quen thuộc với những điều cơ bản của vật lý. Trợ lý chính trong vấn đề này là các tài liệu kỹ thuật và lời khuyên của các chuyên gia, những người sẵn sàng chia sẻ kinh nghiệm của riêng họ trên các diễn đàn.

Tính khả thi của bảng điều khiển năng lượng mặt trời tự chế

Hiểu được các tính chất vật lý này của silicon sẽ giúp bạn xây dựng bảng điều khiển năng lượng mặt trời của riêng mình. Để bắt đầu, bạn cần chuẩn bị.

Trong bất kỳ trường hợp nào, nguồn điện dự phòng luôn được cung cấp. Hơn nữa, giá thành của một kilowatt năng lượng mặt trời thấp hơn đáng kể so với điện truyền thống. Tất nhiên, nhiều người muốn mua và lắp đặt các tấm pin mặt trời do nhà máy sản xuất. Giá của toàn bộ thiết bị cho một nhà máy điện gia đình đáng kinh ngạc. Do đó, câu hỏi rất liên quan - cách tự lắp ráp bảng điều khiển năng lượng mặt trời?

Một cách tiếp cận có thẩm quyền hơn là tính toán lượng năng lượng được tạo ra bởi một mô-đun:

W = k * Pw * E / 1000

Ở đâu:

• E là lượng mặt trời cách nhiệt trong một khoảng thời gian đã biết;
• k - hệ số hình thành vào mùa hè - 0,5, vào mùa đông - 0,7;
• Pw là công suất của một thiết bị.

Dựa trên tổng công suất tiêu thụ theo kế hoạch và số liệu tính toán, tổng công suất tiêu thụ điện được tính toán.

Bây giờ, nếu kết quả được chia cho hiệu suất ước tính của một tế bào quang điện, thì cuối cùng chúng ta sẽ có được số lượng mô-đun cần thiết.

Sự kết luận

Các sản phẩm tự chế, chẳng hạn như pin năng lượng mặt trời gia đình, là một nhiệm vụ nghiêm túc, ngoài chi phí tài chính và thời gian, cũng sẽ yêu cầu kiến ​​thức tối thiểu về kiến ​​thức cơ bản của kỹ thuật điện. Nhưng nếu có khát khao và kiên trì, người ta có thể khá chắc chắn về sự thành công của câu hỏi đặt ra cho bản thân.

Trong mọi trường hợp, việc sử dụng bức xạ mặt trời hứa hẹn nhiều triển vọng. Thống kê cho chúng ta biết rằng 4,2 kWh năng lượng mặt trời mỗi ngày rơi vào 1 m2 bề mặt trái đất! Và điều này tương đương với việc tiết kiệm gần một thùng dầu thô mỗi năm. Vì vậy, chúng ta có thể tự tin nói rằng tương lai thuộc về năng lượng thay thế.