Складання сонячних батарей для будинку або дачі своїми руками

03.04.2017

Можна зробити сонячні батареї своїми руками? Це питання цікавить багатьох людей, що вирішили використовувати альтернативні енергоджерела. Так, цілком можна. Причому процес цей, по суті, далеко не такий технологічно складний, як може здатися на перший погляд. Головна складність буде полягати в пайку провідників до фотоячейкам, але і цю проблему можна вирішити з мінімальними витратами.

Однак перш, ніж збирати сонячну батарею в домашніх умовах, потрібно придбати всі необхідні елементи. Тобто власне фотоячейки і матеріали для виготовлення корпусу (сам корпус і лицьовий захисне скло). Також знадобляться паяльник і припій.

Вибір фотоячеек

Складання сонячних батарей для будинку або дачі своїми руками

Фотоячейки можна використовувати і полі-, і монокристалічні, все залежить від того, які робочі параметри повинна буде «видавати» батарея. Зрозуміло, їх потрібно розрахувати заздалегідь. Придбати фотоячейки можна на великих інтернет-порталах (Ebay, Amazon і т.д.) або ж в спеціалізованих магазинах. Причому останнім часом там все частіше продаються вже готові набори для сонячних панелей, включають підібрані за параметрами фотоячейки вже з припаяними до них провідниками. Більш того, для захисту від механічних пошкоджень такі комірки вкриті захисним ламінуючою складом.

Краще всього скористатися саме таким набором, оскільки пайка провідників до клітинок – процес дуже трудомісткий і без належного досвіду навряд чи здійсненний. А крім того, куплені «окремо» клітинки в ході транспортування нерідко виявляються пошкодженими.

Ще один важливий аспект – класифікація фотоячеек. За своєю якістю всі комірки для сонячних батарей діляться на 5 класів:

  • A. Добірні елементи без найменших дефектів, здатних знизити їх продуктивність.
  • B. Фотоелементи «другого сорту» з незначними подряпинами або іншими дефектами малих розмірів.
  • C. Елементи «третього сорту» з яскраво вираженими дефектами, сколами і тріщинами.
  • D. Шлюб осередків. Тріснуті, розламані вироби, придатні тільки для переробки.

Зрозуміло, вибирати потрібно фотоячейки з маркуванням «Grade A». Саме вони будуть володіти максимальним ККД і дозволять зібрати для будинку або дачі найбільш ефективну сонячну батарею.

Схема з’єднання осередків являє собою послідовне з’єднання. Число клітинок в ланцюзі буде залежати, знову ж таки, від необхідної вихідної напруги. Чим більше клітинок, тим вище буде напруга на виході. Як правило, для дачі або будинку досить виготовити сонячну батарею з 36 осередків. Їх вихідна напруга становить 12-18 (в залежності від вихідних параметрів осередків), що як раз дозволяє живити побутову енергозберігаючу навантаження. Єдина умова – наявність в схемі замикаючого діода (зазвичай – діода Шотке). Він необхідний для запобігання появи зворотних струмів при відсутності сонячних променів.

Складання сонячних батарей для будинку або дачі своїми руками

Краще всього паяти клітинки, заздалегідь розташувавши їх в потрібному порядку на майбутній лицьовій поверхні сонячної батареї. Відстань між осередками треба витримувати близько 5 мм.

Корпус

Корпус сонячної батареї виконує кілька важливих функцій. Насамперед він захищає комірки від механічних пошкоджень, а електричні контакти від вологи і пилу. Тому матеріал корпусу обов’язково повинен бути вологостійким. Відмінно підійдуть фанера, дерев’яні рейки, оброблені вологовідштовхуючим складом. Можна скористатися і алюмінієвими куточками (для бічних граней).

Складання сонячних батарей для будинку або дачі своїми руками

Для захисту лицьової сторони корпуса краще використовувати спеціальне загартоване скло. До речі, деякі фірми продають спеціальні скла для сонячних батарей. Вони досить міцні, щоб витримувати впливу погодно-атмосферних факторів і при цьому володіють хорошими оптичними характеристиками. Можна використовувати і просте оргскло.

Збірка

Коли каркас батареї буде готовий, а елементи – спаяні, починається безпосередня збірка вироби. Фотоячейки повинні бути розташовані на лицьовій поверхні сонячної батареї (якщо це не було зроблено перед пайкою, то доведеться перекладати вже сполучені комірки).

Складання сонячних батарей для будинку або дачі своїми руками

Наступні етап – герметизація системи. Для цих цілей у промисловості застосовують спеціальні компаунди, виготовлення своїми руками дозволяє скористатися силіконовим герметиком. Спочатку система фіксується по краях, потім – в середині, і лише після цього герметиком заливаються проміжки між комірками. Перед герметизацією краще ще раз перевірити якість пайки і надійність з’єднань.

Остання стадія – з’єднання лицьовій частині корпусу з каркасом і їх надійне скріплення. Також необхідно встановити спеціальну комутаційну коробку, до якої будуть приєднані вивідні робочі контакти фотоячеек. Крім того, коробка має окремі роз’єми для подальшого підключення сонячної батареї в систему. Монтується вона на тильну сторону корпусу. Нерідко в комплекті з такою коробкою продаються і сполучні кабелі для комутації панелі. Герметична Коробка і надійно захищає электроконтакты від погодно-атмосферних факторів.

«Хімічна» сонячна батарея

Домашню фотопанель можна зробити не тільки з кремнієвих пластин, але і з звичайної листової міді. Правда, отримана таким чином батарея, буде мати набагато меншою продуктивністю — її вистачить лише для отримання зовсім невеликого струму. Однак і собівартість її виготовлення, і витрати часу в кілька разів нижче.

Отже, нам знадобляться:

  • Два аркуші міді (розміром приблизно 15х15 см). Їх можна знайти і в господарському магазині.
  • Два затиску-«крокодила».
  • Невеликий мультиметр або високочутливий амперметр (для фіксації струмів 10-50 мкА).
  • Звичайна електрична плитка (потужністю понад 1000 Вт для отримання потрібного нагріву).
  • Скляна банку (досить обсягу 2 л) або пластиковий бутель з відрізаним горлом.
  • Звичайна вода.
  • Кухонна сіль (2 столові ложки).

Також будуть потрібні ножиці для нарізання міді та наждачний папір або ж металева щітка (для зачищення міді).

Виготовлення

Сам процес дуже простий. В першу чергу необхідно відрізати два шматки міді потрібних розмірів (щоб вони повністю збожеволіли на Тені або конфорці плитки). Потім ретельно промити один лист з миючим засобом, щоб видалити всі жирові забруднення. Наждаковим папером або щіткою лист очищається від можливого микрокорродирования або поверхневих сульфідів.

Потім лист потрібно покласти на плитку і включати її на повну потужність. Мідь почне прогріватися і поступово змінювати колір з відтінків червоного на чорний. Це означає, що почала утворювати мідна окис. Коли весь аркуш стане рівномірно чорним, можна починати відлік часу. Мідь має прокалиться ще півгодини. Це необхідно для того, щоб утворився товстий шар окису. Згодом чорний шар легко «відійде», відкривши багатобарвний нижній шар. Саме він і потрібен для генерації енергії.

Складання сонячних батарей для будинку або дачі своїми руками

Після закінчення 30 хвилин плитку потрібно вимкнути, залишивши лист на конфорці. Мідь повинна охолонути, причому дуже повільно, інакше чорна окис не відшарується. За міру охолодження чорний шар почне «лущитися», а так як окис і мідь остигають з різними швидкостями, то верхні пластівці почнуть самостійно відскакувати від листа.

Приблизно через 20 хвилин пластина охолоне до кімнатної температури. Залишилися невеликі ділянки чорної окису треба акуратно видалити під проточною водою. Ні в якому разі не можна користуватися губкою, миючими засобами і т. д. так як вони зашкодять необхідний для фотореакции шар червоно-фіолетового міді.

Збірка

Власне збірка не менш проста. Другий лист міді (він повинен бути такого ж розміру), обережно згинають по дузі і поміщають в банку. Також надходять і з прожареним листом. Пластини міді не повинні торкатися один одного! Причому оскільки при прожарюванні на верхній стороні листа утворюється покриття кращої якості, то саме ця сторона повинна «дивитися назовні з банки».

Складання сонячних батарей для будинку або дачі своїми руками

Далі до пластин під’єднують «крокодили». Провід від чистого аркуша підключають до «плюса» вимірювального приладу, від прожареного – до «мінуса». Потім сіль розчиняють у невеликій кількості звичайної води. Розчин виливають в банку, причому він повинен відступати від краю пластин приблизно на 2 см (щоб при переміщенні банки не намочити контакти).

Все, сонячна батарея з міді готова! Правда, продуктивність її мінімальна, близько 50 мкА на 0,25 Ст. Тому для побутових практичних цілей вона мало застосовна.

Короткий опис статті: альтернативна енергія своїми руками домашній умовах

Джерело: Сонячні батареї своїми руками в домашніх умовах + відео

Також ви можете прочитати