Къде да вземем слънчева батерия. Ние правим слънчева батерия със собствените си ръце
Ток до 24 mA;
- напрежение 0,5 V.
При натоварване ще се окаже половината от напрежението, което е напълно недостатъчно за практически цели. Ако имате нужда от повече напрежение или повече ток, трябва да свържете няколко от тези елементи заедно. Това изисква общ диелектричен панел (например текстолит). Серийната връзка (със задължително спазване на полярността) ще позволи да се увеличи изходното напрежение, но вътрешното съпротивление на фотоклетките е доста високо. За да го намалите (и увеличите изходната мощност), е полезно да приложите паралелно свързване на отделни елементи. Успоредно с това можете да свържете както вериги от последователно свързани акумулаторни клетки, така и отделни клетки една към друга.
Във всеки случай трябва да се спазва полярността. Ако сте успели да запазите проводниците прикрепени към отделните плочи, запояването на елементите е доста лесно, но това е необходимо с използването на радиатор. Но при премахване на фотоклетките не винаги е възможно да се спестят проводниците. В този случай могат да се използват пружинни щипки и дори малки пружини от химикалки. Точно по същия принцип можете да сглобите слънчева от селенови плочи от стари експонометри за снимки.
Самият елемент не може да бъде запоен, тъй като у дома това най-вероятно ще доведе до повреда.
Стари радиокомпоненти или нежелани компютърни мишки
Най-често под него няма готови фотоклетки. В този случай можете да използвате наличните стари радио компоненти. Например, като свържете последователно 20 точкови диоди в стъклена кутия (например D9, D2), можете да получите напрежение от 1,2V. Разбира се, спазването на полярността е необходимо и в този случай. Ако тялото на диода е покрито с боя, то трябва да се измие или изстърже. Диодите са подходящи за всякакви, както силиций, така и германий. Допълнителното паралелно свързване на диоди и диодни вериги, по същия начин, както в първия случай, помага за намаляване на вътрешното съпротивление на батерията. За същата цел могат да се използват фотодиоди от повредени компютърни мишки. Възможно е и използването на светодиоди, които могат да работят и като фотоклетки.транзисторна батерия
Вместо диоди могат да се използват транзистори с метални корпуси. Тук, за достъп до светлина, трябва да премахнете металния корпус или горната му част. Можете да използвате преходи колектор - база и емитер - база. В този случай са подходящи както силициеви, така и германиеви транзистори, транзистори със счупен колектор или емитер, но е желателно да са от един и същи тип. Правилата за свързване са същите като посочените в първите два метода. Полезно е да използвате допълнителни отразяващи, които хвърлят светлина върху слънчевата батерия.Колкото по-мощни са транзисторите, толкова повече ток може да се извлече от батерията.
Някои тънкости
Транзисторите, като всички фотоклетки като цяло, трябва за предпочитане да бъдат защитени от механични повреди и проникване на прах. За да направите това, затворете сглобената батерия отгоре. Подходящо прозрачно или тънко кварцово стъкло. Можете да използвате и тънък плексиглас. Обикновеното стъкло за прозорци или, да речем, триплекс, не са подходящи, тъй като блокират ултравиолетовите лъчи.Важно е правилно да позиционирате батерията по отношение на слънцето, тъй като ефективността на нейната работа зависи от това. Ефективността на слънчевите панели, направени у дома, е доста ниска и не надвишава 10%. Можете да получите ток в не много слънчев ден, но батерията не трябва да е на силно засенчено място. Напрежението е достатъчно за зареждане на батериите някъде в страната или на поход. Между другото, по този начин можете дори да осветите тъмно мазе, ако има батерия отвън и LED вътре.
През дневните часове слънчевата енергия тече към повърхността на планетата. Учени и инженери отдавна са измислили как да го използват. Слънчевите панели ви позволяват да преобразувате енергията на дневната светлина. Тяхната ефективност все още е далеч от идеалната, но с течение на времето ще се увеличи благодарение на работата на специалистите.
Инструкция
Работата на слънчева батерия се основава на физическите свойства на полупроводниковите елементи. Фотоните на светлината избиват електрони от външния радиус на атомите. В този случай се образува значителен брой свободни електрони. Ако сега затворим веригата, през нея ще тече електрически ток. Въпреки това, той е твърде малък, за да бъде ограничен до използването на една или две фотоклетки.
Обикновено отделните компоненти са свързани в система, за да образуват батерия. Модулите се формират от няколко подобни батерии. Колкото по-голям е броят на фотоклетките, свързани заедно, толкова по-висока е ефективността на техническата система. Положението на слънчевата батерия спрямо светлинния поток също е важно. Количеството енергия директно зависи от ъгъла, под който слънчевите лъчи падат върху слънчевите клетки.
Една от основните характеристики на слънчевата батерия е коефициентът на производителност (COP). Определя се като резултат от разделяне на мощността на получената енергия на мощността на светлинния поток, който пада върху работната повърхност на батерията. Към днешна дата ефективността на слънчевите панели, използвани в практиката, варира от 10 до 25 процента.
През есента на 2013 г. в пресата се появиха съобщения, че германските инженери са успели да създадат експериментална фотоклетка, чиято ефективност се приближава до 45%. За да постигнат такава невероятна производителност за стандартна слънчева батерия, дизайнерите трябваше да използват четириетажна фотоклетка. Това даде възможност да се увеличи общият брой полезни полупроводникови преходи.
Експертите са изчислили, че в бъдеще ще бъде напълно възможно да се постигнат по-високи нива на ефективност, до 85%. Каква е причината за текущото изоставане на батерията от изчислените характеристики? Разликата между реалните цифри и теоретично възможните показатели се обяснява със свойствата на материалите, използвани за направата на батерии. Панелите обикновено са направени от силиций, който може да абсорбира само инфрачервеното лъчение. Но енергията на ултравиолетовите лъчи почти не се използва.
Един от начините за повишаване на ефективността на слънчевите клетки е използването на многослойни структури. Такъв модул включва няколко тънки слоя, изработени от различни материали. В този случай веществата са подбрани така, че слоевете да са последователни по отношение на усвояването на енергия. На теория такива многослойни "пайове" могат да осигурят ефективност до почти 90%.
Друга обещаваща област на развитие е използването на панели от силициеви монокристали. За съжаление, този материал все още е значително по-скъп от поликристалните аналози. По този начин, за да се повиши ефективността на слънчевите клетки, е необходимо да се направи дизайнът по-скъп, което увеличава периода на изплащане.
Източници:
- Поставете нов рекорд за ефективност на слънчевите панели през 2019 г
Съвет 3: Как да направите подобрен слънчев панел в Minecraft
С мода Industrial Craft 2 технологията от двадесет и първи век идва в света на Minecraft. Геймърът има възможност да създава най-новите инсталации за производство на енергия, автоматизация на различни процеси и други игрови задачи. За първото от горните действия слънчевият панел е много полезен.
Разликата между подобрен слънчев панел и конвенционален
Такива енергийни източници съществуват в Индустриалния занаят от самото начало. Геймърите обаче не бяха много доволни от тях. За наистина пълно попълване на енергийните нужди в играта беше необходимо да се изгради просто огромно поле, състоящо се изцяло от слънчеви панели. Освен това такива устройства бяха много капризни по отношение на метеорологичните условия и времето на деня. Те всъщност функционираха само в ясен ден, поради което нямаше никакъв смисъл от тях.
Затова разработчиците на мода създадоха специална добавка за него - Advanced Solar Panels. Това допълнение добави подобрени панели за натрупване и преобразуване на слънчева енергия към играта. Те станаха по-компактни, но в същото време много вместителни. Освен това те са в състояние да произвеждат електричество дори през нощта и при лошо време.
Ресурси за създаване на такъв панел по прост начин
Предполага се, че такъв панел се изработва по два начина - по-прост и по-сложен. В първия случай, за да го създадете, ще ви трябва слънчева батерия, композит, подсилено стъкло, подобрена електрическа верига и подобрен корпус на механизма или светеща подсилена плоча - в зависимост от това коя версия на мода се използва: 3.3.4 или по-стари.
Композитът се получава чрез компресиране на специален композитен слитък с компресор. Този изходен материал е създаден от сплав от три метала: рафинирано желязо, бронз и калай - под формата на слитъци или плочи. Композитът е необходим и за производството на подсилено стъкло. За да направите това, две от неговите плочи са монтирани в крайните клетки на средния вертикален или хоризонтален ред на работната маса. Останалите слотове са заети от стъклени блокове. От това количество материали се получават седем единици подсилено стъкло.
Слънчевият панел е много по-труден за изработка. Това ще изисква три стъклени блока и единици въглищен прах, две електрически вериги и генератор. Последният е инсталиран в центъра на долния ред на решетката за изработка, отстрани са поставени електрически вериги, над него и в горните ъгли се поставя въглищен прах, а останалите места отиват за стъкло.
Подобрена електрическа верига е направена от конвенционална, която със сигурност трябва да бъде поставена в центъра на машината за това. В ъглите на решетката му ще има четири единици прах от червен камък, в двете останали вертикални клетки - лек прах (създаден от унищожаването на glouston - светещ камък от Ада), а в двойка хоризонтални - лапис лазули .
Подобреният корпус на механизма е направен от подобно просто устройство. Обичайното тяло на механизма трябва да се постави в централната клетка на работната маса, отстрани се поставят две единици въглеродни влакна (получени чрез компресиране на въглеродни влакна), в ъглите се поставят четири плочи от закалено желязо и в останалите две клетки се вмъква композит.
Ако вместо такова тяло на механизма се използва светеща подсилена плоча, тя се получава от малко по-различни ресурси. Този път подсилена плоча от желязо и иридий ще влезе в центъра на машината, под нея ще бъде вмъкнат диамант, над нея - слънчевата част (от лек прах и две единици розова материя), ултрамарин отстрани и червен прах в ъглите.
Сглобяването на подобрен слънчев панел с подходящите ресурси не е трудно. Целият горен ред на работната маса ще бъде зает от три блока от подсилено стъкло, слънчева батерия ще влезе в централния слот, композит ще отиде отстрани от него, под него ще има две подобрени електрически вериги, а между тях ще има подобрен корпус на механизма или светеща подсилена плоча.
Сложен начин за създаване на екологично чист енергиен източник
Изработването на подобрен слънчев панел по по-сложна рецепта трябва да стане почти по същия начин. Единствената сериозна разлика е, че вместо армирано стъкло ще се използва светещ стъклен панел в същото количество - три броя.
За да го направите, първо трябва да изработите светещ уран. За да направите това, неговият обогатен слитък трябва да бъде поставен в центъра на работната маса, а отстрани, отдолу и отгоре трябва да се поставят четири единици лек прах. Такива продукти ще изискват две части.
Светещи уранови блокове ще отидат до крайните клетки на средния хоризонтален ред на машината, лек прах ще застане между тях, а подсиленото стъкло ще заеме останалите шест слота. Резултатът ще бъдат светещи стъклени панели, а в достатъчни количества - шест броя (това е достатъчно за два подобрени слънчеви панела).
Използването на алтернативни енергийни източници става все по-популярно в нашето общество. Натрупването на слънчева светлина е полезно не само за околната среда, но и за спестяване на пари, изразходвани за електричество. Ако се грижите за околната среда или просто искате да не харчите допълнителни пари, тогава ви предлагаме статия за това как да направите слънчева батерия със собствените си ръце от импровизирани материали. Обикновено по форумите пишат за фотоклетки, чиито цени са много високи. Благодарение на нашите съвети ще научите как да изградите напълно домашна батерия, което значително ще намали разходите ви.
Материали за производство
За да направите устройството у дома, ще ви трябва:
- Меден лист. Средната му цена е около сто и петдесет рубли на 0,9 m2. Ще отнеме около 0,45 м2.
- Скоби от две части. Обикновено наричани "крокодили".
- Тестер или микроамперметър. Това устройство е необходимо за измерване на силата на тока в диапазона между десет и петдесет микроампера.
- Електрическа печка с мощност 1100 вата, за да се изчерви спиралата.
- Пластмасова бутилка, която трябва да отрежете сами.
- Кухненска сол. Няколко супени лъжици.
- Загрята вода.
- "Шкурка".
Инструкция стъпка по стъпка
Така че, за да направите слънчева батерия със собствените си ръце, трябва да изпълните следните стъпки:
- Отрязваме парче мед от лист с такъв размер, че да можем да го поставим върху спирала на електрическа печка. За добър резултат почистваме отрязаното парче от прах и мръсотия.
- След това го поставете върху спиралната плоча. Поради химични реакции, когато се нагрява, медта ще започне да се променя. Това е, когато медта стане черна, броете още 30 минути, така че черният слой да стане дебел.
- След това изключете уреда. Оставете парчето, предназначено за направата на слънчева батерия със собствените си ръце, да изстине. Охлаждането, медта и медният оксид ще се свиват с различни скорости. След това ще започне ексфолирането на оксида.
Между другото, такава слънчева батерия може да произвежда няколко милиампера дори без слънце! Препоръчваме ви веднага да разгледате по-сериозния вариант за използване на алтернативни източници на енергия, за който описахме в статия!
Видео с урок за това как да си направите зарядно у дома
Зареждане на телефона ви от слънцето
Сега ще ви кажем как да сглобите слънчева батерия, която може да зарежда мобилен телефон. Изработвайки батерия, състояща се от отделни части на базата на монокристален силиций, не са изключени проблеми с тяхното запояване. Ако не сте сигурни, че можете да направите всичко сами, по-добре е да изберете вече направени модули. Е, ако се състоят от десет монокристални елемента, отговарят на размера на калъфа на мобилния ви телефон и имат напрежение от пет волта. 
Слънчеви клетки могат да присъстват и в калкулаторите, захранвани със слънчева енергия. В тези устройства за броене на числа се използват предимно аморфни елементи, където върху малка стъклена пластина е разположен полупроводников слой. Като се има предвид, че модулите от този тип дават около един и половина волта, имаме нужда от четири броя със серийна връзка. Не забравяйте да запоите диод към положителния извод на батерията, който ще се използва като клапан, предотвратявайки загубата на заряд на батерията през слънчевия панел. Можете да получите диода от платката на фенерчето. За да може нашето изобретение да служи по-надеждно, запълваме напречните ръбове на модулите с горещо лепило.
Преглед на по-сложен модел
Помислете за създаването и захранването на проста слънчева верига. Нуждаем се от:
- Проводници.
- Поялник.
- Транзистори.
- Инсталационен панел.
Определете базата на елементите. Нека изберем частите на силициевия транзистор от серията под номер KT801. Те са лесни за инсталиране и няма да повредят монокристалните компоненти на веригата. Преди монтаж отстранете капака от тях с клещи.
Настройте параметрите. На дневна светлина те трябва да произвеждат 0,53 волта с отрицателен колектор и емитер, но с положителна база.
Откриваме мощността на транзисторите, в зависимост от годината на производство, тя може да варира значително.
Мощна батерия
По-долу е даден чертеж, използван за създаване на батерия, която може да захранва голяма къща или голям апартамент с енергия.
Ще имаш нужда:
- Панел за рамка от шперплат.
- Материал, който не провежда електричество.
- Слънчеви панели.
- Оборудване за запояване.
- Диод на Шотки.
- Медни проводници.
- Лист плексиглас за покритие.
- Вакуумни държачи от силикон за акумулатора.
- винтове.
Всички тези материали се получават лесно в обикновените магазини за хардуер.
Как да изберем батерии
Слънчевите панели, като важни елементи на слънчевия панел, могат да струват астрономически суми и е по-добре да закупите използвани или повредени за по-нататъшен ремонт.
Най-скъпите слънчеви клетки са восъчни за еднакво напрежение, така че като аналози за тях могат да се използват прости устойчиви на удар батерии.
Важно е да купувате такива батерии като комплект, за еднаква топлопроводимост и структура.
Дизайн
Поради крехкостта на батерията тялото й трябва да прилича на кутия с малки странични ребра, за да се сведе до минимум блокирането на слънчевата светлина.
Кутията трябва да е малка, за да пести енергията на проводниците и преносимите радиатори. Основата ще бъде поставена в обработена със специална боя кутия и с вентилационни отвори в долната част.
Как да свържете батерията
Ако батерията има метални издатини, тогава инсталацията ще бъде лесна: панелите ще трябва да бъдат свързани чрез запояване на ушите на батерията. Запояването трябва да бъде много внимателно, за да не се повредят крехките части на батерията. Първо, свържете отрицателните издатини в предната част на първата клетка с отрицателните издатини, разположени в долната част на 2-ра клетка.
Инсталиране на батерията в шасито
Лепилото трябва да се нанася само в средата на клетките и да се поставя само когато силиконът изсъхне. Свържете всички клетки към проводника и го подайте във вентилационния отвор, отворен в долната част на панела, и след това закрепете със силиконова шпакловка.
Преди да поставите стъклото, диодът на Шотки трябва да бъде монтиран и свързан към чувствителните топлопроводими елементи. Неговата функция е да предпазва батерията от токови удари.
Все повече хора се стремят да купуват къщи, разположени далеч от центровете на цивилизацията. Има много причини за това, основната от които вероятно е екологична. Не е тайна, че интензивното развитие на индустрията има пагубен ефект върху състоянието на околната среда. Но когато купувате такава къща, може да срещнете липса на електричество, без което животът през двадесет и първи век трудно може да си представим.
Проблемът с осигуряването на енергия на сграда, разположена далеч от центровете на цивилизацията, може да бъде решен чрез инсталиране на вятърен генератор. Този метод обаче далеч не е идеален. За да бъде електричеството достатъчно за цялата къща, ще е необходимо да се инсталира голяма вятърна мелница или няколко, но дори и в този случай енергийното захранване ще бъде епизодично, липсващо при тихо време.
За да се осигури стабилност на енергийното захранване у дома, ефективно решение е да използвате заедно вятърен генератор и слънчева батерия, но, за съжаление, батериите далеч не са евтини. Решението на тези трудности би било производството на слънчева батерия със собствените си ръце, способна да се конкурира при равни условия с фабричните по отношение на мощността, но в същото време е приятно да се различавате от тях в цената. И има такова решение!
За начало е необходимо да се определи какво е слънчева батерия. В основата си това е контейнер, съдържащ набор от елементи, които преобразуват слънчевата енергия в електрическа енергия. Думата "масив" е приложима в този случай, тъй като за генериране на достатъчно количество енергия, необходимо в условията на захранване на жилищна сграда, слънчевите клетки ще изискват доста впечатляващо количество. С оглед на високата крехкост на елементите, те задължително се комбинират в батерия, която им осигурява защита от механични повреди и комбинира генерираната енергия. Както можете да видите, в основното устройство на слънчева батерия няма нищо наистина сложно, така че е напълно възможно да го направите сами.
Преди да се пристъпи директно към действията, обичайно е да се извърши дълбока теоретична подготовка, за да се избегнат ненужни трудности и разходи в процеса. Именно на този етап много ентусиасти се сблъскват с първата пречка – почти пълната липса на полезна от практическа гледна точка информация. Именно това явление създава претенциозния вид на сложността на слънчевите панели: тъй като никой не ги прави сам, значи е трудно. Въпреки това, използвайки логическо мислене, можете да стигнете до следните заключения:
- основата на целесъобразността на целия процес лежи в придобиването слънчеви клеткина достъпна цена
- закупуването на нови елементи е изключено, поради високата им цена и трудността при закупуване в необходимото количество.
- Дефектни и повредени слънчеви клетки могат да бъдат закупени от eBay и други източници на значително по-ниски цени от новите.
- дефектните елементи могат да се използват при дадените условия.
Въз основа на констатациите става ясно, че следващата стъпка в производство на слънчеви батериище закупи дефектни слънчеви клетки. В нашия случай артикулите са закупени от eBay.
Закупените монокристални слънчеви клетки бяха 3x6 инча и всяка от тях издаваше около 0,5V енергия. По този начин 36 такива клетки, свързани последователно, общо дават около 18V, което е достатъчно за ефективно презареждане на 12V батерия. Трябва да се помни, че такива слънчеви клетки са крехки и крехки, така че вероятността от повреда при небрежно боравене е изключително висока.
За да се осигури защита срещу механични повреди, продавачът намаза комплекти от осемнадесет парчета. От една страна, това е ефективна мярка за избягване на повреди по време на транспортиране, от друга страна, ненужни проблеми, тъй като отстраняването на восък едва ли ще бъде приятна и лесна задача за никого. Ето защо, ако е възможно, закупуването на елементи, които не са покрити с восък, е най-доброто решение. Ако обърнете внимание на изобразените светлинни елементи, можете да видите, че те имат запоени проводници. Дори в този случай ще трябва да работите с поялник, но ако закупите елементи без проводници, ще има многократно повече работа.
В същото време няколко комплекта елементи, които не бяха пълни с восък, бяха закупени от друг продавач. Дойдоха опаковани в пластмасова кутия с дребни стърготини отстрани. В нашия случай чиповете не бяха проблем, тъй като не бяха в състояние да намалят значително ефективността на целия елемент. Въпреки това, може би някой е имал по-катастрофални последици от повреда по време на транспортиране, което трябва да се има предвид. Закупените клетки бяха достатъчни за направата на два слънчеви панела, дори и с излишък в случай на непредвидена повреда или повреда.
Разбира се, при производството на слънчева батерия можете да използвате други светлинни елементи в широк диапазон от размери и форми, които се предлагат от продавачите. В този случай трябва да запомните три неща:
- Светлинните елементи от един и същи тип генерират еднакви напрежения, независимо от размера и формата, така че необходимият им брой ще остане същият
- Текущо генериране е пряко свързано с размера на елемента: големите генерират повече ток, малките - по-малко.
- Общата мощност на слънчевата батерия се определя от нейното напрежение, умножено по тока.
Както се вижда, използването на големи клетки при производството на слънчева батерия може да осигури по-висока мощност, но в същото време да направи самата батерия по-обемна и тежка. Ако се използват по-малки клетки, размерът и теглото на готовата батерия ще намалеят, но в същото време ще намалее и изходната мощност. Силно не се препоръчва използването на слънчеви клетки с различни размери в една и съща батерия, тъй като токът, генериран от батерията, ще бъде еквивалентен на тока на най-малката използвана клетка.
Закупените в нашия случай слънчеви клетки с размер 3x6 инча генерираха ток от около 3 ампера. При слънчево време тридесет и шест елемента, свързани последователно, могат да доставят около 60 вата мощност. Цифрата не е особено впечатляваща, но е по-добре от нищо. Трябва да се има предвид, че посочената мощност ще се генерира всеки слънчев ден, зареждайки батерията. В случай на използване на електричество за захранване на тела и оборудване с ниска консумация на ток, тази мощност е напълно достатъчна. Не забравяйте за вятърния генератор, който също произвежда енергия.
След закупуването на соларни клетки далеч не е излишно да ги скриете от човешките очи на сигурно място, защитено от деца и домашни любимци, до момента, в който ще бъде възможно директното им инсталиране в слънчева батерия. Това е жизненоважна необходимост, предвид изключително високата чупливост на елементите и тяхната податливост на механична деформация.
Всъщност корпусът на слънчевата батерия не е нищо повече от обикновена плитка кутия. Кутията със сигурност трябва да бъде направена плитка, така че страните й да не създават сенки, когато слънчевата светлина падне върху батерията под голям ъгъл. 3/8″ шперплат и 3/4″ дебели странични релси са добри като материал. За по-добра надеждност няма да е излишно да закрепите страните по два начина - залепване и завинтване. За да опростите последващото запояване на елементите, е по-добре да разделите батерията на две части. Ролята на разделителя се изпълнява от прът, разположен в центъра на кутията.
На тази малка скица можете да видите размерите в инчове (1 инч е равен на 2,54 см.) на слънчевия масив, направен в нашия случай. Страните са разположени по всички ръбове и в средата на батерията и са с дебелина 3/4 инча. Тази скица по никакъв начин не претендира да бъде стандарт в производството на батерия, по-скоро е формирана от лични предпочитания. Размерите са дадени за по-голяма яснота, но по принцип те, подобно на дизайна, могат да бъдат различни. Не се страхувайте да експериментирате и е вероятно батерията да се окаже по-добра, отколкото в нашия случай.
Изглед на половината корпус на батерията, в който ще се помещава първата група слънчеви клетки. Малките дупки, които виждате отстрани, не са нищо друго освен вентилационни отвори. Те са предназначени да отстраняват влагата и да поддържат налягане, еквивалентно на атмосферното вътре в батерията. Трябва да обърнете специално внимание на разположението на вентилационните отвори в долната част на корпуса на батерията, защото тяхното разположение в горната част ще доведе до навлизане на прекомерна влага отвън. Също така трябва да се направят дупки в лентата, разположена в центъра.
Две нарязани парчета от дървесни влакна ще служат като субстрати, т.е. върху тях ще бъдат монтирани слънчеви клетки. Като алтернатива на плочите от влакна е подходящ всеки тънък материал с висока твърдост и непроводим електрически ток.
За предпазване на соларната батерия от агресивното въздействие на климата и околната среда се използва плексиглас, който трябва да покрие лицевата страна. В този случай бяха изрязани две части, но може да се използва едно голямо парче. Не се препоръчва използването на обикновено стъкло поради повишената му чупливост.
Тук е проблемът! За да се осигури закрепване с винтове, беше решено да се пробият дупки около ръба. При силен натиск по време на пробиване плексигласът може да се счупи, което се случи в нашия случай. Проблемът беше решен чрез пробиване близо до нова дупка, а счупеното парче просто беше залепено.
След това всички дървени части на слънчевата батерия бяха боядисани с няколко слоя боя, за да се увеличи защитата на конструкцията от влага и влияния на околната среда. Боядисването е извършено както отвътре, така и отвън. Цветът на боята, както и видът може да варира в широк диапазон, в нашия случай е използвана боята, която се предлага в достатъчни количества.
Подложките също бяха боядисани от двете страни и на няколко слоя. Специално внимание трябва да се обърне на боядисването на основата, защото ако боядисването е с лошо качество, дървото може да започне да се изкривява от излагане на влага, което вероятно ще доведе до повреда на залепените за него слънчеви клетки.
Сега, когато корпусът на слънчевия панел е готов и изсъхва, е време да започнем да подготвяме елементите.
Както бе споменато по-рано, премахването на восък от елементите не е приятна задача. По време на експериментите, чрез опити и грешки, е намерен ефективен начин. Въпреки това, препоръките за закупуване на невосъчени артикули остават същите.
За да разтопите восъка и да отделите елементите един от друг, е необходимо да накиснете слънчевите клетки в гореща вода. В този случай трябва да се изключи възможността за вряща вода, тъй като бързото кипене може да повреди елементите и да наруши електрическите им контакти. За да избегнете неравномерно нагряване, се препоръчва да поставите елементите в студена вода и леко да загреете. Трябва да се въздържа от издърпване на елементите от съда от проводниците, тъй като те могат да се счупят.
Тази снимка показва окончателната версия на препарата за отстраняване на восък. На заден план от дясната страна е първият контейнер, предназначен да стопи восъка. Отляво на преден план е съд с гореща сапунена вода, а вдясно е чиста вода. Водата във всички съдове е доста гореща, но под точката на кипене на водата. Прост технологичен процес за отстраняване на восък е както следва: разтопете восъка в първия контейнер, след това прехвърлете елемента в гореща сапунена вода, за да премахнете остатъците от восък, и накрая изплакнете с чиста вода. След почистване от восък елементите трябва да бъдат изсушени, за това те са поставени върху кърпа. Трябва да се отбележи, че изхвърлянето на сапунена вода в канализацията е неприемливо, тъй като восъкът, след като се охлади, ще се втвърди и запуши. Резултатът от процеса на почистване е почти пълното отстраняване на восък от слънчевите клетки. Останалият восък не е в състояние да попречи както на запояването, така и на работата на елементите.
Слънчевите клетки се подсушават върху кърпа след почистване. След като восъкът беше отстранен, елементите станаха значително по-чупливи, което ги направи по-трудни за съхранение и работа. Препоръчително е да не се почистват, докато не се наложи монтирането им директно в слънчевия панел.
За да се опрости процеса на монтаж на елементи, се препоръчва да започнете с начертаване на решетка върху основата. След изобразяването елементите бяха поставени върху решетката с главата надолу, за да бъдат запоени. Всички осемнадесет елемента, разположени във всяка половина, бяха свързани последователно, след което половинките бяха свързани, също по сериен начин, за да се получи необходимото напрежение
В началото слепването на елементите заедно може да изглежда трудно, но с течение на времето става по-лесно. Препоръчително е да започнете с два елемента. Необходимо е да поставите проводниците на един елемент така, че да пресичат точките на запояване на другия, също така трябва да се уверите, че елементите са монтирани според маркировката.
За директно запояване са използвани поялник с ниска мощност и спояващ прът с колофонова сърцевина. Преди запояване точките на запояване се смазват с флюс със специален молив. В никакъв случай не трябва да оказвате натиск върху поялника. Елементите са толкова крехки, че могат да станат неизползваеми от малко натиск.
Повтарянето на запояването се извършва до образуването на верига, състояща се от шест елемента. Свързващите пръти от счупените слънчеви клетки бяха запоени към задната страна на верижния елемент, който беше последният. Имаше три такива вериги - общо 18 елемента от първата половина на батерията бяха успешно свързани към мрежата.
Поради факта, че и трите вериги трябва да бъдат свързани последователно, средната верига беше завъртяна на 180 градуса спрямо останалите. Цялостната ориентация на веригите се оказа правилна. Следващата стъпка е да залепите елементите на място.
Внедряването на слънчеви клетки може да изисква известна сръчност. Необходимо е да нанесете малка капка уплътнител на силиконова основа в центъра на всеки елемент от една верига. След това трябва да обърнете веригата с лицето нагоре и да поставите слънчевите клетки според маркировките, поставени по-рано. След това трябва леко да натиснете елементите, като леко натиснете в центъра, за да ги залепите. Значителни трудности могат да възникнат главно при обръщане на гъвкавата верига, така че допълнителен чифт ръце на този етап няма да навреди.
Не се препоръчва да нанасяте излишно количество лепило и лепилни елементи около краищата. Това се дължи на факта, че самите елементи и основата, върху която са монтирани, ще се деформират при промяна на условията на влажност и температура, което може да доведе до повреда на елементите.
Ето как изглежда сглобената половина от соларната батерия. За свързване на първата и втората верига от елементи беше използван кабел с медна оплетка.
За тези цели са подходящи специални гуми или дори медни проводници. Подобна връзка трябва да се направи от обратната страна. Телът беше прикрепен към основата с капка уплътнител.
Тестване на първата произведена половина от батерията на слънце. При слаба слънчева активност произведената половина генерира 9.31V. Много добре. Време е да започнете да правите втората половина на батерията.
Всяка половина пасва идеално на мястото си. За фиксиране на основата вътре в батерията бяха използвани 4 малки винта.
Проводникът, предназначен за свързване на половините на слънчевия масив, беше прекаран през отвор в централния перваз и закрепен с уплътнител.
Необходимо е всеки слънчев панел в системата да бъде захранван с блокиращ диод, който трябва да бъде свързан последователно с батерията. Той е предназначен да предотврати разреждането на батерията през батерията. Използваният диод е 3.3A диод на Шотки, който има много по-нисък спад на напрежението от конвенционалните диоди, минимизирайки загубата на мощност в диода. Комплект от двадесет и пет диода 31DQ03 беше закупен само за няколко долара от eBay.
Въз основа на техническите характеристики на диодите, най-доброто място за поставянето им е вътрешната страна на батерията. Това се дължи на зависимостта на спада на напрежението на диода от температурата. Тъй като температурата вътре в батерията ще бъде по-висока от околната среда, следователно ефективността на диода ще се увеличи. За закрепване на диода беше използван уплътнител.
За да се изведат проводниците, е пробита дупка в долната част на слънчевия панел. По-добре е да завържете проводниците във възел и да ги закрепите с уплътнител, за да предотвратите последващото им издърпване.
Задължително е да оставите уплътнителя да изсъхне, преди да монтирате защитата от плексиглас. Силиконовите изпарения могат да образуват филм от вътрешната страна на плексигласа, ако силиконът не се оставя да изсъхне на въздух.
Към изходния проводник на соларния масив беше прикрепен двупинов конектор, чието гнездо в бъдеще ще бъде свързано към контролера за зареждане на батерията, използван за вятърната турбина. В резултат слънчевата батерия и вятърният генератор ще могат да работят паралелно.
Ето как изглежда окончателната версия на слънчевия панел с инсталиран екран. Не бързайте да запечатвате фугите на плексигласа, преди да извършите пълен тест за работа на батерията. Може да се случи, че контактът е излязъл на една от клетките и е необходим достъп до вътрешността на батерията, за да се отстрани проблема.
Предварителните изчисления бяха оправдани: готовата слънчева батерия на яркото есенно слънце дава 18,88V без натоварване.
Този тест е направен при подобни условия и показва отлична производителност на батерията - 3.05A.
Слънчева батерия в работни условия. За да се запази ориентацията към слънцето, батерията се мести няколко пъти на ден, което само по себе си не е трудно. В бъдеще е възможно да се инсталира автоматично проследяване на позицията на слънцето в небето.
И така, каква е крайната цена на батерията, която успяхме да направим със собствените си ръце? Като се има предвид, че парчета дърво, жици и други неща, които са били полезни при производството на батерията, са били в нашата работилница, нашите изчисления може леко да се различават. Крайната цена на слънчевия панел беше $105, включително $74, похарчени за закупуване на самите клетки.
Съгласете се, не е толкова лошо! Това е само малка част от цената на една фабрично оборудвана батерия. И в това няма нищо сложно! За да се увеличи изходната мощност, е напълно възможно да се изградят няколко такива батерии.