Пайка солнечных элементов: Пайка солнечных элементов в домашних условиях

Содержание

Пайка солнечных элементов в домашних условиях


Если вы решили собрать солнечную панель своими силами, то вы скорее всего столкнетесь с такой вещью, как пайка проводников на фотоэлементы. Сам по себе процесс пайки шин на солнечные элементы является очень кропотливым, поэтому сложным. Для того, чтобы ваше стремление к использованию альтернативных источников энергии не столкнулось с такой преградой, вы можете ознакомиться с основными аспектами правильной пайки проводников на элементы солнечной панели.

Материалы необходимы для пайки элементов:
1) солнечные элементы
2) тонкие плоские проводники
3) паяльник
4) широкие плоские проводники
5) флюс
6) припой

Рассмотрим более подробно все нюансы процесса пайки элементов солнечной панели.

Самое главное при данном процессе это не спешить. Сами солнечные элементы весьма тонкие и хрупкие, их толщина оставляет всего 0.2 мм, поэтому любое чрезмерное усилие или резкое движение может привести к их поломке.

В среднем на пайку одной солнечной панели состоящей из 36 элементов уходит порядка двух дней времени. Поэтому если вы решили собирать целые системы состоящие из множества солнечных панелей, то всерьез задумайтесь над количеством времени затраченным на пайку проводников, возможно приобретать солнечные элементы с уже готовыми проводниками будет для вас выгоднее.


Основной ошибкой тех, кто впервые решил собрать солнечную панель является то, что они считают достаточным приобрести в магазине только сами солнечные элементы, а остальное можно заменить аналогами продающимися на местном рынке радиодеталей. Однако данное видение не совсем верно, в солнечных панелях используются плоские проводники, которые обычными проводами заменять не рекомендуется, так как потребуются достаточно толстые провода, а это означает большие затраты времени на пайку, не эстетичный вид конструкции и к тому же, излишняя жесткость провода может стать причиной поломки самого элемента.

Именно поэтому автор рекомендует заказывать комплект солнечных элементов уже с диодами, шинами, тонкими плоскими проводниками для пайки элементов и более широкими для соединения секций между собой. Такой подход сэкономит как ваше время, так и деньги на доставку.

Так же нам понадобиться паяльник мощностью 60-80 Вт. Если паяльник будет менее мощным, то скорее всего он будет быстрее остывать из-за того, что большая поверхность солнечного элемента будет отбирать тепло, следовательно придется придавливать паяльник и дольше удерживать его на солнечном элементе. Это в свою очередь может вызвать поломку элемента либо его перегрев. В качестве припоя автор рекомендует использовать проволочное олово, можно даже с канифолью. В качестве флюса подойдет любой бескислотный для пайки радиоэлектроники, но желательно использовать тот, который не требует промывки и оставляет меньше жирных следов.

После того, как все необходимые инструменты и комплектующие были собраны, можно приступать к подготовке к пайке солнечных элементов. Для начала необходимо нарезать плоские проводники. Длину проводников необходимо рассчитать так, чтобы она была чуть короче ширины солнечного элемента. Таким образом, при использовании солнечных элементов размером 78 на 156 мм, длинна проводника должна составлять 146 мм, учитывая зазор в 5 мм между элементами. Распределение проводника по элементу идет следующим образом: 78 мм припаивается к лицевой части элемента, 5 мм оставляет на зазор между ними, а 63 мм припаивается к трем контактам расположенным на тыльной стороне элемента.

Довольно удобно производить нарезку проводников при помощи толстого картона. Берется два листа картона шириной 63 мм и толщиной 5 мм, они складываются вместе, и затем на них наматывается проводник. Затем картон раздвигается и с одной стороны проводник разрезается ножницами.


Так же следует заметить, что при пайке элементов 6 на 6, в целях экономии, допустимо паять шину не по всей длине, а оставшуюся часть просто залудить.

Однако запомните от того насколько качественно будут припаяны проводники будет сильно зависеть КПД всей солнечной батареи.

После нарезки проводника можно приступать к подготовке элементов для пайки. Обычно лицевая торона элементов является минусом, а тыльная плюсом. поэтому по всей длине контактной площадки лицевой стороны она промазывается флюсом.


Затем плоский проводник прикладывается и фиксируется паяльником. Лудить контакт не обязательно, так как на лицевой стороне контакты посеребрены, а на самой шине имеется тонкий слой олова. Главное чтобы шина крепко припаялась к контактам и хорошо держалась, в противном случае следует все же лудить.

После этого плавным движением припаивается проводник с обратной стороны элемента, главное следить за тем, чтобы в процессе сам элемент не перегревался.

Эти действия необходимо проделать с каждым элементом, после чего начинать пайку их в общую цепь. Стандартно принято соединять элементы последовательно от плюса к минусу в одну цепочку, таким образом напряжение всех элементов суммируется, а ток остается прежним.

Ниже приведена схема пайки элементов в общую цепь:



После того, как вы определились с итоговой формой солнечной панели следует разместить элементы в несколько рядов на рабочей поверхности тыльной стороной вверх.

Есть несколько моментов, которые помогут вам зафиксировать элементы во время пайки, чтобы в конце панель имела красивый и аккуратный вид. Края солнечных элементов можно прихватить скотчем, который в последствии просто срезается канцелярским ножом. Для того, чтобы расстояние между элементами было одинаково вы можете воспользоваться строительными крестиками, которые обычно используются для укладки плитки, эти крестики обеспечат зазор в 2-5 мм.

Лучше всего сделать целый макет из фанеры, на которую приклеиваются крестики.


После закрепления элементов необходимо нанести флюс и залудить контакты.


По этой схеме осуществляется пайка нескольких рядов солнечных элементов. Соединения между рядами необходимо делать при помощи пайки более широкого проводника.




После этого у вас уже будет готовая панель из солнечных элементов, которую будет необходимо монтировать в корпус и загерметизировать для защиты элементов от внешних погодных условий.
Источник (Source) Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Как паять солнечные батареи? Подробное описание с полезными рекомендациями

Дата публикации: 4 сентября 2019

Покупка готовой конструкции солнечных батарей часто сопряжена со значительными расходами. Поэтому те, кто умеет держать в руках инструмент и немного разбирается в физике, принимают решение самостоятельно выполнить пайку панелей. При кажущейся сложности процесс не займет много времени и позволит получить достойный по качеству и приемлемый по цене результат. Особенно если воспользоваться советами грамотных специалистов и строго соблюдать последовательность действий.

Необходимые инструменты и расходные материалы для пайки солнечных панелей

Понятие «пайка солнечных элементов» подразумевает соединение проводников и готовых фотоэлементов. Учитывая кропотливость данного процесса, можно с уверенностью сказать: с ним справятся только терпеливые и аккуратные мастера. Любая ошибка здесь не пройдет, и придется делать работу заново.

Для сборки панелей потребуются:

  • Солнечные элементы;
  • Тонкие и широкие плоские проводники;
  • Паяльник;
  • Флюс;
  • Припой.

Как показывает практический опыт, спаять солнечные панели из 32-36 элементов вы сможете за пару дней активной работы. Для небольших солнечных систем это вполне допустимая трата времени, которая будет полностью оправдана низкой ценой готовой панели. Если же в ваших планах сборка огромной батареи из нескольких сотен элементов, их самостоятельная пайка экономически нецелесообразна. Гораздо более выгодным решением будет покупка готовой панели, не требующей доработки и усовершенствования.

Обратите внимание: толщина панелей фотоэлементов составляет всего 0,2 мм. Поэтому случайное неловкое движение приведет к поломке хрупкой батареи. При монтаже соединений не стоит спешить, тем более что в этом случае велик риск совершить ошибку и испортить готовую конструкцию.

Рекомендации для тех, кто намерен паять солнечные элементы своими руками

Стремление сэкономить и выполнить сборку в минимальные сроки может сыграть с домашним умельцем плохую службу. Среди самых распространенных ошибок:

  • Попытка заменить часть комплектующих более дешевыми аналогами российского производства. Обычно на такую альтернативу мастера «подталкивают» проводники плоской формы. Выбор в их пользу обусловлен незначительной толщиной фотоэлементов и гибкостью тонкого листа металла. Замена плоских проводников на обычные проволочные потребует дополнительного времени на пайку и станет причиной ухудшения внешнего вида готовой панели, на отдельных участках которой будут заметны крупные соединительные элементы. Кроме того, толстые провода могут стать причиной поломки хрупких батарей. Оптимальное решение, гарантирующее экономию, — заказ комплекта приспособлений для сборки и пайки солнечных панелей своими руками, где будет все необходимое для качественного соединения элементов.
  • Низкая мощность паяльника. Для сборки солнечных панелей потребуется модель на 60-80 Вт. В противном случае вам не удастся выполнить качественную пайку из-за непрочного соединения элементов. Кроме того, маломощный паяльник будет быстро остывать, и придется прикладывать физическое усилие для плавления металла. А любое незначительное давление на поверхность батареи приведет к появлению трещин и порче элемента.

В качестве припоя можно использовать проволочное олово с канифолью. Подходящий флюс для сборки солнечных батарей — бескислотное соединение, не требующее дополнительной промывки и не оставляющее на поверхности металла следов органических соединений.

Последовательность пайки солнечных панелей своими руками

Чтобы правильно спаять солнечные батареи, стоит придерживаться определенной последовательности действий:

  • Выполняется нарезка плоских проводников. Длина фрагментов – чуть меньше ширины фотоэлемента с учетом расстояния между панелями. Так, для батарей шириной 156 мм расчет выглядит следующим образом: из рекомендуемой длины плоского проводника 78 мм будут припаяны к лицевой стороне панели, 5 мм уйдет на зазор, и оставшиеся 63 мм будут соединены с тремя контактами на тыльной стороне батареи. Для точной нарезки можно использовать два сложенных вместе толстых отрезка картона – в данном случае шириной 73 мм и толщиной 5 мм, чтобы общая сумма параметров равнялась требуемой длине нарезки полос. Сложенные листы обматывают лентой проводника, после чего с одного края ее разрезают ножницами.
  • Подготовка к процессу пайки включает в себя обработку флюсом лицевой стороны панелей, полярность которой отрицательна.
  • Плоский проводник укладывается на лицевую сторону панели и надежно фиксируется паяльником. В лужении мест соединений необходимости нет, за исключением случаев, когда качество соединений вызывает сомнения. Затем аналогичным образом проводник припаивают с тыльной стороны элемента, не допуская его чрезмерного перегревания вследствие длительного воздействия паяльника.
  • Аналогичным образом выполняется пайка всех элементов, после чего их следует соединить в цепь последовательно от «плюса» к «минусу».

  • Теперь можно приступать к укладке готовой конструкции на будущую основу. Зафиксировать элементы в нужном положении с расстоянием между панелями можно различными способами: скотчем, строительными крестиками для укладки кафеля или с помощью макета из фанеры, где размечено место для каждой батареи.
  • Закрепив панели, их обрабатывают флюсом и соединяют более широким проводником.

Остается смонтировать припаянные элементы в корпус батареи и тщательно изолировать конструкцию, чтобы защитить ее от неблагоприятного воздействия погодных условий.

две модели, сборка и установка

Солнечная энергетика — это просто здорово, но вот в чем проблема: даже одна батарея стоит немалых денег, а для хорошего эффекта нужна не одна, и даже не две. Потому и приходит идея — собрать все самому. Если есть у вас небольшой навык пайки — это сделать просто. Вся сборка заключается в том, чтобы последовательно соединить элементы в дорожки, а дорожки закрепить на корпусе. Сразу скажем о цене. Набор для одной панели (36 штук) стоит в районе 70-80$. А полностью со всеми материалами солнечные батареи своими руками обойдутся вам примерно в 120-150$. Намного меньше, чем заводские. Но нужно сказать, что и по мощности они будут тоже меньше. В среднем каждый фотопреобразователь выдает 0,5 В, если последовательно соединить 36 штук, это будет порядка 18 В.

Немного теории: типы фотоэлементов для солнечных батарей

Самая большая проблема — приобрести фотоэлектрические преобразователи. Это те самые кремниевые пластины, которые преобразуют солнечный свет в электричество. Вот тут нужно немного разбираться в типах фотоэлементов. Их выпускают двух типов: поликристаллические и монокристаллические. Монокристаллические более дорогие, но имеют более высокий КПД — 20-25%, поликристаллические — дешевле, но и производительность у них меньше — 17-20%. Как их отличить внешне? Поликристаллические имеют ярко-синий цвет. Монокристаллические немного темнее и у них не квадратная, а многогранная форма — квадрат со срезанными краями.

С фотоэлектрическими преобразователями для солнечных батарей все не очень сложно: монокристаллические и поликристаллические

О форме выпуска. Есть фотоэлементы для солнечных батарей с уже припаянными проводниками, а есть наборы, где проводники прилагаются и все нужно паять самостоятельно. Что покупать  решает каждый сам, но нужно сказать, что без навыка хотя-бы одну пластину вы повредите, а скорее, не одну. А если и паять умеете не очень… то лучше немного дороже заплатить, но получить уже почти готовые к использованию детали.

Сделать фотоэлементы для солнечных батарей своими руками нереально. Для этого нужно уметь выращивать кристаллы кремния, а потом его еще обрабатывать. Потому нужно знать, где купить. Об этом дальше.

Почитать о вида солнечных батарей можно тут. 

Где и как купить фотоэлементы

Теперь о качестве. На всех китайских площадках типа Ebay или Alibaba продается отбраковка. Те детали, которые не прошли тесты на заводе. Потому идеальной батареи вы не получите. Но цена у них не самая большая, так что можно смириться. Во всяком случае, на первых порах. Соберите пару тестовых солнечных батарей своими руками, набейте руку, а потом можно брать с завода.

Один из вариантов ячеек с припаянными проводниками

Некоторые продают фотоэлементы запаянными в воск. Это предотвращает их порчу при перевозке, но избавиться от воска и не повредить пластины довольно сложно. Нужно все вместе их окунуть в горячую, но не кипящую воду. Подождать пока воск растает, потом аккуратно разъединять. Потом поочередно купать каждую пластину в горячем мыльном растворе, потом окуная в чистую горячую воду. Таких «омовений» моет понадобиться несколько, воду и мыльный раствор придется менять, и не один раз. После того как воск удалите, чистые пластины разложите на махровом полотенце для просушки. Очень хлопотное это дело. Так что лучше покупайте без воска. Так намного проще.

Теперь о покупках на китайских площадках. Конкретно о Ebay и Alibaba. Они проверены, тысячи людей ежедневно там что-то покупают. Система ничем не отличается. После регистрации, как обычно, в строке поиска набираете название элемента. Потом выбираете понравившееся по какой-то причине предложение. Обязательно выбирайте из тех вариантов, где есть бесплатная доставка (на английском free shipping). Если такой пометки нет, то доставку придется оплачивать отдельно. А она часто больше стоимости товара и уж точно больше той разницы, что вы выгадаете на цене.

С кремниевыми ячейками нужно обращаться очень осторожно: они очень хрупкие

Ориентироваться нужно не только на цену, но и на рейтинг продавца и на отзывы. Внимательно читайте и состав товара, его параметры и отзывы. Можно с продавцом общаться, только сообщения писать нужно на английском.

По поводу оплаты. Она на этих площадках переводится продавцу только после того, как вы отпишитесь в получении товара. А пока идет доставка, ваши деньги лежат на счете торговой площадки. Оплачивать можно с карты. Если боитесь светить данные карты, воспользуйтесь промежуточными сервисами. Они есть разные, но суть одна — ваша карта не засветится. Есть на этих площадках и возврат товара, но это долгая песня, так что лучше брать у проверенных продавцов (с хорошим рейтингом и отзывами).

Да. Посылка идет в зависимости от региона. И дело не столько в том, как долго она будет идти из Китая, как в том, как скоро ее доставит почта. В лучшем случае — недели три, но может и полтора месяца.

Как собрать

Сборка солнечной батареи своими руками состоит из трех этапов:

  1. Изготовление каркаса.
  2. Пайка солнечных элементов.
  3. Укладка в каркас и герметизация.

Каркас изготовить можно из алюминиевых уголков или из деревянных реек. Но форма каркаса, материалы, последовательность изготовления зависят от способа установки.

Способ первый: установка на окне

Батарею вешают на окне, на раму изнутри помещения или снаружи, но тоже на окне. Тогда нужно делать каркас из алюминиевого уголка, а к нему приклеивать стекло или поликарбонат. В этом случае между фотоэлементами остаются хоть небольшие зазоры, через которые немного света проникает в помещение. Размеры рамы выбираете исходя из размеров ваших фотоэлементов и того, как вы собираетесь их располагать. Также некоторую роль могут сыграть габариты окна. Учтите, что плоскость должна быть ровная — фотоэлектрические преобразователи очень хрупкие, и при малейшем перекосе будут трескаться.

В квартире есть только одно место для установки солнечной батареи — на окне

Развернув готовую раму с приклеенным стеклом лицом вниз, на поверхность стекла нанести слой герметика. На герметик, снова-таки лицевой стороной вниз, разложить собранные из фотоэлементов линейки.

Из толстого упругого поролона (толщина не менее 4 см) и куска полиэтиленовой пленки (200 мк) сделать мат: поролон обтянуть пленкой и хорошо скрепить. Лучше полиэтилен спаять, но можно и скотчем воспользоваться, только все стыки должны находиться на одной стороне. Вторая должна быть ровной и гладкой. По размерам мат должен хорошо ложиться в раму (без загибов и усилий).

Основная хитрость — заливка герметиком

Уложили мат на фотоэлементы, утопленные в герметике. На него доску, которая по размерам чуть меньше рамы, а на доску солидный груз. Это нехитрое устройство поможет выгнать пузыри воздуха, которые оказались под фотоэлементами. Воздух снижает производительность, причем очень сильно. Потому чем меньше пузырьков будет, тем лучше. Всю конструкцию оставляете на 12 часов.

Теперь время снять груз и отлепить мат. Делаете это медленно и не спеша. Важно не повредить пайку и проводники. Потому тяните плавно, без рывков. После того, как мат сняли, панель нужно оставить на некоторое время — досохнуть. Когда герметик перестанет липнуть, можно навешивать панель и пользоваться.

Вместо длительной процедуры с герметиком можно взять специальную пленку для герметизации. Она называется EVA. Просто сверху на собранную и уложенную на стекло батарею расстилаете пленку и греете ее строительным феном до полной герметизации. Времени уходит в разы меньше.

Способ второй: установка на стене, крыше и т.д.

В этом случае все иначе. Задняя стенка должна быть плотной и не проводящей ток. Возможно — деревянной, фанерной и т.п. Потому имеет смысл и раму сделать из деревянных брусков. Только высота корпуса должна быть небольшой, чтобы тень от бортиков не мешала.

Собираете каркас под размеры вашей батареи (зависит от размеров солнечных преобразователей, которые вы приобрели)

На фото корпус состоит из двух половинок, но это совсем необязательно. Просто легче собирать и укладывать короткие линейки, но соединений в этом случае будет больше. Да. Несколько нюансов: нужно в корпусе предусмотреть несколько отверстий. В нижней части нужны несколько штук для выхода конденсата, а также два отверстия для вывода проводников от батареи.

Затем корпус батареи покрасить белой краской — кремниевые пластины имеют довольно широкий диапазон рабочих температур, но он не безграничен: от -40oCдо +50oC. А летом в закрытой коробке +50oC набегает легко. Потому и нужен белый цвет, чтобы не перегревались фотопреобразователи. Перегрев, как и переохлаждение, ведет к снижению эффективности. Это, кстати, может стать объяснением непонятного явления: полдень, солнце жарит, а батарея стала давать меньше электричества. А она просто перегрелась. Для южных регионов, наверное, нужно уложить фольгу. Это будет эффективнее. Причем производительность, скорее всего, возрастет: будет улавливаться еще и отраженное фольгой излучение.

Собираем и укладываем дорожки

После того как краса высохла, можно укладывать собранные дорожки. Но в этот раз лицом вверх. Как их крепить? На каплю термостойкого герметика посредине каждой пластины. Почему не нанести по всей поверхности? Из-за температурного расширения пластина будет менять размеры. Если приклеить ее только посередине, с ней ничего не случиться. Если будет хотя-бы две точки — она рано или поздно лопнет. Потому аккуратно посередине наносите каплю, мягко прижимаете пластину. Не давите — раздавить очень легко.

В некоторых случаях пластины сначала крепились на основу — лист ДВП, выкрашенный в тот же белый цвет. А потом уже на основе закреплялись к корпусу шурупами.

После того, как все линейки уложены, последовательно их соединяете. Чтобы проводники не болтались, их можно зафиксировать несколькими каплями герметика. Вывести провода от элементов можно через днище или через бортик — как удобнее. Протяните их через отверстие, а потом залейте дырку все тем же герметиком. Теперь нужно дать всем соединениям высохнуть. Если накрыть крышкой раньше, на стекле и фотоэлементах образуется налет, который сильно снижает эффективность батареи. Потому ждем как минимум сутки (или столько, сколько указано на упаковке герметика).

Финальный аккорд: установка прозрачной крышки

Теперь дело за малым — накрыть все стеклом или прозрачным пластиком. Как крепить — дело ваше. Но на первых порах не герметизируйте. По крайней мере, до испытания. Может где-то обнаружится проблема.

И еще один нюанс. Если планируете в систему подключать аккумуляторы, понадобится поставить диод, который будет предотвращать разряд аккумулятора через батарею в ночное время или в плохую погоду. Лучше всего поставить диод «Шоттки». Его подсоединяю к батарее последовательно. Установить его лучше внутри конструкции — при высоких температурах у него уменьшается падение напряжения, т.е. в рабочем состоянии он будет меньше «садить» напряжение.

Как паять элементы для солнечной батареи

Немного об обращении с кремниевыми пластинами. Они очень-очень хрупкие, легко трескаются и ломаются. Потому обращаться нужно с ними с крайней осторожностью, хранить в жесткой таре подальше от детворы.

Работать нужно на ровной твердой поверхности. Если стол покрыт клеенкой, положите лист чего-то твердого. Пластина не должна прогибаться, а всей поверхностью жестко опираться на основу. Причем основание должно быть гладким. Как показывает опыт, идеальный вариант — кусок ламината. Он, жесткий, ровный, гладкий. Паяют на тыльной стороне, не на лицевой.

Все что понадобится для сборки солнечной панели своими руками

Для пайки использовать можно флюс или канифоль, любой из составов в маркере для пайки. Тут у каждого свои пристрастия. Но желательно, чтобы состав не оставлял следов на матрице.

Укладываете кремниевую пластину лицом вверх (лицо — синяя сторона). На ней есть две или три дорожки. Их промазываете флюсом или маркером, спиртовым (не водно-спиртовым) раствором канифоли. В комплекте с фотопреобразователями идет обычно тонкая контактная лента. Иногда она нарезана на куски, иногда идет в катушке. Если лента намотана на катушку, отрезать нужно кусок, равный двойной ширине солнечного элемента, плюс 1 см.

На обработанную флюсом полосу припаиваете отрезанный кусок. Лента получается намного длиннее пластинки, весь остаток остается с одной стороны. Старайтесь вести паяльник не отрывая. Насколько это возможно. Для более качественной пайки на кончике жала у вас должна быть капля припоя или олова. Тогда пайка будет качественной. Непропаянных мест быть не должно, хорошо все прогревайте. Но не давите! Особенно по краям. Это очень хрупкие изделия. Поочередно припаиваете ленты на все дорожки. Фотопреобразователи получаются «хвостатые».

Лицевая сторона — синяя. На ней есть несколько дорожек (две или три) к которым нужно припаять проводники. Серая — это тыльная сторона. К ней потом припаивают проводники от идущей выше пластинки

Теперь, собственно, о том, как собрать солнечную батарею своими руками. Приступаем к сборке линейки. С обратной стороны пластинки тоже есть дорожки. Теперь «хвост» от верхней пластины припаиваем к нижней. Технология такая же: дорожку промазываем флюсом, потом пропаиваем. Так последовательно соединяем нужное количество фотоэлектрических преобразователей.

В некоторых вариантах на задней стороне не дорожки, а площадки. Тогда пайки меньше, но претензий по качеству может быть больше. В этом случае промазываем флюсом только площадки. И паяем тоже только на них. Вот, собственно, все. Собранные дорожки можно переносить на основание или корпус. Но есть еще множество хитростей.

Паять нужно на твердой ровной поверхности

Так, например, между фотоэлементами нужно выдерживать определенное расстояние (4-5 мм), что без фиксаторов не так и легко. Малейший перекос, и есть возможность порвать проводник, или сломать пластинку. Потому для задания определенного шага на кусок ламината приклеивают строительные крестики (используются при укладке плитки), или делают разметку.

Все проблемы, которые возникают при изготовлении солнечных батарей своими руками, связаны с пайкой. Потому перед герметизацией, а лучше еще и перед переносом линейки на корпус, проверить сборку амперметром. Если все нормально, можно продолжать работу.

Об использовании солнечной энергии для отопления дома можно прочесть тут.

Итоги

Теперь вы знаете, как сделать солнечную батарею в домашних условиях. Дело не самое сложное, но требует кропотливой работы.

Советы домашнему мастеру для сборки солнечной батареи

Энциклопедия солнечных батарей  → Советы домашнему мастеру


 

  Некоторые заказчики предпочитают сами собирать «солнечные модули». Занятие это неблагодарное в домашних условиях, если конечно это не какой то опытный образец или какое то сильно специфическое изделие. Но большинство делает это из соображений экономии. Честно сказать экономика здесь обычно плачевная, точнее сказать на подобные изделия без слез как говорится не взглянешь. Поэтому принимая такие заявки(на покупку отдельных солнечных элементов) мы всегда настоятельно рекомендуем купить готовое изделия. Причин этому несколько. Во первых элементы очень хрупкие, толщина их не превышает обычно 180-200мкм. Напаять на каждый солнечный элемент плоский проводник( монтажную шинку), собрать элементы в «линейки», а затем в схему без навыка не так то просто-испортите значительную часть солнечных элементов. Во вторых без специального оборудования заламинировать или загерметизировать иным способом солнечные элементы в домашних условиях чрезвычайно трудно. В случае если же между защитным стеклом и солнечными элементами будет воздушный зазор, то это приведем к неизбежным потерям мощности, по причине многократного перехода солнечного света из одной среды в другую и соответствующих этому неизбежных потерь(порядка 15-20%). В третьих желательно использовать закаленное текстурированное стекло, которое в обычном магазине не купишь. То же самое относится к алюминиевому профилю и другим материалам. Но даже, если Вам удастся собрать солнечную батарею самостоятельно, то качество её будет достаточно низким, а срок службы не сравнится с промышленным изделием ни в коей мере. Кроме того подсчитайте стоимость затрат на самоделку, учтите расходы на неудачные варианты сборки, брак и т.д., и сравните с заводской солнечной батареей, не забывая про различие в качестве и эстетике, и Вы увидите что идея самостоятельной сборки не так привлекательна. Тем не менее, если Вы настроены решительно, то мы дадим Вам советы, которые помогут избежать основных ошибок при сборке и потратить деньги и время не совсем зря:

        ПОЛЕЗНЫЕ СОВЕТЫ ПО РАБОТЕ С СОЛНЕЧНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ:
  • 1) Фотоэлемент имеет два полюса: положительный и отрицательный. Наиболее распространены солнечные элементы проводимости типа «р».Такие элементы имеют плюс на тыльной стороне фотоэлемента, а отрицательный полюс на лицевой стороне. Элементы проводимости типа «n» соответственно наоборот. На каждой стороне фотоэлемента имеются 2 или 3 основные токосъемные дорожки. Еще их называют барами, а элементы соответственно двух- или трехбарными. Именно эти дорожки и служат для напаивания монтажной шинки;
  • 2) Монтажная шина применяемая при сборке солнечных батарей представляет собой плоский медный луженый проводник. Ширина порядка 2мм, толщина 0,1-0,13мм. У разных производителей различная глубина лужения и состав припоя. Существуют монтажные шинки с уже нанесенным на них специальным флюсом;
  • 3) На каждый фотоэлемент напаивается монтажная шинка согласно количеству баров. Проводник должен напаиваться не менее чем на 2/3 длины фотоэлемента, а лучше на всю длину. Свободные концы для напайки на соседний элемент должны быть такой же длины;
  • 4) Для пайки можно использовать припой ПОС-61 и флюс в виде «спиртоканифоли». Если имеется возможность, то чище пайка получится при использовании 10% раствора молочной кислоты в спирте. Допускается использование любого нейтрального флюса, а любой активный флюс стравит токосъемные дорожки. После пайки можно излишек флюса смыть спиртом при помощи кисточки;
  • 5) Пайка солнечных элементов должна производиться на плоской горячей поверхности(порядка 70-80С). Например, на теплом перевернутом утюге. Только в этом случае удастся избежать трещин элементов при пайке.
  • 6) Затем фотоэлементы спаиваются последовательно в «линейки»;
  • 7) Линейки собираются в схему. При этом на полюсах солнечного модуля монтажные шинки первого и последнего фотоэлемента должны быть замкнуты поперечной монтажной шиной большего сечения;
  • 8) Во избежание «расползания» схемы рекомендуется подклеивать соседние линейки скотчем с тыльной стороны. Не лишней будет такая же подклейка скотчем и для соседних элементов в линейке, т.е. токосъемные дорожки очень нежные и можно их оторвать при неосторожном обращении;
  • 9) Теперь положите схему на какую либо жесткую подложку, осветите или вынесите на солнце и проверьте электрические параметры;

Ну а теперь можете приступать к герметизации схемы выбранным Вами способом. Можете поместить схему в стеклопакет, можете залить её каким либо прозрачным каучуком или герметиком.

Затем необходимо этот блок поместить в каркас из алюминиевого или пластикового профиля.

Фотографии этапов производства Вы можете посмотреть в соответствующем пункте этого же раздела «Энциклопедия» в подпункте «Этапы производства».

 

Как сделать солнечные батареи своими руками






С каждым днем выбросы углекислоты и токсичных веществ в атмосферу увеличивается, токсичные вещества вырабатываются при сгорании ископаемого топлива, вследствии чего постепенно уничтожают нашу планету. Поэтому внедрение «зеленой энергии», у которой вовсе отсутствует негативное влияние на окружающую среду, уже закрепила себя как базой основ новых электротехнологий. Одной из основ таких технологий получения экологически чистой электроэнергии это технология которая преобразует солнечнй свет в электроэнергию. Далее пойдет речь о солнечных батареях, а так же их возможности в собственном доме.
В нынешнее время электроустановки в виде солнечных батарей изготовленных в промышленных условиях, используются для полного и частичного энергообеспчения и теплообеспечения дома, и стоят в районе 15-20 тысячь долларов при гарантии работы 25 лет.
Гелиосистемы разделяют на теплообеспечения и энергообеспечения. В случае теплообеспечения используются технологии солнечного коллектора. В случае энергообеспечения происходит фотоэлектрический эффект, с помощью которого происходит генерация электричества в солнечных батареях. Далее я опишу технологию ручной сборки солнечной батареи.
Технология ручной сборки солнечной батареи вовсе не сложна и даже очень проста и доступна всем. Почти каждый человек может собрать солнечные батареи с относительно высоким КПД при давольно низких затратах. Это экологично, выгодно, доступно и в последнее время модно.

Выбор солнечных элементов для солнечной панели

Приступив к созданию солнечной электростанции, нужно учитывать, что при ручной сборке солнечных батарей нет нужды сразу собирать полнофункциональную солнечную электростанцию, её в будущем можно будет наращивать. Если первый эксперемент ручной сборки оказался положительным, то после имеет смысл увеличить функциональность солнечнойэлектростанции.

Прежде всего нужно знать что такое солнечная батарея, солнечная батарея — это прежде всего генератор, который работает на основе фотоэлектрического эффекта и преобразует солнечную тепловую энергию в электрическую энергию. Кванты света, которые вырабатывает солнце, попадают на кремниевую пластину и выбивает электрон с последней атомной орбиты кремния. Данный эффект создает большое количество свободных электронов, которые образуют поток электрического тока.

Перед тем как приступить к сборке солнечной батареи нужно сделать выбор в типе фотоэлектрического преобразователя. Фотоэлектрические преобразователи: монокристаллические, поликристаллические и аморфные. Для ручной сборки солнечной батареи чаще всего выбирают легко доступные в продаже поликристаллические и монокристаллические солнечные модули.

Солнечные панели из поликристаллического кремния имеют достаточно низкий КПД от 7 до 9%, но этот недостаток компенсируется тем, что поликристаллические панели практически не понижают КПД при облачной и пасмурной погоде, гарантийная работоспособности поликристаллических элементов составляет примерно 10 лет. Солнечные панели на основе элекментов монокристаллического кремния имеют более высокий КПД около 13% и сроки работоспособности приблезительно 25 лет, но монокристаллические элементы сильно понижают мощность при отсутствии прямого попадения солнечного света. Величина КПД кристаллов кремния может существенно изменятся от разных производителей . На практике работы солнечных электростанций в полевых условиях можно сказать о сроке службы монокристаллических панелей более 30 лет, а для поликристаллических модулей — более чем 20 лет. Причем за весь период эксплуатации потеря мощности у кремниевых монокристалических и поликристаллических модулей составляет не более 10 процентов, а у тонкопленочных аморфных модулей только за первые два года мощность может снизится на 10-40%.

Набор Solar Cells можно приобрести на аукционе Еbay для сборки солнечной батареи из 36 и 72 солнечных элементов. Эти наборы так же доступны в продаже в Украине и в России. Зачастую, для ручной сборки солнечных батарей используются солнечные модули В-типа, это те модули, которые отбраковали на промышленном производстве. Они не теряют своих эксплуатационных показателей, но зато намного дешевле.
 
 
Разработка проекта гелиевой энергосистемы

Проектирование задуманной солнечной электростанции зависит от способа её монтажа и установки. К примеру солнечные батареи должны устанавливаться под определенным наклоном, чтобы обеспечить прямое попадание солнечных лучей под перпедикулярным углом. КПД солнечной панели так же зависит от интенсивности световой энергии, а также зависит от угла попадания солнечных лучей.
Смотреть сверху вниз: Монокристаллические солнечные панели (по 80 ватт) на даче установлены практически вертикально (зима). Монокристаллические солнечные панели на даче имеют меньший угол (весна)ю Механическая система управления углом наклона солнечной батареи.

Промышленные солнечные панели очень часто снабжены специальными датчиками, которые обеспечивают движение солнечных панелей по направлению движения солнечных лучей, что очень увеличивает стоимость солнечных панелей. Но так же тут может быть применено ручное механическое управление углом наклона солнечных панелей. В зимнее время солнечные панели должны быть практически вертикальными, чтобы исключить налегание снега на солнечных панелях.

Схема расчета угла наклона солнечной панели в зависимости от времени года

Солнечные батареи следует устнавливать с солнечной стороны вашего дома, чтобы за световой день пребывание солнечных лучей на солнечных батареях было максимально. В зависимости от географического расположения вашего дома и времени года вычисляется оптимальный угол наклона для вашего месторасположения.

Выбор оптимального статического угла наклона для кровельной солнечной системы монокристаллического типа

При сооружении солнечных панелей можно выбирать самые разные материалы по массе и другим характеристикам. Но при выборе материалов следует учитывать максимально допустимые температуры нагрева материалов, т.к. при работе солнечных модулей на полную мощность температура не должна превышать 250 градусов по цельсию. При пиковой температуре солнечные модули теряют свою функцию производства электрического тока.
Готовые гелиосистемы зачастую не предпологают охлаждения солнечных модулей. Ручное изготовление может включать в себя охлаждение гелиосистемы и управление углом наклона солнечных панелей для регулировки температуры модуля, а так же выбор прозрачного материала, который будет поглощать ИК-излучение.

Как показали расчеты, в ясный солнечный день из 1 метра солнечных панелей можно получить 120 Вт мощности, но этого не хватит чтоб запустить даже компьютер. Солнечные панели размером в 10 метров производит уже более 1кВт электроэнергии, что позволит снабдить электроэнергией светильники, телевизоры и ваш компьютер. Для обычной семьи 3-4 человека необходимо около 300 кВт в месяц, поэтому солнечные панели должны быть размеров 20м, при условии что солнечные панели будут установлены с солнечной стороны вашего дома.
Для уменьшения месячного электропотребления советую использовать для освещения вместо обычных лампочек, светодиодые лампочки.

Изготовление каркаса солнечной батареи

Для изготовления корпуска солнечной панел в основном используют алюминиевые уголки. В интернет магазинах можно приобрести уже готовые корпуса для солнечных батарей. А так же для изготовления корпуса солнечной панели выбирают по желанию прозрачное покрытие.

Комплект рамы со стеклом для солнечной батареи, примерная стоимость от 33 долларов

При выборе прозрачного материала можно опиратся на следущие характеристики материалов:

Если в качестве критерия выбора рассматривать показатель преломления солнечного света, то самый минимальный коэффициэнт у плексиглас, более дешевый вариант это обычное стекло, менее подходящий это поликарбонат. Но в продаже сейчас имеется поликарбонат с антиконденсатным покрытием, что обеспечивает качественный уровень термозащиты.

Важно про изготовлении солнечных панелей выбирать прозрачные материалы которые не пропускают ИК-спектр, что снизит нагревание кремниевых элементов.

Схема поглощения УФ и ИК излучения различными стеклами. а) обычное стекло, б) стекло с ИК-поглощением, в) дуплекс с термопоглощающим и обычным стеклом.

Защитное силикатное стекло с оксидом железа обеспечивает максимальное поглощение ИК-спектра. ИК-спектр хорошо поглощает любое минеральное стекло, а так же минеральное стекло более устойчиво к повреждениям, но в тоже время является очень дорогим и недоступным.

Так же зачестую для солнечных панелей применяют специальные антибликовые сверхпрозрачные стекла, которые пропускают до 98% спектра.

Солнечная панель в корпусе из оргстекла

Монтаж корпуса солнечной батареи

В данном случае будет показано изготовление солнечной панели из 36 поликристаллических солнечных модулей размером 81х150мм. Отсюда вычисляем размеры будущей солнечной панели. Важно при расчете между модулями оставлять небольшое расстояние, которое может менятся при воздействии атмосферных воздействий, т.е. оставляйте между модулями примерно 3-5мм. В итоге получим размер заготовки 835х690мм при ширине уголка 35мм.




Самодельная солнечная батарея изготовленная вручную, сделанная с использованием алюминиевого профиля, очень похожа на солнечную панель фабричного изготовления. При этом обеспечивается высокая степень герметичности и прочности конструкции.
Для изготовления берем алюминиевый уголок, и выполняем заготовки рамки 835х690 мм. Чтобы можно было провести крепление метизов, в раме следует сделать отверстия.
На внутреннюю часть уголка дважды наносим силиконовый герметик.
Важно чтобы не было незаполненных мест. От качества нанесения герметика зависит герметичность и долговечность батареи.
Далее в раму кладется прозрачный лист из выбранного материала: поликарбоната, оргстекла, плексигласа, антибликового стекла. Важно силикону дать высохнуть на открытом воздухе, иначе испарения создадут пленку на элементах.
Стекло требуется тщательно прижать и зафиксировать.
Для надежного крепления защитного стекла используем метизы. Нужно закрепить 4 угла рамки и по периметру разместить два метиза с длинной стороны рамки и по одному метизу с короткой стороны.
Метизы фиксируются при помощи шурупов.
Каркас солнечной батареи готов. Важно перед креплением солнечных элементов, нужно очистить стекло от пыли.

Подбор и пайка солнечных элементов

В данное время в интернет магазинах представлен огромный ассортимент изделий для самостоятельного изготовления солнечных батарей.

Набор Solar Cells включает комплект из 36 поликристаллических кремниевых элементов, проводники для элементов и шины, диоды Шотке и карандаш с кислотой для паяния

Из-за того что солнечная батарея, сделанная своими руками, ориентировочно в 4 раза дешевле заводской готовой, собственное изготовление — это огромная экономия средств. В интернет магазинах можно приобрести солнечные модули, элементы с дефектами, при этом они не теряют своей функциональности, но придется пожертвовать внешним видом солнечной батареи.

Поврежденные фотоэлементы не теряют своей функциональности

Если вы впервые занимаетесь изготовлением солнечных батарей, то лучше приобретать наборы для изготовления солнечных панелей, в продаже имеются солнечные элементы с припаянными проводниками. Так как пайка контактов — это достаточно сложный процесс, сложность заключается в хрупкости солнечных элементов.

Если вы купили кремниевые элементы без проводников, то в первую очередь необходимо провести пайку контактов.



Так выглядит поликристаллический кремниевый элемент без проводников.
Проводники нарезаются с помощью картонной заготовки.
Необходимо аккуратно положить проводник на фотоэлемент.
На место припаивания нанести кислоту для паяния и припой. Проводник для удобства фиксируется с одной стороны тяжелым предметом.
В таком положении необходимо аккуратно припаять проводник к фотоэлементу. Во время пайки нельзя нажимать на кристалл, потому что он очень хрупкий.

Пайка элементов для солнечных панелей — это весьма кропотливая работа. Если с первого раза не удастся получить нормального соединения, то нужно повторить работу. По нормативам серебряное напыление на проводнике должно выдерживать 3 цикла пайки при допустимых тепловых режимах, на практике сталкиваешься с тем, что напыление разрушается. Разрушение серебряного напыления происходит из-за использования паяльников с нерегулируемой мощностью (65Вт), этого нужно избегать, можно уменьшить мощность паяльника таким образом — для этого нужно последовательно с паяльником включить патрон с лампочкой в 100 Вт. Помните, что номинальная мощность  паяльника  нерегулируемого слишком большая для пайки кремниевых контактов.

Если вам продавцы проводников будут говорить, что припой на соединителе имеется, но вы его лучше нанесите дополнительно. Во время пайки будьте аккуратны, при минимальном усилии солнечные элементы лопаются, а так же не нужно складывать солнечные элементы пачкой, от массы нижние элементы могут треснуть.

Сборка и пайка солнечной батареи
При первой ручной сборке солнечной батареи лучше воспользоваться разметочной подложкой, которая поможет расположить элементы ровно на некотором расстоянии друг от друга (5 мм).

Разметочная подложка для элементов солнечной батареи

Основа выполняется из листа фанеры с маркированием уголков. После пайки на каждый элемент с обратной стороны крепится кусок монтажной ленты, достаточно прижать заднюю панель к скотчу, и все элементы переносятся.

Монтажная лента, использованная для крепления, с обратной стороны солнечного элемента

При данном типе крепления сами элементы дополнительно не герметизируются, они могут свободно расширяться под действием температуры и это не приведет к повреждению солнечной батареи и разрыву контактов и элементов. Герметизации поддаются только соединительные части конструкции. Такой вид крепления больше подходит для опытных образцов, но вряд ли может гарантировать долгосрочную эксплуатацию в полевых условиях.

Последовательный план сборки батареи выглядит так:

Выкладываем элементы на стеклянную поверхность. Между элементами должно быть расстояние, что предполагает свободное изменение размеров без ущерба конструкции. Элементы нужно прижать грузами.

Пайку производим по приведенной ниже электросхеме. «Плюсовые» токоведущие дорожки размещены на лицевой стороне элементов, «минусовые» — на обратной стороне.
Перед пайкой нужно нанести флюс и припой, после аккуратно припаять серебряные контакты.

По такому принципу соединяются все солнечные элементы.

Контакты крайних элементов выводятся на шину, соответственно, на «плюс» и «минус». Для шины используется более широкий серебряный проводник, который имеется в наборе Solar Cells.
Рекомендуем также вывести «среднюю» точку, с ее помощью ставятся два дополнительных шунтирующих диода.

Клемма устанавливается также с внешней стороны рамы.

Так выглядит схема подключения элементов без выведенной средней точки.

Так выглядит клеммная планка с выведенной «средней» точкой. «Средняя» точка позволяет на каждую половину батареи поставить шунтирующий диод, который не даст батарее разряжаться при снижении освещения или затемнении одной половины.

На фото показан шунтирующий диод на «плюсовом» выходе, он противостоит разрядке аккумуляторов через батарею в ночное время и разрядке других батарей во время частичного затемнения.
Чаще в качестве шунтирующих диодов используют диоды Шотке. Они дают меньшую потерю на общей мощности электрической цепи.
В качестве токовыводящих проводов может быть использован акустический кабель в силиконовой изоляции. Для изоляции можно применить трубки из-под капельницы.
Все провода должны быть прочно зафиксированы силиконом.

Элементы могут быть соединены последовательно (см. фото), а не посредством общей шины, тогда 2-й и 4-й ряд необходимо повернуть на 1800 относительно 1-го ряда.

Основные проблемы сборки солнечной панели связаны с качеством пайки контактов, поэтому специалисты предлагают перед герметизацией панели ее протестировать.

Тестирование панели перед герметизацией, напряжение сети 14 вольт, пиковая мощность 65 Вт

Тестирование можно делать после пайки каждой группы элементов. Если вы обратите внимание на фотографии в мастер-классе, то часть стола под солнечными элементами вырезана. Это сделано намеренно, чтобы определить работоспособность электрической сети после пайки контактов.

Герметизация солнечной панели

Герметизация солнечных панелей при самостоятельном изготовлении — это самый спорный вопрос среди специалистов. С одной стороны, герметизация панелей необходима для повышения долговечности, она всегда применяется при промышленном изготовлении. Для герметизации зарубежные специалисты рекомендуют использовать эпоксидный компаунд «Sylgard 184», который дает прозрачную полимеризованную высокоэластичную поверхность. Стоимость «Sylgard 184»  составляет около 40 долларов.

Герметик с высокой степенью эластичности «Sylgard 184»

Но с другой стороны, если вы не хотите тратить дополнительные деньги, то вполне можно задействовать силиконовый герметик. Однако в этом случае не стоит полностью заливать элементы, чтобы избежать их возможного повреждения в процессе эксплуатации. В таком случае элементы к задней панели можно прикрепить при помощи силикона и герметизировать только края конструкции.  

Перед началом герметизации необходимо подготовить смесь «Sylgard 184».

Сначала заливаются места стыков элементов. Смесь должна схватиться, чтобы закрепить элементы на стекле.

После фиксации элементов делается сплошной полимеризирующий слой эластичного герметика, распределить его можно с помощью кисточки.

Так выглядит поверхность после нанесения герметика. Герметизирующий слой должен просохнуть. После полного высыхания можно закрыть солнечную батарею задней панелью.

Так выглядит лицевая сторона самодельной солнечной панели после герметизации.

Схема электроснабжения дома

Систему электроснабжения дома с использованием солнечных батарей принято называть фотоэлектрическими системами, т.е. системами, генерирующими энергию с использованием фотоэлектрического эффекта. Для собственных жилых домов рассмотрены три фотоэлектрические системы: автономная система энергообеспечения, гибридная батарейно-сетевая фотоэлектрическая система, безаккумуляторная фотоэлектрическая система, подключенная к центральной системе энергоснабжения.

Каждая из вышеперечисленных систем имеет свое предназначение и преимущества, но наиболее часто в жилых домах применяют фотоэлектрические системы с резервными аккумуляторными батареями и подключением к централизованной энергосети. Питание электросети осуществляется при помощи солнечных батарей, в темное время суток от аккумуляторов, а при их разрядке — от центральной энергосети. В труднодоступных районах, где нет центральной сети, в качестве резервного источника энергоснабжения используются генераторы на жидком топливе.

Более экономной альтернативой гибридной батарейно-сетевой системе электроснабжения будет безаккумуляторная солнечная система, подсоединенная к центральной сети энергоснабжения. Электроснабжение осуществляется от солнечных батарей, а в темное время суток сеть питается от центральной сети. Такая сеть более применима для учреждений, потому что в жилых домах большая часть энергии потребляется в вечернее время.

Схемы трех типов фотоэлектрических систем

Рассмотрим типичную установку батарейно-сетевой фотоэлектрической системы. В качестве генератора электроэнергии выступают солнечные панели, которые подсоединены через соединительную коробку. Далее в сети устанавливается контроллер солнечного заряда, чтобы избежать короткого замыкания при пиковой нагрузке. Электроэнергия накапливается в резервных батареях-аккумуляторах, а также подается через инвертор на потребители: освещение, бытовую технику, электроплиту и, возможно, используется для нагревания воды. Для установки системы отопления эффективнее применять гелиоколлекторы, которые относятся к альтернативной гелиотехнологии.

Гибридная батарейно-сетевая фотоэлектрическая система с переменным током

Существует два типа электросетей, которые используются в фотоэлектрических системах: на базе постоянного и переменного тока. Использование сети переменного тока позволяет размещать электропотребители на расстоянии, превышающем 10–15 м, а также обеспечивать условно-неограниченную нагрузку сети.

Для частного жилого дома обычно используют следующие комплектующие фотоэлектрической системы:
-суммарная мощность солнечных панелей должна составлять 1000 Вт, они обеспечат выработку около 5 кВт ч;
-аккумуляторы с общей емкостью в 800 А/ч при напряжении 12 В;
-инвертор должен иметь номинальную мощность 3кВт с пиковой нагрузкой до 6 кВт, входное напряжение 24–48 В;
-контроллер солнечного разряда 40–50 А при напряжении в 24 В;
-источник бесперебойного питания для обеспечения кратковременного заряда с током до 150 А.

Из этого следует, что для фотоэлектрической системы электроснабжения понадобится 15 панелей на 36 элементов, пример сборки которых описан выше. Каждая солнечная панель дает суммарную мощность в 65 Вт. Более мощными будут солнечные батареи на монокристаллах. Например, солнечная панель из 40 монокристаллов имеет пиковую мощность 160 Вт, однако такие панели чувствительны к пасмурной погоде и облачности. В этом случае солнечные панели на базе поликристаллических модулей оптимальны для использования.


Всего комментариев: 0


Шина для солнечных элементов: наборы, как сделать самостоятельно

Любая, даже самая незначительная деталь, которая находится в солнечном модуле, важна сама по себе и имеет большое значение. Даже ослабший винт крепежа может стать причиной разгерметизации конструкции и, как следствие, попадания внутрь влаги, запотевания стекла, коррозии токоведущих частей и, в конечном счете, выхода из строя всего модуля. Некачественная пайка соединений может привести к потерям мощности, перегреву элементов. Ну и, конечно же, особые требования предъявляются к токоведущим частям. Шины для солнечных элементов должны быть изготовлены и пропаяны так, чтобы минимизировать любые потери мощности, которые могут возникнуть при увеличенном электрическом сопротивлении токоведущих частей.

Наборы для солнечных батарей

В широкой продаже для любителей мастерить имеются наборы, из которых можно самостоятельно собрать солнечную батарею большой мощности. В минимальный состав таких наборов входят монокристаллические кремниевые ячейки, несколько метров луженной шины, канифолевый флюс для пайки.


Набор с диодами Шоттки для солнечной батареи

Количество ячеек в наборе зависит от того, какой мощности солнечную батарею планирует собрать покупатель. В расширенном наборе в дополнение к солнечным ячейкам, шине и флюсу покупатель может заказать мерный анодированный алюминиевый уголок для рамы, крепеж, метизы.

Полный набор комплектующих для солнечной батареи, кроме вышеперечисленного, включает в себя также закаленное стекло, подложку, силовые кабели, распределительную коробку с диодами Шоттки, клей-герметик.


Расширенный набор

Некоторые поставщики таких наборов вместо закаленного стекла могут предложить покрытие из поликарбоната. В принципе такая замена некритична, так как разница в мощности готового модуля будет незначительной. Покупателю такого набора остается только собрать все в строгом соответствии с инструкцией. Самой сложной и ответственной операций при этом будет пайка шин и соединение солнечных ячеек.

Самодельная шина для солнечных ячеек из оплетки кабеля

О самодельных шинах для солнечных ячеек речь может зайти в том случае, если покупатель решил сэкономить побольше денег и приобрел только гелиевые элементы. В зависимости от размеров ячеек каждая из них может иметь две или три дорожки с лицевой и тыльной стороны для токоведущих шин. Ширина этих дорожек также может быть различной. Именно в эти дорожки впаивается плоская шина. Толщина этой шины обычно колеблется от 0.1 миллиметра до 0.12 миллиметра.

В качестве одного из вариантов самодельной шины может быть использована экранирующая медная оплетка электрического кабеля. Некоторые оплетки выполнены из плоских проводников толщиной до 0.1 миллиметра, а некоторые представляют собой полоску, состоящую из нескольких медных жил. Для изготовления шины больше подходит оплетка, состоящая из медных полосок. Следует аккуратно вынуть провод из оплетки, а затем осторожно вытащить одну полоску. Точно так же осторожно вытащить следующую. И так до тех пор, пока оплетка не будет полностью распущена.


Кабель с нелуженой оплеткой

После этого, если эти медные полоски не были залужены, следует каждую полоску тщательно зачистить, обезжирить и аккуратно залудить. При этом нужно следить, чтобы лужение было равномерным по всей длине полоски. Если же оплетка была залуженной, то полоски следует только тщательно обезжирить. После этого полоски следует разрезать на мерные куски, длина которых будет на два-три сантиметра больше длины солнечной ячейки.


Луженая оплетка

Если полоски оплетки кабеля были не цельными, а состоящими из нескольких медных жил, то перед тем, как вытаскивать каждую полоску, следует спаять кончики этих жил. Это необходимо сделать для того, чтобы впоследствии полоска не потеряла свою форму. Далее нужно просто пройтись паяльником по всей длине полоски, чтобы отдельные жилы соединились в одно целое. После этого полученную шину можно разрезать, как описано выше.

Самодельная шина для солнечных ячеек из медного провода

Этот способ изготовления шины для гелиевых ячеек более трудоемкий и требует дополнительного оборудования. Это оборудование достаточно простое и изготовить его из подручных материалов для мастера не составит особого труда. Устройство, превращающее медный провод в плоскую шину, представляет собой предельно упрощенный вариант вальцовочного станка.

Роль валков выполняют два подшипника, причем, один из них закреплен неподвижно, а положение второго регулируется двумя установочными винтами. Винты с «барашками» устанавливают зазор между подшипниками. Этот зазор, через который протягивается медный провод, и определяет толщину конечного изделия – шины.


Станок для изготовления шины из провода

Для того, чтобы протягиваемый между подшипниками провод не соскальзывал в стороны, перед входом в устройство устанавливается направляющая пластина с отверстием, расположенным в плоскости, делящей линию соприкосновения подшипников пополам. Верхний подшипник может быть насажен на ось, которую можно проворачивать рукояткой, какая бывает у ручных мясорубок. Само это устройство жестко закрепляется на прочном основании, после чего оно готово к работе.

Провод, из которого будет изготовлена шина для монтажа на гелиевую ячейку, необходимо предварительно очистить от изоляции. Затем вставить его в направляющее отверстие так, чтобы конец выходил из подшипников на несколько сантиметров. Винтами прижать подвижный подшипник настолько, чтобы он немного сплющил провод. Затем прокрутить рукояткой подшипники так, чтобы весь провод вышел из устройства. Если такой рукоятки нет, то можно просто ухватить пассатижами провод за передний конец и вручную протянуть его через устройство.


Протягивание провода

Этот процесс следует повторить несколько раз, при этом на каждом последующем протягивании винтами уменьшать зазор.


Регулировка зазора между подшипниками

В результате получится медная лента толщиной от 0.1 миллиметра до 0.12 миллиметров, что и необходимо для шины. При протягивании провода через устройство не только уменьшается толщина, но и увеличивается длина провода. Так, при протягивании одного метра провода диаметров в 1.2 миллиметра получается лента длиной около пяти метров. После того, как будет получена эта лента, ее следует разрезать на мерные куски, каждый из которых на два-три сантиметра будет длиннее солнечной ячейки. Затем эти полоски следует аккуратнейшим образом залудить с обеих сторон, для чего можно воспользоваться канифолевым флюсом №186.

Пайка шин на солнечных ячейках

Для пайки шин на гелиевые элементы понадобятся:
Паяльник мощностью 65 ватт с небольшим жалом (не более 10 миллиметров), заточенным под размер ширины шины.

Карандаш с канифолевым флюсом №186.

Оловянно-свинцовый припой ПОС-6.

Для промывки солнечного элемента после пайки понадобятся также содовый раствор 0.01%, проточная емкость с дистиллированной водой.

На дорожки, расположенные на лицевой стороне гелиевой ячейки, нанести тонкий слой флюса. Уложить на нее подготовленную шину, набрать на жало паяльника немного припоя, прижать жало к шине на две-три секунды и медленно провести паяльником от начала шины до ее конца.


Пайка шин

То же проделать с остальными дорожками. Перевернуть элемент тыльной стороной вверх и напаять шины на дорожки. После пайки погрузить элемент на 15 минут в содовый раствор, затем промыть проточной водой и ополоснуть в дистиллированной. Дать высохнуть. Солнечный элемент готов к дальнейшему монтажу.

Как видно, сделать самому шину для гелиевых элементов – не такая уж невыполнимая задача. Было бы только желание. А подручные материалы у мастера всегда найдутся.

Солнечные модули : ФЭ модуль ФСМ-250П

Описание

Солнечный модуль ФСМ 250П изготовлен из высокоэффективных поликристаллическихсолнечных элементов первой категории качества Grade A, что гарантирует повышенную производительность и надежность модуля. В процессе производства используются только высококачественные и сертифицированные компоненты производителей с мировым именем и многолетним опытом работы в области солнечной энергетики. Солнечный модуль изготавливается из 60 поликристаллических солнечных элементов размером 156х156 мм.

Солнечные модули ФСМ изготовлены с применением автоматической пайки солнечных элементов.

ВНИМАНИЕ! Солнечный модуль ФСМ 250П имеет пониженное напряжение и может быть использован только с контроллерами MPPT (с PWM контроллерами не допускается).

Характеристики

Мощность 250 Вт, 0+6 Вт
Напряжение холостого хода 37.7 В
Напряжение при работе на нагрузку 30,9 В
Номинальное напряжение 24 В
Ток при работе на нагрузку 8,09 А
Габариты 1640х992х45 мм
Температура эксплуатации и хранения -40..+85 °С
КПД солнечного модуля 15.4%
КПД солнечного элемента 17.3%
Коннекторы MC4
Класс защиты IP 65
Солнечные элементы Grade A, поликристалл
Кол-во диодов 3 шт.
Вес 19,6 кг

ПРЕИМУЩЕСТВА

Высокоэффективные солнечные элементы первой категории качества Grade A

Солнечные модули серии FSM имеют положительный толеранс (0 ~ +6 Вт)

Высокая производительность при рассеянном свете обеспечивает повышенную выработку энергии при пасмурной погоде и в зимнее время.

Закаленное стекло солнечного качества обеспечивает его высокую прозрачность и гарантирует повышенный КПД модуля. 

Высококачественный анодированный алюминиевый профиль с дренажными отверстиями и жесткой конструкцией предотвращает деформацию модуля в экстремальных погодных условиях.

Как спаять солнечные элементы вместе: 6 шагов (с изображениями)

Как видно из названия, это руководство демонстрирует, как спаять отдельные солнечные элементы вместе при подготовке к созданию солнечной панели.

Во-первых, мне нужно сделать несколько заявлений об отказе от ответственности:

1. Паяльники горячие и могут обжечь вас, если вы не будете осторожны. Если вы не умеете паять, вам нужно сначала научиться паять, прежде чем приступать к этому проекту.
2. Прежде чем пытаться работать с солнечными батареями, вы должны иметь представление об основах электричества.Если у вас нет этого понимания, попросите кого-нибудь помочь вам.
3. Проволока и солнечные элементы имеют острые края, они могут вас порезать, будьте осторожны.

Теперь, когда предупреждения исчезли, давайте посмотрим на элементы, которые вам понадобятся. На двух фотографиях у каждого предмета есть описание, но также есть список:

1. Паяльник, есть много паяльников, но я рекомендую их:

A. Бюджетное железо. , он выполнит свою работу, но есть утюги получше и проще в использовании.Найден здесь

B. Средний диапазон, он немного громоздкий, но тяжелый и работает хорошо. Найдено здесь

C. Верхняя строка, это мой самый рекомендуемый. Этим можно пользоваться весь день и никогда не прекращать. Найдено здесь

2. Подставка для паяльника
3. 2-миллиметровый язычок с предварительно нанесенным припоем. Найдено здесь

4. 5-миллиметровый язычок с предварительно нанесенным припоем. Нашел здесь

5. ножницы. Найдено здесь

6.правитель. Найдено здесь

7. Удерживающий инструмент. Найден здесь

8. Паяльная ручка, найден здесь

9. Паяльная паста — используется только для лужения припоя. Найдено здесь

10. Паяльная проволока — используется только для лужения припоя. Найдено здесь

11. солнечные элементы, это пример типа элементов, с которыми я работаю. Найден здесь

12. Изолента — без изображения. Найдено здесь

Некоторые из этих компонентов можно приобрести пакетами. Найдите время и определитесь, какой размер панели или количество панелей вы собираетесь построить, и попытайтесь найти пакет с нужным вам количеством компонентов.Вот несколько примеров: Пакет 1 Пакет 2 Пакет 3

Создайте свои собственные солнечные панели

29 ноября 2018 г.

Участник: Engineering for Change Эдинбургский университет

Engineering for Change наткнулся на страницу Facebook организации-единомышленника это одно из наших имен, это одно из Эдинбурга, Великобритания. British Engineering for Change — это организация, возглавляемая студентами Эдинбургского университета. Организация родилась из «Инженеров без границ» в Великобритании, когда студенты самостоятельно приступили к изменениям правил в своем университете, которые препятствовали членству во внешних сообществах.Сейчас студенты реализуют два местных проекта в Великобритании и два международных проекта.

За границей организация отправляет студентов инженерных специальностей в Камбоджу и Румынию на каникулы в летних школах. В Камбодже студенты работают с местной организацией под названием «Сообщество прежде всего» над разработкой систем аквапоники, дополняющих устойчивые методы ведения сельского хозяйства. В Румынии студенты работают в румынской благотворительной организации FAST, чтобы оказывать социальную помощь маргинализированным общинам рома. Дома студенты работают со своим университетом и с начальными школами, чтобы вести интерактивную образовательную деятельность в области науки и инженерии.Недавно команда разработала машину для переработки пластика для университетского городка и провела семинар по созданию солнечных панелей.

Это практическое руководство является вкладом (британской) компании Engineering for Change в лучшее понимание основ солнечной энергетики.

1. Что вам понадобится

Обратите внимание, что мы упомянули стоимость некоторых необычных товаров, и цены указаны в британских фунтах.

  • Флюсовый перо, шинный провод, табуляционный провод.
    Стоимость: их можно купить вместе через VIKOCELL на Amazon.£ 9,99 за 20-метровую табуляцию, 2-метровую шину, 1 шт. Флюсовую ручку.
  • Солнечные элементы: 12,5 см x 12,5 см каждый. 10 на доску.
    Стоимость: 12,99 фунтов стерлингов за 10 ячеек (монокристаллическая кремниевая фотоэлектрическая пластина VIKOCELL 2,7 Вт) на Amazon.
  • Паяльник (и достаточно припоя!)
    Стоимость: Любой магазин электроники примерно за 20 фунтов.
  • Клеевой пистолет и клей.
  • Защитные очки.
  • Деревянная доска, 35 см x 80 см.
    Стоимость: Может быть бесплатно. Попробуйте мастерские по запискам.
    Наждачная бумага, если доска нуждается в шлифовании.
  • Проволока: около 20 см.
  • Вольтметр и светодиоды для проверки вашей солнечной панели.
    Стоимость: светодиоды очень дешевы, их можно купить в любом магазине электроники.

2. Подготовьте древесину

Не забудьте при необходимости отшлифовать острые края и шероховатые участки.

Нарисуйте карандашом 10 квадратов (12,5 x 12,5 см) на одной стороне доски. Оставьте 1 см свободного пространства.

3. Отрежьте табулирующую проволоку

Отрежьте отрезок длиной 26 см.То есть 2 х 12,5 см + 1 см.

4. Припаяйте элементы

Сначала нам нужно припаять положительную сторону элемента (синяя сторона).

4.1. Нанесите флюсовую ручку

Нанесите флюсовую ручку перед пайкой. Выделите только область, которую вы будете паять, отмеченную на схеме красными полями.Выделите область 2-3 раза.

4.2. Поместите соединительный провод + удерживайте

Поместите соединительный провод на ячейку, которую вы собираетесь паять.

Удерживайте фиксирующий провод неподвижно, поместив груз на провод (но не на солнечную батарею!)

Поместите груз как можно ближе к зоне пайки, чтобы он был как можно более устойчивым.

4.3. Припаяйте язычок к ячейке

Держа паяльник в одной руке, а припой в другой, припаяйте язычок к ячейке.

Не дави слишком сильно и действуй быстро!

Слишком долгая пайка в одной области приведет к сгоранию ячеек и появлению черных отметин (см. Рисунок ниже).

4.4. Припаяйте ячейку по всей длине

Припаяйте соединительный провод по всей длине ячейки.

Повторите для второй строки.

5. Соберите ячейки

Чтобы собрать ячейки, вы собираетесь припаять отрицательную часть ячеек (внизу).Этот раздел аналогичен разделу 4.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ : Эта сторона еще более хрупкая. Будьте ОЧЕНЬ осторожны.

Конечный продукт виден на изображениях слева; верхняя (положительная) часть каждой солнечной панели должна быть подключена к нижней (отрицательной) следующей.

5.1. Нанесите флюсовую ручку

Нанесите флюсовую ручку на 4 полосы (еще 2-3 раза).

Оставьте между ними расстояние ~ 1 см.

Будьте осторожны, соберите ячейки по прямой линии.Используйте деревянную палку или другой прямой край.

6. Приклейте ячейки

Приклейте ячейки на деревянную доску. Один человек должен осторожно держать пять ячеек, а другой нанести клей (клеевой пистолет) на доску под одной ячейкой. Сделайте это для каждой ячейки.

Убедитесь, что положительный конец одной линии находится рядом с отрицательным концом другой линии (проверьте с помощью амперметра).

Будьте осторожны с клеевым пистолетом; неудивительно, что клей горячий.

7. Приклейте провод шины

Отрежьте два небольших провода шины (меньше длины ячейки) и один длинный (длина ячейки вдвое больше).

Приклейте их на расстоянии 2-3 см от ячеек. Один человек наносит клей, а другой — провод шины.

Не пытайтесь удалить клей. Если это неизбежно, будьте очень осторожны. Клей крепится к хрупким клеткам. Вам придется начинать все сначала, если вы сломаете одну сейчас!

8.Припаяйте провода

Припаяйте конец красного провода к положительному началу, а конец черного провода к отрицательному концу.

Клей плавится из-за нагрева припоя; не беспокойся об этом.

9. Как заставить вашу солнечную панель работать

Теперь, когда у вас есть полностью собранная солнечная панель, вы захотите извлечь из нее пользу!

9.1 Проверьте свою солнечную панель

Сначала проверьте свою солнечную панель.Используйте вольтметр для измерения напряжения. Какое у вас напряжение? Осветите свои солнечные батареи светом, чтобы увидеть их увеличение! Нам удалось получить 3,5 В с помощью лампы для автомобильных фар.

9.2 Приложения

Эта панель питается постоянным током (DC), поэтому сейчас она может питать только определенные электрические компоненты (мы питали светодиоды). Даже при таком низком напряжении, если вы поместите оба провода близко друг к другу на языке, вы можете почувствовать небольшой толчок (безболезненно!).

Розетки в вашем доме переменного тока.Если вы хотите преобразовать постоянный ток в переменный, вам понадобится инвертор мощности для преобразования мощности, контроллер заряда для ее стабилизации и конденсатор для ее хранения. Все это весело.


Спасибо Fergus McIlwaine из Engineering for Change — University of Edinburgh за создание этого руководства.

теги: доступная солнечная энергия, DIY, практическое руководство, SDG7, солнечная панель

Пайка солнечных элементов: что это такое?

Кто лучше копирует при пайке солнечных батарей, чем сами китайские производители? 🙂

Пайка солнечных элементов — это навык, который не подходит людям с большими грубыми руками.В то же время этому довольно легко научиться, но в нем есть несколько основ, которым необходимо внимательно следовать.

Какое оборудование необходимо для пайки солнечных элементов? Прежде всего, для хороших результатов нужен качественный паяльник . Обычным стандартом, например, в Китае, является паяльник мощностью 90 или 130 Вт. Размер паяльного жала может отличаться, но не может превышать размер ленты с выступом , которая припаивается к ячейке.Температура пайки здесь является ключевой. Правильная температура зависит от температуры плавления припоя, которую вы используете, так что вы можете это проверить.

Паяльный флюс: ленты язычка не прилипают, что пошло не так? Чтобы припаять ленты язычков к солнечному элементу, производители фотоэлектрических модулей наносят паяльный флюс на ленту язычков. Это сделано для удаления любого окисления и гарантирует, что ленты будут идеально прилипать к солнечному элементу. На фото ниже вы видите лепестковые ленты в ванне с паяльным флюсом . Паяльный флюс используется для удаления оксида с лепестковых лент или шинных лент. После удаления оксида ленты можно использовать.

Лента выступ в паяльном флюсе

Какая температура у паяльника? Температура важна и может варьироваться от 300 до 450 градусов по Цельсию. Как было сказано выше, это зависит от температуры плавления припоя на ленточках с выступами. Чем горячее паяльник, тем быстрее вы сможете работать. Однако важно не перегревать солнечные элементы , что сделает их хрупкими и определенно повредит элемент.Перегрев солнечного элемента, который может произойти, когда паяльник слишком долго удерживается на солнечном элементе, сделает его чрезвычайно уязвимым . Риск состоит в том, что в солнечном элементе треснет во время процесса ламинирования .

Пайка солнечных элементов

Причина, по которой требуется очень горячий утюг, заключается в том, что солнечные элементы будут работать как радиатор . При работе с горячим утюгом ячейка в основном его охлаждает. Припой должен расплавиться до того, как элементы заберут все тепло от железа.Чем больше солнечный элемент, тем больше тепла нужно для расплавления припоя. Производители обычно устанавливают грелку под солнечными элементами во время пайки.

Солнечные элементы — струнная пайка

Наблюдая за хорошо обученным и опытным человеком, паяющим солнечные элементы, можно заметить, что припой плавится очень быстро (горячий утюг), и лента аккуратно прикрепляется к элементу в течение секунды . Солнечные элементы настолько дороги, что никогда не стоит экономить на этом оборудовании и вкладывать деньги в паяльник качества и ленты .Выбор профессиональных паяльников и деньги, потраченные на дорогие ленты (с серебром), потрачены не зря.

Ручная пайка солнечных элементов на заводе в Китае

Автоматическая пайка солнечных элементов В настоящее время большинство производителей солнечных модулей переходят на автоматическую пайку солнечных элементов . У этого есть несколько преимуществ.

Автоматическая пайка солнечных элементов

При автоматической пайке качество более стабильное, на меньше поломок, на можно использовать более тонкие солнечные элементы .Более тонкие солнечные элементы, конечно, дешевле .. С появлением недорогих автоматических натяжных машин китайского производства, в будущем мы увидим все больше и больше заводов, использующих автоматическое паяльное оборудование.

Солнечные панели своими руками: сборка солнечных элементов-7

Для сборки солнечных панелей своими руками и сборки солнечных элементов не нужен инженер НАСА. Это требует подготовки, терпения и правильного решения с первого раза. Глава покажет вам, как это сделать.

Хорошо, приступим.Теперь мы готовы приступить к сборке солнечных элементов. Это несложно, но нужно обращать внимание на детали и делать это правильно. Выполнено неправильно, либо панели не будут работать, либо у вас снизится отдача от солнечной энергии.

Детали, которые вам понадобятся для прохождения этой главы: (не волнуйтесь, вам не нужно записывать это. В загрузке есть список покупок для этой главы)

· Солнечные элементы

· Табуляция провод

· Шинный провод

· Канифольный флюсовый карандаш

· Пистолет для скоб

· Паяльник

· Припой

· Прокладки для плитки

· Ручная пила

· И кусок картона длиной не менее 3 футов.

1. Отрежьте картон до 12 солнечных элементов. Так что, если ваши ячейки 3 x 6 дюймов, вам понадобится кусок картона длиной 36 дюймов или 3 фута. Добавьте пару дюймов на всякий случай.

2. Совет: если вы не знаете, какой длины вырезать шаблон, измерьте один солнечный элемент и умножьте это число на 12. Это даст вам длину в дюймах. Если вы следовали этому руководству и купили солнечные элементы 3×6 дюймов, то они идеально впишутся в только что построенную вами раму.

3.Когда вы закончите вырезать картон нужного размера, поместите солнечную батарею рядом с концом шаблона. Расположите солнечный элемент так, чтобы он был ровно обращен к концу шаблона

.

4. Как только элемент будет выглядеть ровным с шаблоном, возьмите карандаш и обведите солнечный элемент. Будьте осторожны, чтобы не надавить на саму ячейку. Они легко ломаются! Вас предупредили.

5. После того, как вы отследили ячейку, удалите ее, затем положите рядом с вашим следом, оставив около ¼ дюйма между ячейками, и начните обводить ячейку в новом положении.Промойте и повторяйте, пока на вашем шаблоне не начертаны все 12 солнечных элементов. Должно получиться вот так.

6. Затем возьмите прокладки для плитки и поместите по одной с каждой стороны прослеженного солнечного элемента в пределах ”дюйма пространства. Используйте степлер или степлер, чтобы закрепить распорки для плитки на месте.

Использование разделителей для плитки позволит вам легко выровнять ячейки. В результате вы получите более профессионально выглядящую солнечную батарею.

Пайка ячеек вместе.

7. Закончив работу над шаблоном, можно приступать к пайке солнечных элементов. Прежде чем вы начнете эту часть, для тех, кого вы, возможно, не знаете, верхняя часть большинства ячеек является отрицательной (-) стороной, а нижняя — положительной (+) стороной.

8. Вы будете последовательно соединять эти ячейки. Последовательное соединение — это электрическое соединение, при котором положительный вывод одного устройства присоединяется к отрицательному выводу следующего в последовательной цепочке

.

Подключение солнечных элементов таким образом увеличит выходное напряжение вашей солнечной панели, позволяя при необходимости успешно заряжать 12-вольтовый автомобильный аккумулятор.

Самодельная солнечная панель: Совет № 1: при работе с солнечными батареями или при создании самодельных солнечных батарей рекомендуется надевать латексные виниловые перчатки, чтобы не повредить элементы и не обжечься в процессе пайки.

Панель солнечных батарей DIY: Совет № 2: Если вы купили «солнечные элементы с предварительно нанесенными вкладками», вы можете пропустить следующий шаг. Я добавляю этот шаг для тех, кто этого не сделал.

9. Если ваши солнечные элементы не поставлялись с предварительно установленными язычками, вам придется сначала припаять провод на каждом отдельном солнечном элементе перед их сборкой.

а. Вставьте паяльник в розетку, чтобы он нагрелся

б. Разместите на шаблоне 2 солнечных элемента, один перед другим. Раскатайте достаточное количество соединительной проволоки, длина которой равна длине двух солнечных батарей.

г. Обрежьте трос на этой длине.

г. После того, как вы отрежете первую полоску, используйте ее в качестве ориентира и отрежьте еще несколько кусочков такой же длины.

эл. Теперь вы можете приступить к пайке перемычки на каждой отдельной ячейке.

10. Возьмите 1 солнечный элемент и посмотрите на положительный (нижний) элемент.Положительная сторона обычно имеет ряд маленьких белых квадратов.

11. Возьмите 2 полоски проводов и уложите их с каждой стороны ячейки. Возьмите ручку с флюсом и нанесите по 1 слою флюса на каждый белый квадрат.

12. Возьмите провод и проложите его поперек ячеек вертикально. Каждый столбец получит свою собственную полосу соединительной проволоки

.

13. После того, как у вас будет провод с выступами, просто припаяйте провод к белым квадратам.

14. Выполните те же действия для второго столбца. Теперь он должен выглядеть так:

15. Промойте и повторите для всех солнечных элементов. Сделайте все клетки заранее, прежде чем переходить к следующему шагу.

16. Теперь у вас должно быть 36 солнечных элементов с перемычкой на каждом.

17. Поместите 1 солнечный элемент в начальный конец шаблона, а другой элемент прямо перед ним.

18. Возьмите первую ячейку соединительной проволоки и поместите ее НА ВЕРХ 2 и .

19. После размещения проводов от первого солнечного элемента поверх второго, используйте флюсовую ручку Rosen и нанесите один слой флюса поверх двух толстых белых линий на втором солнечном элементе.

20. Затем возьмите паяльник и начните паять проводники прямо поверх толстых белых линий второго солнечного элемента.

21. Промойте и повторите с одной ячейкой за другой. Проволока табуляции из последней ячейки идет поверх следующей ячейки.

а. Совет: разумно использовать цифровой мультиметр, чтобы убедиться, что вы производите нужное напряжение после того, как спаяете каждую ячейку вместе. Взгляните на изображение ниже, чтобы узнать, как правильно проверить напряжение двух или более ячеек, соединенных последовательно.

22. Итак, как узнать, выдают ли ваши солнечные элементы правильное напряжение? Ваш поставщик должен быть в состоянии сообщить вам, и это обычно прямо на странице продукта или на упаковке.

Например, перейдите на Amazon и выполните поиск по запросу «солнечные элементы». Вы получите такую ​​страницу:

23.Прокрутите страницу вниз до раздела продуктов, и вы увидите что-то вроде описания продукта:

Как только вы узнаете, сколько вольт вырабатывает ваша ячейка, очень легко вычислить остальное. В этом примере изображенный солнечный элемент выдает 0,5 В. Таким образом, 2 элемента вместе должны вырабатывать 1 вольт.

Цепочка из 12 ячеек должна выдавать 6 вольт. (12 х 0,5)

Солнечная панель (3 струны) должна выдавать 18 вольт. (36 х 0,5)

24. Промойте и повторите, пока все 12 ячеек не будут правильно соединены вместе.После того, как вы закончите цепочку ячеек, всегда проверяйте, сколько вольт вы производите. Лучше решить проблему сейчас, чем ждать до конца.

25. После проверки выхода первой цепочки элементов повторите весь процесс и сделайте еще 2 цепочки из 12 солнечных элементов, соединенных последовательно. Готовая цепочка солнечных элементов должна выглядеть так:

Солнечная панель DIY: теперь у вас должно быть 12 солнечных элементов, соединенных вместе в 3 отдельных ряда. Не торопитесь с этим правом и не торопитесь.Обязательно используйте мультиметр на каждом этапе. Сделайте это правильно сейчас, и вы получите солнечную панель, которая прослужит десятилетия при минимальном уходе.

Солнечная панель DIY: в следующем уроке мы разместим гирлянды солнечных элементов в раме.

уроков: солнечные батареи: 04солнечные элементы: 2. черновик [PEN wiki]

PDF для печати

Обзор

Этот урок научит студентов особым методам пайки к солнечным панелям и даст им возможность спаять вместе и закончить свои панели.Студенты сначала практикуются с оголенными проводами, а затем переходят к более тонкой задаче пайки солнечных элементов. Инструкторам следует заранее попрактиковаться в пайке солнечных батарей — если вы паяли раньше, вы должны быстро взять ее в руки, но хорошо, если вы сделаете это один или два раза, прежде чем показывать другим людям.

Материалы

  • Элементы солнечных батарей (из Урока 3)

  • Проволока — желательно неизолированная луженая медная проволока. Кусочки лома для практики пайки, если класс не делал этого раньше.

  • Картон или аналогичный для подкладных панелей

  • Прозрачный материал для обшивки панелей — пластик, оргстекло, стекло

  • Лента, клей, гвозди, канцелярские кнопки и т. Д. Для крепления вещей — двусторонний скотч на поролоне хорошо работает на ячейках

  • Ножницы или нож

  • Кусачки

  • Устройства для зачистки проводов также полезны, если провод изолирован

  • Припой

  • Паяльник — желательно 1/2 ученика

Предпосылки

Если студенты раньше вообще не паяли, вам нужно будет показать им, как это делать в общем смысле, прежде чем изучать специфику пайки солнечных элементов.Комикс «Как паять» в разделе «Общая информация» основной книги представляет собой хороший набор общих инструкций по пайке. Вы можете потренироваться, скручивая выводы двух частей или части и некоторого провода вместе, а затем спаяв это соединение.

ПОМНИТЕ ПАЯЛЬНИКИ ГОРЯЧИЕ. НЕ ДОПУСКАЙТЕ ИХ СИДАТЬ НА ВОСПЛАМЕНЯЮЩИЕСЯ ВЕЩИ! НЕ ПРИКАСАЙТЕСЬ К НИМ ВО ВРЕМЯ ИЛИ НЕДАВНО! ИМЕЙТЕ ИСТОЧНИК ВОДЫ ПОБЛИЗОСТИ НА СЛУЧАЕ АВАРИИ.

Как припаять к солнечным элементам
  • Поскольку передние контакты белые, они плохо удерживают тепло.Именно нагретый металл позволяет припою стекать на него. Клетки также повреждаются чрезмерным воздействием высокой температуры. Итак, мы собираемся сделать это немного иначе, чем при пайке обычных проводов.

  • Нанесите припой на жало паяльника. Не делайте этого над ячейкой — если она попадет на лицевую сторону ячейки, это приведет к ее повреждению. Затем вы сможете перенести припой в элемент, удерживая утюг с припоем у элемента в течение нескольких секунд, а затем, если необходимо, соскребая припой с контакта элемента.

  • Разогрейте припой, положив на него утюг, и протолкните подготовленный кусок проволоки в расплавленную каплю.

  • Снимите утюг и дайте стыку остыть. Попробуй это. Если провод ненадежен, нагрейте его еще раз и воткните немного глубже.

План урока

1. ДЕМО И БЕЗОПАСНОСТЬ

Студенты раньше паяли? Если так, отлично. Если нет, продемонстрируйте, как паять (светодиод к резистору может быть чем-то для начала, которое они могут использовать позже) и попросите каждого ученика сделать хотя бы одно хорошее паяное соединение.Напомните учащимся о безопасности паяльника.

2. ОБСУЖДЕНИЕ КЛАССА

Попросите класс вспомнить, как подключать солнечные элементы — переднюю часть одного элемента следует соединить с задней частью следующего и так далее. Как должны выглядеть концы череды ячеек? У одного должен быть довольно длинный (8–16 дюймов, вероятно, будет хорошо) провод (ы), выходящий спереди, а другой — с тыльной стороны. ВНИМАНИЕ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Тот, где провода идут сзади, должен иметь переднюю часть, подключенную к задней части следующей ячейки, а конец с проводами, выходящими спереди, должен иметь свою заднюю часть, соединенную с передней частью предыдущей ячейки.Почему мы их так соединяем? Таким образом, электроны проходят через все ячейки, и напряжение увеличивается.

3. ПАЙКИ

Пусть каждый ученик попробует припаять один или два провода к солнечным элементам. При необходимости подайте указатели и направляйте руки. Работа в паре может быть отличной, потому что кто-то может удерживать части панели, пока другой ученик паяет их (только не допускайте попадания пальцев на горячий утюг). Два ученика, работающие таким образом, могут закончить обе свои панели быстрее, чем если бы у каждого был свой утюг.Попросите учащихся закончить пайку панелей. Лучше всего будет работать, если после соединения двух ячеек оставить их лицевой стороной вверх, припаять провода к задней части каждой новой ячейки, перевернуть их и прикрепить лицевой стороной вверх к веревке. Тогда вы не пытаетесь перевернуть постоянно растущую сеть хрупких клеток взад и вперед. Используя подобные советы, дайте учащимся время разобраться в этом самостоятельно, а затем внесите предложения, если у них возникнут проблемы.

4. ОТДЕЛКА ПАНЕЛЕЙ

После того, как панели будут спаяны, закончите их, как описано в конце урока 2 (установка на картон или что-то подобное, покрытие для защиты ячеек от грязи и сажи).

5. ПРОВЕРЬТЕ ПАНЕЛИ

Испытайте панели с мультиметрами, чтобы показать, что они вырабатывают такое же напряжение (и ток), как ожидалось.

Сделай сам / самодельная солнечная панель — простая

Мне нужна была небольшая солнечная панель для видео, которое я делал о напряжении. Все, что мне нужно было сделать, это включить светодиод поэтому потребовалось выдать всего несколько вольт и небольшой ток.

Простая DIY / самодельная солнечная панель.

К счастью, я купил несколько солнечных батарей, показанных ниже. назад, когда цены на солнечные панели были высокими, и это имело смысл, хотя в конечном итоге я использовал их только для экспериментов на протяжении многих лет.

Я также купил катушку с выступами, показанную ниже, для подключения клетки вместе. Эти выступы изготовлены из плоской меди, покрытой припоем, поэтому он окрашен в серебро, а не в медь.

Индивидуальные солнечные батареи.

Рулон табуляции.

Как показано ниже, первым делом нужно было поставить на стол два солнечных элемента, разнесены на расстояние, на котором они в конечном итоге будут, и разрезать полоски выступов, охватывающих два солнечных элемента.

Нарезка полосок табуляции.

Затем на две широкие беловатые полоски на лицевых сторонах ячеек наносили флюс.Флюс улучшает работу пайки без необходимости наносить слишком много высокая температура. На фото слева внизу «маркер», содержащий флюс, называется флюсовое перо, справа наносится флюсовая паста из тары. Любой из подходов работает нормально.

Использование флюсовой ручки …

… или флюсовая паста.

Затем припаивались две вкладки, первая из которых изображена ниже.Чтобы сделать это хорошо, язычок ставится на место и прижимается тяжелым валик с выступами на одном конце и плоскогубцами на другом конце. Кончик затем аккуратно кладут паяльник на конец рядом с плоскогубцами. и легкое давление вниз прикладывается, когда утюг перемещается по направлению к другой конец, убедившись, что припой, который находится на язычке, расплавился и что вкладка прикрепляется к ячейке, прежде чем двигаться дальше.

Солнечный элемент очень и очень хрупкий, поэтому будьте осторожны, чтобы не сломать его.Паяльник потребляет около 40 Вт.

Повторите это со второй вкладкой, а затем для всех солнечных элементов.

Спайка двух солнечных элементов вместе.

Далее нужно соединить ячейки вместе, которые будут соединены одной выше. другой. Переверните ячейку, и на обратной стороне вы увидите два набора четыре белесых прямоугольника (количество может варьироваться в зависимости от производитель.) Нанесите на них флюс, как показано ниже. Затем поместите вкладки другой ячейки поверх этих прямоугольников.

Нанесение флюса на спинку.

Две клетки расположены рядом друг с другом.

Затем приложите паяльник к выступам, где они перекрывают прямоугольники, чтобы припаять к ним, как показано слева внизу. В таком случае две ячейки соединены последовательно, положительный к отрицательному.

Справа внизу вы можете увидеть, как я тестирую две соединенные ячейки, с еще двумя рядом с ними, готовыми для тестирования. Я измеряю оба напряжение и ток. Делайте это тестирование каждый раз, когда подключаетесь одна ячейка в другую, так как вы не хотите соединять все вместе только чтобы позже обнаружить, что где-то есть проблема.

Припаивание одной ячейки к другой.

Тестирование двух подключенных солнечных батарей.

Как показано слева внизу, поскольку это была простая солнечная панель. Я поместил солнечные элементы на твердый кусок дерева и склеил их горячим клеем. к дереву, нанося клей на выступы между каждым набором соседних ячеек.

Справа припаиваю вкладки соседних столбцов ячеек вместе создавая змеевидный тип связи, соединяя их все последовательно.

Приклеиваем солнечные элементы на место.

Пайка соседних столбцов ячеек.

А ниже показан конечный результат, который используется на открытом воздухе в качестве источника питания. светодиод. Вы можете видеть извилистый путь для соединений.

Сделай сам / самодельная солнечная панель, питающая светодиод.

Измерение выходного напряжения и тока солнечной панели

Ниже измеряю выход.Обратите внимание, что нагрузка не прикреплена; красный положительный датчик измерителя подключен непосредственно к солнечной панели положительный, а черный отрицательный зонд измерителя подключен к отрицательный. Положительным моментом являются соединения на задней стороне ячеек. а минус — это соединения на передней панели ячеек.

На фотографиях ниже вы можете увидеть напряжение в полный солнечный свет с наружной температурой около 26C / 79F составляет 3,22 вольт, а сила тока — 1.81 ампер. Поскольку нагрузки нет, они называются напряжением холостого хода и током короткого замыкания. На серийно выпускаемых солнечных батареях эти значения указаны на этикетке. на обратной стороне каждой панели.

Измерение мощности солнечной панели.

Напряжение холостого хода: 3,22 В.

Ток короткого замыкания: 1.81 ампер.

Бесплатные инструкции по пайке солнечных элементов вместе для солнечных панелей своими руками

Эта электронная книга содержит всю бесплатную информацию о том, как сделать самодельные солнечные панели своими руками.

Отлично подходит для проектов Science Fair!

Эта электронная книга поддерживается рекламодателями. Чтобы эта электронная книга продолжала развиваться, обращайтесь к нашим рекламодателям. Спасибо!

Эта электронная книга о солнечных батареях своими руками призвана помочь новичку в создании своей первой солнечной панели своими руками, используя новые или сломанные солнечные элементы. Пожалуйста, прочтите это полностью, прежде чем пытаться сделать свою первую солнечную панель своими руками. Эта электронная книга содержит советы и подсказки, которые я испытал на собственном опыте во время создания своих солнечных панелей своими руками.

Сначала мы собираемся начать со сломанных солнечных элементов, они чаще всего используются новичками в строительстве солнечных панелей своими руками, просто потому, что они разумно дешевле, чем новые или «целые» фотоэлементы. При покупке солнечных элементов убедитесь, что на каждой ячейке есть оба паяльных контакта.Это необходимо для пайки соединений при изготовлении солнечных панелей своими руками. Помните, что на большинстве солнечных элементов, целых или сломанных, верхняя или передняя часть элемента является отрицательной, а нижняя или задняя часть элемента — положительной. Чтобы дать вам представление, ниже представлены фотографии целых солнечных элементов спереди и сзади.

При изготовлении самодельной солнечной панели со сломанными солнечными элементами помните, что все сломанные солнечные элементы будут разных размеров, потому что они сломаны. В большинстве случаев напряжение на ячейку остается неизменным.Однако сила тока или ампер каждого солнечного элемента будет разной. Например, у вас есть 36 сломанных солнечных элементов, которые вы можете использовать для своей солнечной панели. Все они хорошо выглядят, и на каждой ячейке есть необходимые два паяльных штыря. Усилители могут варьироваться от 2 до 0,80 ампер для каждого солнечного элемента. Вы начинаете с последовательной пайки, когда закончите, у вас должна быть примерно 20-вольтовая солнечная панель DIY. Однако, когда вы проверили ток или силу тока своей солнечной панели DIY, вы обнаружите, что ваша солнечная панель только гаснет.80 ампер. Почему? Потому что один солнечный элемент в вашей самодельной солнечной панели, который выдает 0,80 ампер, тянет вниз другие. Вы не можете заставить коротышку делать то, что могут сделать другие, более сильные. Чтобы избежать возникновения этой проблемы, перед тем, как паять солнечные элементы вместе, вам нужно пройти через все сломанные солнечные элементы и отделить большие от меньших или солнечные элементы от максимального к минимальному току. Затем вы можете взять два небольших солнечных элемента и спаять их параллельно, или положительный к положительному, отрицательный к отрицательному к отрицательному , чтобы сделать один солнечный элемент большего размера.Затем вы продолжите свою серию, это поможет даже игровому полю на ваших солнечных элементах. С хорошими солнечными батареями ваши усилители будут более ровными. Вначале я рекомендую использовать сломанные солнечные элементы для ваших солнечных панелей своими руками, это поможет научиться пайке и обращению с хрупкими солнечными элементами. При пайке солнечных элементов я рекомендую использовать канифольный припой 60/40 для сердечника с некоррозийным флюсом. Канифольный припой сердечника 60/40 плавится при очень слабом нагревании. Вы можете использовать паяльник мощностью всего 20 ватт, я не рекомендую использовать более горячий паяльник для солнечных элементов, чем 40-ваттный паяльник, просто потому, что слишком горячий паяльник может привести к повреждению солнечного элемента.Поэтому вам понадобится припой, который расплавится раньше, чем фотоэлектрическая краска покроет солнечные элементы. Низкая мощность является ключевым моментом при пайке солнечных элементов для собственных СОЛНЕЧНЫХ ПАНЕЛЕЙ своими руками

Пример сломанных солнечных элементов


Инструкции по пайке солнечных элементов вместе ДЛЯ ВАШЕЙ СОЛНЕЧНОЙ ПАНЕЛИ DIY

Вещи, которые вам понадобятся ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СОЛНЕЧНЫХ ПАНЕЛЕЙ DIY

* Несколько солнечных элементов

* Ленточный или шинный провод 5 мм

* Кусачки / стриппер

* Паяльник 15-25 Вт

* Канифольный припой сердечника с некоррозийным флюсом (лучший по цене)

* Ластик карандаш

* Отводной провод или оловянный провод солнечного элемента 1.5 мм или 2 мм

Шаг 1 : Найдите широкую линию или шину , идущую вниз по лицевой стороне каждого солнечного элемента. На целых солнечных элементах есть несколько шин, а на сломанных элементах может быть только одна.

Step 2 : Очистите шину каждого солнечного элемента ластиком для карандашей, чтобы припой прилип.

Шаг 3 : Отрежьте 10-дюймовую ленточную проволоку, по одной на ячейку.

Шаг 4 : Проложите полоску припоя по длине шины ячеек.

Шаг 5 : Поместите кусок плоской проволоки в припой. Оставьте большой язычок свисающим с ячейки и нагрейте провод паяльником. Припой, который вы только что применили к шине, расплавится и соединит провод с ячейкой.

Шаг 6 : Повторите шаги 4 и 5 для каждого солнечного элемента или фрагмента солнечного элемента.


Шаг 7 : Переверните солнечные элементы лицевой стороной вниз и расположите их в колонну так, чтобы петли для ленточных проводов свисали спереди, а каждый солнечный элемент лежал на задней части панели солнечных батарей DIY прямо над ним.Расстояние между ячейками должно составлять около 1/4 дюйма.

Шаг 8 : Припаяйте каждый свободный проводной язычок ячейки, который находится на задней части элемента над ним, к месту, где он соприкасается с задней частью этого солнечного элемента.

Шаг 9 : Повторяйте шаг 8, пока не будут подключены все солнечные элементы.

Помните, что и на поли-, и на монокристаллических солнечных элементах задняя часть солнечного элемента является положительной стороной, а передняя часть солнечного элемента — отрицательной стороной.

Советы, которые я усвоил в процессе пайки солнечных батарей для изготовления солнечных панелей своими руками

Я предпочитаю сначала делать все днища солнечных элементов, при этом провод с выступом свисает с каждого солнечного элемента.Если вы используете солнечные элементы размером 3 x 6 дюймов, вы обрежете провод с отводом длиной 6 дюймов, чтобы у вас было 3 дюйма, чтобы припаять его наверху следующего элемента. Продолжайте делать это, это называется последовательной пайкой. Затем расположите их рядами. Вы можете работать снизу вверх. Это означает меньшее количество операций с солнечными элементами. В большинстве инструкций, которые я прочитал, говорится, что сначала нужно сделать верх, но когда вы закончите, вам нужно взять весь ряд солнечных элементов и перевернуть его, это может привести к поломке солнечных элементов.Так что, если вы сначала припаяете все проводники к нижним солнечным элементам, затем вы будете работать со всеми верхними частями, это уменьшит вероятность поломки ваших солнечных элементов. После этого у вас будут серийные соединения. После того, как вы закончите, вы можете поместить солнечные элементы в раму панели DIY SOLAR и соединить каждый ряд проводом шины, а также припаять каждый ряд в последовательном соединении. Например, предположим, что у вас есть 9 солнечных элементов в ряду и у вас есть 4 ряда солнечных элементов, вам также необходимо соединить ряды последовательно.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

*

© 2011-2022 Компания "Кондиционеры"