Сонячна панель своїми руками, її виготовлення та складання

Сонце є невичерпним джерелом енергії. Люди давно навчилися того, як ефективно користуватися їй. Ми не будемо вдаватися в фізику процесу, а подивимося, як можна використовувати цей безкоштовний енергетичний ресурс. Допоможе нам у цьому саморобна сонячна панель.

Принцип дії

Що являє собою сонячний елемент? Це спеціальний модуль, який складається з послідовно-паралельних з`єднань величезної кількості самих елементарних фотодіодів. Дані напівпровідникові елементи вирощували з використанням спеціальних технологій в умовах заводу на пластинах з кремнію.

На жаль, такі пристрої аж ніяк не дешеві. Більшість людей не може їх придбати, однак на цей випадок є безліч способів виготовити сонячні панелі своїми руками. І ця батарея цілком зможе створити конкуренцію комерційним зразкам. Причому ціна її буде зовсім не порівнянна з тим, що пропонують магазини.

Споруда батареї з кремнієвих пластин

Комплект для альтернативного джерела енергії включає 36 кремнієвих пластинок. Вони пропонуються з розмірами 8 * 15 сантиметрів. Загальні показники потужності складуть порядку 76 Вт Також знадобляться дроти для того, щоб з`єднати елементи між собою, і діод, який буде виконувати функцію блокування.

Одна кремнієва пластина видає 2,1 Вт і 0,53 В при струмі до 4 А. З`єднувати пластини необхідно тільки послідовно. Лише таким чином наше джерело енергії зможе видати 76 Вт На лицьовій стороні нанесені дві доріжки. Це «мінус», а «плюс» розташований на тильній стороні. Кожну з панелей необхідно розташувати з зазором. Має вийти дев`ять пластин в чотири ряди. При цьому другий і четвертий ряди необхідно розгорнути навпаки щодо першого. Це потрібно для того, щоб все зручно з`єдналося в один ланцюг. Обов`язково потрібно врахувати діод. Він дозволяє запобігти розряд накопичувального акумулятора в нічний час доби або в хмарний день. «Мінус» діода потрібно з`єднати з «плюсом» батареї. Для заряду акумулятора знадобиться спеціальний контролер. За допомогою інвертора можна отримати звичайне побутове напругу в 220 В.

Збірка сонячних панелей своїми руками

Найбільш малий коефіцієнт заломлення світла - у плексигласу. Він і буде використовуватися в якості корпусу. Це досить недорогий матеріал. А якщо потрібно ще дешевше, тоді можна придбати оргскло. У гіршому випадку можна використовувати полікарбонат. Але він мало підходить для корпусу за своїми характеристиками. У магазинах можна відшукати спеціальний полікарбонат з покриттям, яке захищене від конденсату. Він дозволяє також забезпечити батареї високий рівень захисту від тепла. Але це ще не всі елементи, з яких буде складатися сонячна панель. Своїми руками скло з хорошою прозорістю нескладно підібрати, це одна з основних складових конструкції. До речі, підійде навіть звичайне скло.

Виготовлення рамки

При монтажі кремнієві кристали необхідно кріпити на невеликій відстані. Адже потрібно врахувати різні атмосферні дії, які можуть вплинути на зміни основи. Так, бажано, щоб відстань становила близько 5 мм. У результаті розмір готової конструкції складе десь 835 * 690 мм.

Виготовляється сонячна панель своїми руками з використанням профілю з алюмінію. Він має максимальну схожість з фірмовими виробами. При цьому саморобна батарея більш герметична і міцна.

Для складання знадобиться куточок з алюмінію. З нього робиться заготовка для майбутньої рамки. Розміри - 835 * 690 мм. Для того щоб скріпити профілі між собою, необхідно заздалегідь зробити технологічні отвори.

Внутрішню частину профілю слід промазати герметиком на основі силікону. Наносити його потрібно дуже уважно, щоб усі місця були промазани. Від того, наскільки якісно він буде завдано, повністю залежить ефективність і надійність, якій буде володіти сонячна панель.

Своїми руками тепер потрібно покласти в рамку з профілю лист із заздалегідь підібраного прозорого матеріалу. Це може бути полікарбонат, скло або що-небудь ще. Важливий момент: силіконовий шар повинен просохнути. Це потрібно врахувати обов`язково, інакше на кремнієвих елементах з`явиться плівка.

На наступному етапі прозорий матеріал необхідно добре протиснути і зафіксувати. Щоб кріплення вийшло максимально надійним, слід скористатися метизами. Закріпимо скло по периметру і з чотирьох кутів. Тепер сонячна панель, своїми руками виготовляється, практично готова. Залишилося лише з`єднати кремнієві елементи між собою.

Пайка кристалів

Тепер потрібно якомога акуратніше прокласти провідник на платівку з кремнію. Далі наносимо флюс і припій. Щоб було зручніше працювати, можна зафіксувати провідник з одного боку чим-небудь.

У цьому положенні акуратно підпоюємо провідник до контактного майданчика. Не тисніть на кристал паяльником. Він дуже крихкий, ви можете його зламати.

Останні складальні операції

Якщо для вас виготовлення сонячних панелей своїми руками вперше, то краще використовувати спеціальну розмічальну підкладку. Вона допоможе розташувати необхідні елементи максимально рівно на необхідній відстані. Для того щоб правильно відрізати дроти потрібної довжини, що з`єднують окремі елементи, слід врахувати, що провідник повинен припаюватися до контактного майданчика. Вона трохи винесена за край кристала. Якщо зробити попередні розрахунки, то з`ясується, що проводи повинні бути по 155 мм.

Коли будете збирати все це в єдину конструкцію, краще взяти аркуш фанери або оргскла. Для зручності кристали краще попередньо розташувати горизонтально і зафіксувати. Це легко робиться за допомогою хрестиків для укладання плитки.

Після того як ви з`єднаєте всі елементи між собою, на кожен кристал із зворотного боку наклейте двосторонній будівельний скотч. Потрібно лише трохи притиснути задню панель, і всі кристали з легкістю перенесуться на базу.

Такий тип кріплення ніяк ні герметизується додатково. Кристали можуть розширюватися при високих температурах, але це не страшно. Герметизувати потрібно лише окремі частини.

Тепер за допомогою монтажної стрічки необхідно закріпити всі шини і саме скло. Перш ніж заклеювати і повністю збирати батарею, бажано протестувати її.

Герметизація

Якщо у вас звичайний силіконовий герметик, то не потрібно повністю заливати їм кристали. Так можна виключити ризик пошкодження. Для заливки цієї конструкції потрібен не силікон, а епоксидна смола.

Ось так просто і невимушено можна отримувати електричну енергію майже задарма. Тепер розглянемо, як ще можна зробити сонячні панелі своїми руками.

Експериментальна батарея

Ефективні системи для перетворення сонячної енергії вимагають наявності фабрик величезних розмірів, особливого догляду за ними і серйозної суми грошей.

Давайте спробуємо виготовити щось самостійно. Все, що знадобиться для експерименту, легко можна купити в господарському магазині або знайти на вашій кухні.

Сонячна панель своїми руками з фольги

Для складання знадобиться мідна фольга. Її без зусиль можна знайти в гаражі або на крайній випадок легко придбати в будь-якому господарському магазині. Для складання батареї потрібно 45 квадратних сантиметрів фольги. Також слід купити два «крокодильчика» і маленький мультиметр.

Щоб отримати робочий сонячний елемент, бажано мати електричну піч. Потрібно не менше 1100 Ват потужності. Вона повинна загостритися до яскраво-червоного кольору. Ще підготуйте звичайну пластикову пляшку без горлечка і пару столових ложок солі. Дістаньте з гаража дриль з абразивної насадкою і лист металу.

Приступаємо до роботи

Першим справах відріжемо частина мідної фольги такого розміру, щоб вона повністю лягала на електроплитку. Від вас буде потрібно вимити руки, щоб на міді не залишалося жирних плям від пальців. Мідь теж бажано помити. Щоб прибрати покриття з мідного листа, скористайтеся наждаком.

"Гаряча страва" з мідної фольги

Далі очищений лист кладемо на плитку і включаємо її на самий максимум можливостей. Коли плитка почне грітися, ви зможете спостерігати появу на мідному аркуші красивих помаранчевих плям. Потім колір зміниться на чорний. Необхідно потримати мідь порядку півгодини на розпеченій до червоного плитці. Це дуже важливий момент. Так, товстий шар оксиду легко відшаровується, а тонкий буде липнути. Після того як пройде півгодини, приберіть з плити мідь і дайте їй охолонути. Ви зможете спостерігати, як від фольги відвалюються шматки.

Коли все охолоне, оксидна плівка пропаде. Ви зможете легко очистити за допомогою води більшу частину чорного оксиду. Якщо щось не віддирається, не варто і намагатися. Головне - не деформуйте фольгу. У результаті деформації можна пошкодити тонкий шар оксиду, він дуже потрібний для експерименту. Якщо його не буде, сонячна панель, своїми руками виготовлена, не буде працювати.

Збірка

Другий шматок фольги відріжте по тим же розмірами, що і перший. Далі дуже акуратно потрібно зігнути дві частини так, щоб вони увійшли в пластикову пляшку, але при цьому не торкалися одне одного.

Потім чіпляйте «крокодильчики» до пластин. Провід від "несмаженої" фольги - до "плюса", дріт від "смаженої" - до "мінуса". Тепер беремо сіль і гарячу воду. Сіль розмішуйте до повного розчинення. Виллємо розчин в нашу пляшку. І тепер можна спостерігати на плоди праць. Ця саморобна сонячна панель, своїми руками зроблена, може бути надалі трохи вдосконалена.

Інші способи використання сонячної енергії

Сонячну енергію вже як тільки не використовують. У космосі вона живить космічні кораблі, на Марсі від Сонця харчується знаменитий марсохід. А в Сполучених Штатах Америки від Сонця працюють дата-центри Google. У тих місцях нашої країни, де відсутня електрика, люди можуть подивитися новини по телевізору. Все це завдяки Сонцю.

А ще дана енергія дозволяє обігрівати будинки. Повітряно-сонячна панель своїми руками дуже просто виготовляється з пивних банок. Вони накопичують тепло і віддають його в житлове приміщення. Це ефективно, безкоштовно і доступно.