Исполнитель: Алеко М.А., 641-об
Научный руководитель: Русинов В. Л.ИЗГОТОВЛЕНИЕ СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЙ СВОИМИ РУКАМИ
Источники питания от солнца не каждый может заказать и установить у себя дома, так как их стоимость на сегодняшний день достаточно велика. Поэтому многие мастера и умельцы осваивают производство солнечных батарей дома.
Рисунок 1 - Солнечные батареи Приобрести комплекты фотоэлементов для самостоятельной сборки можно в интернете на различных сайтах. Стоимость их зависит от количества применяемых пластин и мощности. Например, небольшой мощности комплекты, от 63 до 76 Вт с 36 пластинами, стоят 2350-2560 руб. соответственно.
Рисунок 2 - Комплектующие для самостоятельной сборки При выборе типа фотоэлектрического преобразователя принимают во внимание тот факт, что поликристаллические элементы более устойчивы к пасмурной погоде и работают при ней эффективнее монокристаллических, но имеют меньший срок службы. Монокристаллические обладают более высоким КПД в солнечную погоду, и прослужат они гораздо дольше.
Рисунок 3 - Монокристаллические и поликристаллические солнечные батареи Чтобы организовать производство солнечных батарей в домашних условиях, нужно подсчитать общую нагрузку всех приборов, которые будут питаться от будущего преобразователя, и определиться с мощностью устройства. Отсюда вытекает количество фотоэлементов, при этом учитывают угол наклона панели. Некоторые мастера предусматривают возможность изменения положения накопительной плоскости в зависимости от высоты солнцестояния, а зимой - от толщины выпавшего снега.
Для изготовления корпуса применяют различные материалы. Чаще всего ставят алюминиевые или нержавеющие уголки, используют фанеру, ДСП и др. Прозрачная часть выполняется из органического или обыкновенного стекла. В продаже есть фотоэлементы с уже припаянными проводниками, такие покупать предпочтительнее, так как упрощается задача сборки. Пластины не складывают одну на другую - нижние могут дать микротрещины. Припой и флюс наносятся предварительно. Паять элементы удобнее, расположив их сразу на рабочей стороне. В конце крайние пластины приваривают к шинам (более широким проводникам), после этого выводят "минус" и "плюс".
После проделанной работы тестируют панель и герметизируют. Зарубежные мастера для этого используют компаунды, но для наших умельцев они стоят довольно дорого. Самодельные преобразователи герметизируют силиконом, а тыльную сторону покрывают лаком на основе акрила.
Рисунок 4 - Изготовленная в домашних условиях солнечная батарея В заключение следует сказать, что отзывы мастеров, которые сделали солнечные батареи своими руками, всегда положительные. Однажды затратив средства на изготовление и установку преобразователя, семья очень быстро их окупает и начинает экономить, используя бесплатную энергию.
ПЕРВЫЙ ЭТАП
"Проверка фотоэлементов"
Перед непосредственным сбором солнечной батареи, следует провести проверку каждого фотоэлемента на исправность. Выполнить её можно с помощью незамысловатой конструкции, состоящей из мультиметра, фольги и фотоэлемента. Общий вид конструкции изображен на рисунке 5.
Рисунок 5 - Незамысловатая конструкция Так же, благодаря проверке, можно узнать сколько в среднем напряжения выдает каждый фотоэлемент. Среднее напряжение, выдаваемое фотоэлементом, составляет 0,34 Вольт в хорошо освещенной комнате и около 0,6 Вольт на улице в ясную погоду.
ВТОРОЙ ЭТАП
"Подготовка фотоэлементов к соединению между собой"
Для того чтобы соединить фотоэлементы между собой к их контактам нужно припаять шинки, которые в дальнейшем помогут нам последовательно соединить фотоэлементы.
Рисунок 6 - Пример пайки шин к контактам фотоэлемента
Рисунок 7 - Припаянные шины к контактам фотоэлемента ТРЕТИЙ ЭТАП
"Соединение фотоэлементов между собой"
Было принято решение соединять фотоэлементы между собой последовательно для увеличения напряжения. В планах собрать фотоэлектрическую установку (ФЭУ) дающую 10-12 Вольт (под солнечным освещением). Если соединить последовательно 20 элементов, каждый из которых в среднем выдает по 0,6 Вольт, мы получим желаемую величину напряжения. Разместить ФЭ решили так как показано на рисунке 8 (т.е. 4х5 ФЭ).
Рисунок 8 - Примерный ид будущей ФЭУ Для того чтобы убедится в расчетах, между собой, последовательно соединили четыре ФЭ и накрыты оргстеклом. Было проведено два опыта: под прямыми солнечными лучами (рисунок 9) и при рассеянном солнечном свете (в светлой освещенной комнате) (рисунок 10). Оба опыта показали весьма неплохие результаты. Также выяснилось что угол наклона ФЭУ незначительно влияет на выдаваемое ею напряжение.
Рисунок 9 - Опыт под прямыми солнечными лучами
Рисунок 10 - Опыт при рассеянном солнечном свете (в светлой комнате) Теперь остается только последовательно соединить 20 ФЭ и поместить все это в защитную оболочку.
