Як зробити сонячну панель своїми руками в домашніх умовах

  1. з фотоелементів
  2. З транзисторів / діодів

Оцінити переваги альтернативної енергетики на практиці хочуть багато. Але далеко не всі готові витрачати зайві гроші на придбання промислових сонячних батарей або заводських зарядок на фотоелементах. Самое логічне рішення в такій ситуації - зробити сонячну панель самостійно, щоб оцінити її переваги і зрозуміти, чи варто витрат покупка такого виробу.

По суті, самому зібрати фотобатарей, навіть в домашніх умовах, не так вже й складно. Головні труднощі - наявність самих фотоелементів. Отримати їх можна двома способами. По-перше, придбати готові комплекти для збірки сонячних батарей (в них входять фотоячейкі з уже припаяними провідниками), а по-друге - розібрати старі напівпровідникові транзистори або діоди. В останньому випадку вихідні параметри готового виробу будуть дуже невеликими через занадто малої продуктивності напівпровідникових кристалів. Однак навіть на базі транзисторів цілком можна зібрати, наприклад, зарядний пристрій для Li-ion акумуляторів.

Крім фотоелементів, будуть потрібні матеріали для корпусу, захисне скло для лицьовій панелі і силіконовий герметик (якщо мова йде про батарею з фотоячеек). Також для неї знадобиться паяльне обладнання (для пайки провідників).

з фотоелементів

Найпростіше збирати сонячну панель на базі вже готового набору фотоячеек. Сьогодні придбати їх не складає труднощів (або на великих інтернет-порталах, або в спеціалізованих магазинах). У таких наборах фотоячейкі вже підібрані за параметрами (розмір, ККД і т.д.), а провідники до них вже припаяні. Завдяки цьому можна уникнути самого трудомісткого етапу - пайки провідників до крихким фотоелементів.

Як правило, в такий комплект входить 36 або 72 осередки. Вихідна напруга панелі з 36 осередків варіюється від 12 до 18 В (в залежності від їх вихідних характеристик). Цього цілком достатньо для живлення енергозберігаючої побутової навантаження. По суті, кількість фотоелементів в готової панелі залежить тільки від необхідних вихідних параметрів, які визначаються заздалегідь. Виходячи з них розраховується необхідну кількість фотоячеек. При складанні осередку з'єднуються між собою послідовно, паралельно або послідовно-паралельно. Це дозволяє зробити батарею з заданими параметрами потужності / напруги. Дуже часто використовується схема з висновком «середньої точки».

Цей варіант більш раціональний, він дозволяє зробити панель як би з двох половин, для кожної з яких буде встановлено свій замикає діод (використовується діод Шотткі). Замикаючий діод - обов'язковий елемент будь-якої сонячної батареї на фотоячейках, він запобігає появі зворотних струмів розрядки при затінення (повних або часткових) лицьової поверхні. Таким чином, схема «з середньою точкою» виходить більш надійною.

Таким чином, схема «з середньою точкою» виходить більш надійною

При складанні фотоячейкі викладаються на захисне скло (лицьовою стороною донизу) і з'єднуються відповідно до обраної схеми. Між осередками обов'язкові проміжки в 3-5 мм для компенсації термічних розширень / стиснень. Потім перевіряється якість пайки, після чого комірки герметизуються (силіконовим герметиком). Після застигання герметика конструкція поміщається в заздалегідь зроблений корпус (він може бути як дерев'яним, з брусків і фанери, так і металевим, з алюмінієвих куточків).

Більш того, якщо фотоячеек трохи і панель компактна, то в якості корпусу можна використовувати, наприклад, будь-який відповідний за розмірами кожух старої побутової техніки. Всі сполучні клеми (як правило, вони теж входять в готові набори) повинні бути виведені назовні.

З транзисторів / діодів

Щоб зробити своїми руками сонячну батарею з транзисторів або діодів потрібно, перш за все, знайти їх достатня кількість. Щоб отримати скільки-небудь помітні показники вихідного струму і напруги буде потрібно кілька десятків елементів. Відмінно підійдуть, наприклад, транзистори серій КТ (801..805) або П (213-217) або ж діоди КД (202, 203).

Потім треба перетворити закриті напівпровідникові елементи в фотогенератора. Для цього верхню частину корпусу транзистора або діода «відкушують» плоскогубцями. Це необхідно для зняття кришки і забезпечення потрапляння світла на pn-зону. Число транзисторів (діодів) розраховується заздалегідь, як і в випадку з класичними фотоячейкамі. Все залежить від потрібних вихідних параметрів. Причому у випадку з транзисторами враховується як напруга, так і струм. Пов'язано це з тим, що в деталях одних серій раніше використовувалися різні кремнієві кристали, які, відповідно, генерували ток різної сили. І розбіжності іноді бували досить відчутними.

Встановлюються підготовлені елементи навісним монтажем на звичайній (наприклад, текстолітової) підкладці. Що ж стосується схеми з'єднання, то тут можливі кілька варіантів. Як правило, для отримання потрібних параметрів використовують послідовно-паралельні з'єднання груп елементів. У кожній такій групі може бути від чотирьох до шістнадцяти послідовно спаяних транзисторів. Послідовне з'єднання груп дає приріст за напругою, паралельне - по току.

Варто також зауважити, що крім простоти збірки і мінімальної вартості початкових кодів такі сонячні батареї з транзисторів мають ще однією перевагою - вони не бояться коротких замикань. Однак потрібно пам'ятати, що при перегревах їх вихідна напруга різко падає.

Відео про виготовлення сонячної панелі:

Новости