1 Солнечные батареи своими руками – принцип сборки
Солнечный элемент – модуль, представляющий последовательно-параллельное соединение множества элементарных диодных полупроводниковых переходов, выращенных по специальным технологиям в заводских условиях на кремниевых пластинах, со стороной в среднем около пятнадцати сантиметров (хотя есть различные монокристаллы большей площади), толщиной около половины миллиметра и весом до семи грамм.
Из них можно довольно легко и просто сделать своими руками солнечную батарею нужной мощности, получив надежный и долговременный источник электроэнергии и сэкономив довольно значительные (в среднем в четыре раза дешевле) средства на приобретении аналогичных промышленных изделий.
Описанный солнечный элемент – модуль – может дать рабочий ток до восьми Ампер при напряжении чуть более половины Вольта, что составляет мощность до четырех Ватт. Самодельная солнечная батарея набирается подключением нескольких десятков таких модульных элементов, как правило, для одной панели используется около тридцати шести пластин. Для соединения между собой элементов на наружной и тыльной поверхности каждого имеются площадки или дорожки, обеспечивающие контактные соединения.
Как правило, они выполнены путем нанесения различными способами (напылением) металлизированного состава, включающего серебро, и легко пропаиваются обычным паяльником.
Вообще принцип модульности является основным для солнечной батареи. Благодаря этому наращивать мощность такого источника энергии можно постепенно, что немаловажно, учитывая все еще высокую стоимость самих пластин-модулей. Перед тем, как дома сделать солнечную батарею, нужно упомянуть, что стоимость солнечных элементов ежегодно падает, соответственно, снижаются сроки их окупаемости. При этом качество пластин (даже произведенных в Китае) растет.
2 Самодельная солнечная батарея – приобретаем комплектующие
Сам процесс и результат принесут настоящее удовлетворение, когда будет собрана солнечная батарея своими руками, конструктор типа «сделай сам» (включающий все основные необходимые элементы конструкции) предлагается многими сайтами и специализированными магазинами.
Кстати, приобретать такой набор, включающий помимо пластин специальные плоские проводники и блокирующий диод, заведомо выгоднее, чем искать комплектующие порознь. Нужно учесть еще и вероятный «бой» солнечных элементов вследствие высокой хрупкости кремниевых пластин, поэтому приобретать их лучше с небольшим запасом (пары должно хватить).
Перед тем, как сделать солнечную батарею, нужно приобрести указанный выше минимальный комплект, подумать о конструкции защитного короба с прозрачной лицевой частью для защиты пластин от возможного действия внешних природных и техногенных факторов. Для этого специалисты советуют применять плексиглас или органическое стекло. Менее рекомендовано, но также часто применяется обычное стекло. Не рекомендуется поликарбонат.
Технология изготовления такой коробчатой конструкции должна предусматривать ее достаточную жесткость, надежную защиту и герметизацию пластин, исключать выпадение росы внутри объема. Тут практичны в применении бесцветные силиконовые герметики, которые также можно приобрести вместе с другими комплектующими.
3 Как сделать солнечную батарею – ключевые этапы изготовления
Итак, собираемая солнечная батарея своими руками, схема которой представляет последовательное соединение пластин, должна учитывать тепловое расширение материалов. Поэтому между элементами нужно оставлять зазоры не менее пяти миллиметров (удобно применить обычные монтажные крестики для кладки керамической плитки). А сами пластины и проводники не должны быть жестко фиксированы на основу всей тыльной поверхностью во избежание разрывов и трещин.
Для пайки проводов к вышеуказанным площадкам (дорожкам) можно применять специальные флюсы и припои, вполне подойдет спиртовой раствор канифоли и «серебряный» припой. Более подробно покажет, как делать солнечные батареи своими руками, видео в начале нашей статьи, с указанием всех необходимых приемов и элементов схемы (контроллеры зарядки, пластины, диоды блокировки, подложки и компаунды).
Нужно только помнить, соединяя пластины между собой, что лицевая сторона – «плюсовой» провод, тыльная – «минусовый». То есть напаянные на лицевую сторону проводники одной пластины соединяются с соответствующими контактами на тыльной стороне следующей. Соответствующие провода рядов пластинчатых элементов между собой фиксируются более широким проводником из комплекта.
Если же у двух пластин соединить одноименные стороны, получится новый элемент с удвоенным рабочим током. Соответственно, две восьмиамперные пластины, соединенные таким способом, образуют шестнадцатиамперный модуль. Проводя подобные эксперименты, следует помнить о сечении проводников, тепловом режиме работы пластин и их хрупкости, принимать соответствующие меры безопасности.
