Napravi samostalno solarnu bateriju [instrukcija + krug]

Priroda može čovječanstvu pružiti sve potrebne resurse, uključujući električnu energiju. Najveći izvor energije je Sunce, čija se pretvorba energije aktivno koristi i razvija. Alternativne metode i tehnologije za proizvodnju električne struje mogu učiniti opskrbu električnom energijom učinkovitijom i jeftinijom. To posebno vrijedi za rudare, jer troškovi proizvodnje solarne baterije mogu brzo platiti za sebe, irudarstvoće početi donositi neto dobit. To može biti vrlo profitabilno, jer, kao što znate, vađenje kriptovalute troši veliku količinu električne energije.

Kako radi solarna baterija?

Rad solarne ćelije temelji se na fotoelektričnom učinku. Prvu funkcionalnu fotocelicu stvorio je ruski znanstvenik Alexander Stoletov, ali otkriće je još sredinom XIX. Stoljeća pripisano francuskom fizičaru Aleksandru Becquerelu.

Fotoelektrični učinak postiže se kratkim spojem poluvodiča (foto-ćelija) u električnom krugu. Jedan poluvodič mora imati dodatne elektrone (n-sloj), u drugom ih treba propustiti (p-layer). Zrake sunca mogu izbaciti dodatne elektrone iz n-sloja, nakon čega se automatski usmjeravaju na prazna mjesta u p-sloju i obratno. Na taj način postiže se konstantno gibanje elektrona. Elektroni pomaknuti iz p-sloja prolaze kroz bateriju i vraćaju se u n-sloj.

Odvojene fotonaponske ćelije mogu osigurati manje strujeelektroenergetskih objekata, a za snagu velikih objekata potrebno je kombinirati brojne fotoćelije u jedan električni krug.

Selen je bio prva fotocelija u povijesti, ali je imala učinkovitost manju od jedan posto, pa su odmah počeli tražiti zamjenu. Našli su ga u siliciju i do sada se ovaj element najčešće koristi u solarnim panelima.

Koje vrste solarnih ćelija postoje

Solarni paneli sada se široko koriste za napajanje različitih uređaja, mehanizama i prostorija, posebno za mobilne uređaje, električne automobile. Solarne baterije koriste se u stanu, u kući, u zemlji i industrijskim objektima.

Klasifikacija solarnih ćelija provodi se prema tipu njihove konstrukcije i može se uvjetno podijeliti u četiri glavna tipa:

Tip	Značajke
Hard	Proizveden uglavnom od kristalnog ili amorfnog silicija. Predstavlja čvrstu ploču fotoćelija.
Film	Ovaj oblik je tanak fleksibilni film od kristalnog ili amorfnog silicija, kadmij telurida i drugih elemenata.
One Way	Ploče koje apsorbiraju sunčevu svjetlost samo na jednoj strani.
Dvostruka završena	Solarne ćelije mogu apsorbirati energiju s dvije strane.

Vrste baterija

Solarna ćelija, čiji je princip djelovanja postavljen u svim slučajevima u fotoelektričnom efektu, može se izraditi od raznihmaterijali.

Velika većina (otprilike 90%) svih solarnih panela izrađena je od fotoćelija koje se sastoje od jednog kristala ili polikristalnog silicija. Sljedeći najpopularniji tankoslojni paneli obloženi fotosenzitivnim tvarima. Oni imaju niže troškove, jer njihova proizvodnja zahtijeva znatno manju količinu materijala. I posljednju nišu zauzimaju višespojni solarni moduli koji se sastoje od slojeva sposobnih za hvatanje i transformaciju čitavog spektra sunčevih zraka u električnu struju.

Solarne ćelije od silicija su pravokutna ploča koja se sastoji od fotonaponskih ćelija. Učinkovitost takvih panela je 15-20%, snaga se može postupno smanjivati, za oko 20% svakih 25 godina. Takvi paneli su otporni na razorne okolišne čimbenike.

Tankoslojne solarne ćelije izrađuju se raspršivanjem amorfnog silicija, kadmij telurida, spoja selenida, bakra, indija i galija. Učinkovitost tankoslojnih baterija je 10-12%.

Solarni paneli s više modula izrađeni su od slojeva različitih materijala. Svaki sloj hvata jedan raspon sunčeve svjetlosti od ultraljubičastog do infracrvenog, zbog čega solarni panel apsorbira cijeli spektar svjetlosti, a unutar sustava postoji nekoliko prijelaza elektrona iz n-sloja u p-sloj. Galijevi spojevi glavni su element višemodularnih solarnih panela. Ova se tehnologija koristi za svemirske stanice i rovere. Učinkovitost je tako solarnaPanel ovisi o broju slojeva. Tako je za dvoslojne ćelije učinkovitost 42%, troslojna ćelija je 49%, a za preostalih 68%.

U posljednje vrijeme proizvođači su aktivno razvijali organske solarne ćelije, ali one nisu široko zastupljene na tržištu. Stručnjaci Sveučilišta u Michiganu pronašli su transparentne solarne ćelije koje mogu apsorbirati i ultraljubičasto i infracrveno zračenje bez potrebe za višeslojnim dizajnom. Najzanimljivije je to što u teoriji gotovo svaki objekt s prozirnom staklenom površinom može biti solarna fotocelica - od prozora kuća do zaslona mobilnih naprava.

Ali dok je sve to u teoriji i razvoju, razmislite o stvarnim mogućnostima stvaranja solarnih ploča vlastitim rukama.

Od čega se sastoji solarni panel? Solarna baterija je sustav koji pretvara energiju sunčevih zraka u električnu struju. Sastoji se od pet međusobno povezanih sastavnih dijelova:

poluvodiči;
napajanje;
baterija;
pretvarač-pretvarač;
regulator napona.

Istosmjerna struja dobivena od poluvodiča pretvarač pretvara u izmjenični 220 V, a zatim se preko stabilizatora napona napaja izravno u izvor napajanja ili za akumulaciju u bateriju.

Koliko košta solarna ploča?

Cijene solarnih panela za dom su različite, cijena ovisi o potrebnoj snazi. Spremne baterijeimaju dovoljno visoku cijenu. Kupite jedan solarni panel, čija je snaga 170 W, možete prosječno od $ 250 do $ 450. Dok fotocelije za nezavisnu produkciju koštaju mnogo manje, oko 30 dolara. Trošak kit u cjelini s gumama, olovke za lemljenje i druge potrebne elemente je 300-400 dolara.

Za izradu okvira koriste se aluminijski kutovi, iverica, iverica i kao zaštitni premaz prikladni organski ili obični staklo. Silikonska brtvila ili spojevi koriste se za brtvljenje strukture.

Prije nego što napravite solarnu bateriju kod kuće, trebate odrediti njezinu namjenu, sukladno tome izračunati potrebnu snagu i veličinu panela i broj materijala.

Kako sastaviti solarni panel?

Priključak fotonaponskih solarnih panela ima istu shemu. Svi elementi se mogu spojiti u serijski ili paralelni krug. Sekvencijsko lemljenje fotonaponskih ćelija odvija se u skladu sa sljedećim koracima:

Fotoćelije bi trebale biti postavljene na ravnu površinu, dok bi između njih trebala biti razmak od 5 mm.
Nanositi lemljenje na mjesta lemljenja.
Kontakti elemenata zalemljeni su jedan za drugim.
Najbliži kontakti fotoćelija izvode se u skladu s plusom ili minusom na sabirnici.
Na kraju gume je instaliran priključak za žig.

Paralelno spajanje ima ista načela lemljenja. Slijedi paralelna vezanegativni kontakt prve fotocelice povezan je s pozitivnim kontaktom drugog negativnog drugog elementa s pozitivnim trećim, itd. Ekstremni plus i minus cijelog lanca povezani su zajedničkom sabirnicom.

Bez obzira na to kako je solarna baterija postavljena, ona će proizvesti istu snagu izračunatu iz područja fotoćelija.

Prije izrade solarne ploče treba odrediti:

u koju svrhu će se koristiti
koji će materijali biti potrebni. Za privatnu kuću, baterija mora imati čvrsti zaštitni okvir, a fleksibilni solarni paneli pogodniji su za stan. Za različite namjene odgovara vašem tipu baterije. Mali solarni paneli mogu biti korisni za napajanje nekih objekata male potrošnje, a za domove su potrebni domaći analogni modeli proizvodnje. Solarni paneli za davanje mogu se izraditi čak i od otpadnog materijala.

Kako napraviti folijsku solarnu ćeliju

Potrebni materijali:

bakrena folija;
plastična boca;
uređaji za grijanje;
sol;
dva "krokodilska" vodiča.

U početku treba izrezati dvije folijske folije istog područja. Zatim se ploče stavljaju na električni štednjak ili drugi grijaći element tako da se oksidni film odlepi i može se ukloniti.

Jedan list se smije ohladiti, drugi ne. Listovi su savijeni i stavljeni u plastičnu bocu tako da se ne dodiruju. Unutra zaliti vodomsol otopljena u njemu. Zatim, jedan dirigent spaja na grijane ploče, formirajući pozitivan kontakt, a drugi - da se ne zagrije, formirajući negativ.

Solarna ćelija od tranzistora

Stari radni tranzistori također mogu biti prikladni za proizvodnju baterija. Ploča koja se nalazi unutar tranzistora može djelovati kao fotoćelija.

Da bi se proizvela baterija, tranzistor treba otvoriti prekidanjem poklopca. Otvoreni tranzistori međusobno su zalemljeni i smješteni unutar kućišta. Solarna baterija tranzistora ima nisku učinkovitost zbog malog volumena ploče, tako da što se više koriste, to će baterija biti snažnija.

Solarni paneli do-it-yourself od dioda

U ovom slučaju, kristal sadržan u diodiji će djelovati kao fotoćelija. Da bi se uklonio kristal, potrebno je otvoriti diodu i zagrijati je 20 sekundi da bi se otopio lem. Čisti kristali su postavljeni na ploču i zalemljeni jedan s drugim u nizu ili paralelno sa srebrnim kontaktima.

Sunčeve stanice tankog filma

Za proizvodnju, kupite odgovarajuću fotocelicu na potrebnom području. Tanki filmski solarni panel se može lako montirati i postaviti na krov ili balkon. Ova tekstura uzima sve zavoje i njena instalacija nije problematična, budući da ne zahtijeva proizvodnju okvira.

Za povezivanje, segmenti filma su međusobno povezani i izvlače se uobičajeni.kontakte preko pretvarača i stabilizatora napona u mrežu potrošača. Posebno je korisno koristiti tankoslojne solarne ploče na krovu privatnih kuća. Pod njima je dopušteno postavljanje cijevi. Ovaj sustav omogućuje uklanjanje viška topline iz solarnih panela kako bi se osigurala veća učinkovitost, a grijanje vode u cijevima može se koristiti za zagrijavanje kuće.

Silikonske (monokristalne) solarne ćelije

Silikonske solarne ćelije nalaze se na sunčanoj strani krova. Slikovne ćelije trebaju biti postavljene na okvir. Okvir može biti izrađen od bilo kojeg materijala.

Sklop ove vrste solarne baterije započinje izradom okvira. Njegov gornji dio treba biti izrađen od stakla, postavljen u okvir, donji dio - čvrsta ravna ploča. Da biste ga instalirali, morat ćete dizajnirati noge. Razmotrite posebno mjesto ugradnje i preferencijalni nagib za solarni panel.

Nadalje, dobivene silicijeve ćelije međusobno su povezane u električnu mrežu. Možete lemiti izravno na prednju stranu okvira, stavljajući ploče licem prema dolje.

Sabirnice kontakata se izvlače kroz rupe u okviru, šavovi su zabrtvljeni, a sama konstrukcija je pokrivena donjom pločom. Zatim se postavlja solarni panel, a kontakti iz njega polažu na izvor napajanja.

višestruki (višeslojni, tandemski) solarni moduli

Solarni moduli s više priključaka su spojeni iOni su instalirani na isti način kao i silicij, ali u osnovi se temelje na naprednijoj fotoćeliji. Zbog toga, veća učinkovitost, a time i trošak.

Zaključak

Sumirajući gore navedeno, može se primijetiti da su solarni paneli isplativa metoda opskrbe energijom i izvrsna poslovna ideja , jer se višak energije ne može koristiti samo za kućanske potrebe, već i za rudarstvo ili prodaju. Budući da se ovo područje još uvijek razvija, kupnja i ugradnja gotovih objekata je impresivno sredstvo. Međutim, četvrtina troškova može se uštedjeti montiranjem solarnih panela vlastitim rukama, stjecanjem samo fotoćelija i materijala.

Količina proizvedene električne energije izravno ovisi o razmjeru strukture. Mala domaća solarna baterija može se koristiti za mobilno punjenje gadgeta ili napajanje dioda, ali instaliranje solarnog panela na krovu kuće može pokriti cijelu ili dio električne energije koju potroše njezini stanovnici.