即興の手段から自分の手で太陽電池を作る方法は？ ソーラーパネルとその素材。

コストを削減する方法の 1 つ ユーティリティソーラーパネルの利用です。 このようなバッテリーは、自分の手で作成して取り付けることができます。

ソーラーパネルとは何ですか？

太陽電池は、太陽エネルギーを電気に変換する太陽電池の能力に基づいた動作原理を持つデバイスです。 これらのコンバータは、共通のシステムで相互接続されています。 受け取った 電気特別なデバイス、つまりバッテリーに蓄積します。

パネルの面積が大きいほど、 電気エネルギーがんばって

力 太陽電池フォトセルのフィールドのサイズに依存します。 しかし、これは、必要な量の電力を再現できるのは広い地域だけであるという意味ではありません。 たとえば、よく知られている電卓は、ケースに組み込まれたポータブル ソーラー パネルを使用できます。

長所と短所

ソーラーパネルの利点は次のとおりです。

• インストールとメンテナンスの容易さ;
• 環境に害はありません。
• パネルの小さな塊;
• サイレント操作;
• 配電網から独立した電気エネルギーの供給。
• 構造要素の不動;
• 生産のための少額の現金費用。
• 長寿命。

ソーラーパネルの欠点は次のとおりです。

• 製造工程の複雑さ;
• 暗闇の中で役に立たない;
• が必要 大面積インストール用;
• 汚染に対する感受性。

ソーラーパネルの製造は骨の折れるプロセスですが、手作業で組み立てることができます。

ツールと材料

家庭用の既製の太陽電池を購入できない場合は、自分で作ることができます。

太陽電池を作るには、次のものが必要です。

• フォトセル（ソーラーパネルを作成するため）;
• 特別な導体のセット（フォトセルを接続するため）;
• アルミコーナー（ボディ用）;
• ショットケ ダイオード;
• 固定金具;
• ファスナー用ネジ;
• ポリカーボネートシート（透明）;
• シリコーンシーリング材;
• はんだごて。

フォトセルの選択

今日、メーカーは消費者に 2 種類のデバイスの選択肢を提供しています。 単結晶シリコンで作られた太陽電池の効率は最大 13% です。 曇った天候では効率が低下します。 多結晶シリコンフォトセルの効率は最大 9% ですが、晴れの日だけでなく曇りの日でも機能します。

ダチャや小さなものを確保するには 民家電気、多結晶を使用するだけで十分です。

重要な情報: 同じメーカーの太陽電池を購入することをお勧めします。異なるブランドの太陽電池には大きな違いがあり、作業の効率と組み立てプロセスに影響を与え、操作中のエネルギー コストが高くなる可能性があるためです。

フォトセルを選択するときは、次の点に注意してください。

• 細胞が大きくなればなるほど、より多くのエネルギーが生成されます。
• 同じタイプの要素は同じ電圧を生成します (この指標はサイズに依存しません)。

太陽電池の電力を求めるには、発生した電流に電圧を掛ければ十分です。

多結晶太陽電池と単結晶太陽電池を区別するのは非常に簡単です。最初のタイプは、明るい青色と正方形が特徴です。 単結晶太陽電池はより暗く、端が切り取られています。

多結晶パネルと単結晶パネルは一目で見分けがつく

拒否を拒否する可能性があるため、割引価格の製品を優先しないでください。これらは工場でのテストに合格していない部品です。 高価格で商品を提供していますが、品質に責任がある信頼できるサプライヤーのサービスを利用することをお勧めします。 太陽電池を組み立てる経験がない場合は、いくつかのテストサンプルを購入して練習し、その後、バッテリー自体の製造用の製品を購入することをお勧めします.

一部のメーカーは、輸送中の損傷を防ぐために、フォトセルをワックスで密封しています。 ただし、プレートを損傷するリスクが高いため、取り除くのは非常に困難です。そのため、ワックスなしの太陽電池セルを購入することをお勧めします。

製造説明書

太陽電池の製造プロセスは、いくつかの段階で構成されています。

1. フォトセルの準備と導体のはんだ付け。
2. コーパス作成。
3. エレメントの組み立てとシーリング。

フォトセルとはんだ付け導体の準備

フォトセルのセットがテーブル上に組み立てられています。 メーカーが4ワットの電力を示しているとしましょう。 電圧 0.5ボルト。 この場合、18 ワットのソーラー パネルを作成するには、36 個の太陽電池セルを使用する必要があります。

はんだごての助けを借りて、その出力は25 Wで、輪郭が適用され、はんだ付けされたスズ線が形成されます。

はんだ付けの品質は、太陽電池を効率的に動作させるための主要な要件です。

重要な情報: はんだ付けプロセスは、平らで硬い面で行うことをお勧めします。

次に、すべてのセルは次のように相互に接続されます 電気回路. ソーラー パネルを接続するときは、並列または並列の 2 つの方法のいずれかを使用できます。 シリアル接続. 最初のケースでは、プラス端子はプラスに、マイナスはマイナスに接続されます。 次に、充電量の異なる端子をバッテリーに接続します。 直列接続には、セルを交互に固定することによる反対の電荷の接続が含まれます。 その後、残りの端はバッテリーに導かれます。

重要な情報: 選択した接続のタイプに関係なく、プラス端子に取り付けられたシャント ダイオードを用意する必要があります。 Schorke ダイオードが理想的です。 それらは、デバイスが夜間に放電するのを防ぎます。

はんだ付けが完了したら、セルを太陽の下に持って行き、性能を確認する必要があります。 機能が正常であれば、ケースの組み立てを開始できます。

デバイスは日当たりの良い側でテストされています

ケースの組み立て方

• 側面が低いアルミニウムコーナーを準備します。
• ハードウェア用の穴があらかじめ開けられています。
• 次に、アルミコーナーの内側にシリコーンシーラントを塗布します（2層にすることが望ましい）。 太陽電池の寿命と同様に、気密性は、それがどれだけうまく適用されるかに依存します。 埋められていない場所がないことに注意することが重要です。
• その後、ポリカーボネートの透明シートをフレームに入れ、しっかりと固定します。
• シーラントが乾燥すると、ネジ付きのハードウェアが取り付けられ、より確実な固定が可能になります。

構造の脆弱性を考慮して、最初にフレームを作成し、次にフォトセルのみを取り付けることをお勧めします

重要な情報: ポリカーボネートに加えて、プレキシガラスまたは反射防止ガラスを使用できます。

エレメントの組み立てとシーリング

• 透明な素材を汚れからきれいにします。
• セル間 5 mm の距離でポリカーボネート シートの内側にフォトセルを配置します。 間違えないように、まずマークアップを作成します。
• 各フォトセルに取り付け用シリコンを塗布します。

太陽電池の寿命を延ばすために、素子に取り付け用シリコンを塗布し、背面パネルで閉じることをお勧めします

• その後、バックパネルを取り付けます。 シリコーンが硬化したら、構造全体を密閉する必要があります。

構造を密閉することで、パネルが互いにぴったりとフィットします。

動画：自宅で自分の手で太陽電池を作る

インストール規則

太陽電池を最大限に活用できるように、装置を設置する際には特定の規則に従うことをお勧めします。

1. 適切な場所を選択する必要があります。常に影がある場所にソーラーパネルを設置すると効果がなくなります。 これに基づいて、デバイスを木の近くに設置することはお勧めしません。開いた場所を選択することをお勧めします。 家の屋根にソーラーパネルを設置する人も多いでしょう。
2. 設置するときは、デバイスを太陽に向ける必要があります。フォトセルでその光線の最大のヒットを達成する必要があります。 たとえば、北にいる場合は、太陽電池の正面を南に向けます。
3. デバイスの傾きを決定することは重要な役割を果たします。それはまた依存します 地理上の位置. 傾斜角度は、バッテリーが設置されている緯度でなければならないと考えられています。 赤道域に設置する場合は、時期に合わせて傾斜角を調整する必要があります。 補正は、夏と冬のそれぞれの増加と減少を考慮して、12度になります。
4. ソーラーパネルはアクセスしやすい場所に設置することをお勧めします。使用していると表面に汚れがたまり、 冬時間雪に覆われ、その結果、エネルギー生産が減少します。 したがって、バッテリーを定期的に清掃して、フロントパネルからプラークを取り除く必要があります。

即興手段からデバイスを作る

今日まで、職人は即興の材料からソーラーパネルを作成する方法を開発してきましたが、そのような節約は正当化されますか?

古いトランジスタの使用

太陽電池の製造には、古いトランジスタを使用できます。 これを行うには、カバーを切り取り、デバイスをリムでバイスに固定します。 次に、光の影響下で電圧を測定します。 最大値を検出するには、すべての機器出力でそれを決定する必要があります。 電圧は、トランジスタの電力だけでなく、水晶の寸法にも依存します。

トランジスタカバーを慎重に切り取る必要があります。そうしないと、半導体結晶に接続されている細いワイヤが損傷する可能性があります

その後、太陽電池の製造を開始できます。 5 つのトランジスタを使用して直列に接続すると、電力計算機に電力を供給するのに十分なデバイスを得ることができます。 フレームはプラスチック板から組み立てられます。 トランジスタを出力するために必要な穴を開ける必要があります。 このような太陽電池を使用した電卓は安定して動作しますが、光源から 30 cm 以内に置く必要があります。 為に 最高の結果トランジスタの 2 番目のチェーンを使用することをお勧めします。

ダイオードの応用

太陽電池を集めるには、たくさんのダイオードが必要です。 さらに、基板基板が使用される。 製造工程では半田ごてを使用します。

まず、太陽光線が当たるように内側のクリスタルを開く必要があります。 これを行うには、ダイオードの上部を切り取って取り外します。 結晶が配置されている下部は、ガスストーブで約20秒間加熱する必要があります。 水晶のハンダが溶けたらピンセットで簡単に取れます。 同様の操作が各ダイオードで実行されます。 次に、水晶を基板にはんだ付けします。

ダイオードでできた太陽電池の素子は、細い銅線で相互接続されています。

2 ～ 4 V を得るには、直列にはんだ付けされた 5 つの水晶で構成される 5 つのブロックで十分です。 ブロックは互いに平行に配置されます。

銅板製デバイス

銅板からソーラーパネルを作るには、次のものが必要です。

• 銅板自体;
• 2 つのクロコダイル クリップ;
• 高感度マイクロアンメータ;
• 電気ストーブ（少なくとも1000 W）;
• 上部が切り取られたペットボトル。
• 食卓塩大さじ2杯;
• 水;
• サンドペーパー;
• 板金鋏。

手順：

1. まず、ストーブの発熱体と同じサイズの銅片を切り取ります。 シートの表面のグリースを取り除き、サンドペーパーできれいにしてから、ストーブの上に置き、最高温度で加熱します。
2. 酸化物の形成中に、多色のパターンが見られます。 黒色になるまで待ってから、銅板を約30分間加熱する必要があります。 この時間が経過すると、ストーブの電源が切れます。 シートはゆっくりと冷却するためにその上に残ります。
3. 黒い酸化物が消えたら、流水で銅をすすぐ必要があります。
4. 次に、シート全体から同じサイズのピースを切り取ります。 両方のパーツをペットボトルに入れます。 それらが互いに触れないことが重要です。
5. 銅板をクランプでボトルの壁に取り付けます。 白紙の状態からのワイヤをプラス端子に接続します。 測定器、および酸化物を含む銅から - マイナスへ。
6. 塩を少量の水に溶かします。 接点を濡らさないように注意しながら、慎重に塩水をボトルに注ぎます。 プレートが完全に覆われないように、十分な溶液が必要です。 太陽電池の準備ができました。実験を行うことができます。

銅板をコンテナに入れるときは、それらが収まるように慎重に曲げる必要がありますが、壊れないようにしてください。

メリットはありますか？

トランジスタで作られたデバイスの効率は非常に低いです。 その理由は、デバイス自体の面積が大きいことと、太陽電池（半導体）のサイズが小さいことです。 したがって、トランジスタベースの太陽電池は普及しておらず、そのようなデバイスは娯楽にのみ適しています。

ダイオードは電流を消費し、自然に発光する傾向があります。 したがって、太陽電池を作るためにそれらを使用すると、ダイオードの一部は電気を生成し、残りのデバイスは逆にそれを消費します。 このことから、このようなデバイスの効率は低いと結論付けることができます。

銅板に基づくソーラーパネルから電球を点灯するには、使用する必要があります たくさんの材料。 たとえば、1000 W のストーブを稼働させるには、1,600,000 m² の銅が必要です。 このようなデバイスを家の屋根に装備するには、その面積が 282 m² である必要があります。 そして、すべての努力は、1つの炉の稼働を確保することに費やされます。 実際には、そのような太陽電池を使用しても意味がありません。

比較的高いコストにもかかわらず、ソーラーパネルはすぐに元が取れます。 独自のソーラー パネルを構築してエネルギーを生成する、この環境に優しい方法をお試しください。

太陽光のエネルギーポテンシャルは膨大です。その影響は、地球上に暴力的な生活があり、エネルギーを積極的に消費して処理する合理的な人の出現につながったという理由だけで推定できます。 何十億年もの間、太陽のエネルギーの一部は、死んだ有機体 (ミネラル) の堆積物に蓄積されてきました。これらは、比較的簡単に抽出および処理できる形になっています。

しかし、環境汚染と地球の腸の限られた供給により、人類は太陽光エネルギーの直接利用の可能性を再検討することを余儀なくされています.

現在の人類のエネルギー需要を満たすには、サハラ砂漠の比較的狭い地域に太陽光発電所を設置すれば十分です。 電気は、使用および処理するのに最も便利なエネルギー形態であるため、太陽電池からのソーラー パネルを使用して太陽の光を電気に直接変換します。

赤い四角は、それぞれ地球、ヨーロッパ、ドイツのエネルギー需要を満たすために太陽光発電所を収容するために必要な面積を示しています。

フォトセルの動作原理

フォトセルは、光子のエネルギーを電気に変換するデバイスです。 現在、半導体光電変換素子の有望な技術は、 内部光電効果. 内部光電効果により、電子は放射線の影響下で半導体内のエネルギー状態に応じて再分配されます。

内部光電効果の図と説明

光エネルギーの電気への変換は、不均一な半導体構造で発生します。 構造の不均一性は、ドーピング、結合、および変更によって作成されます 化学組成半導体。 したがって、放射線の影響下で半導体のバンドギャップの変化の勾配があり、それが起電力の出現につながります。

光電効果の応用の説明

フォトセルの効率は、次の要因によって異なります。

• 半導体の光伝導性;
• 投影された光の散乱と反射。
• 放射線の一部を変換せずに光電変換器に通す。
• 得られた光電子対の再結合。
• フォトセルの内部抵抗;
• その他の物理的および化学的特性。

光電効果の基本法則

ラジオのアマチュアは、ダイオードまたはトランジスタを切断して半導体接合部を照らすと、要素の端子で小さな電位が得られることを知っています。 この効果は、自作の感光センサーやデモンストレーション補助具の作成によく使用されますが、この方法は、光をエネルギーに大規模に変換するには不利です。

プロセスの技術的な複雑さのために、家庭で「ゼロから」太陽電池を作ることができないことは明らかです。自分の手。

保護輸送パッケージに入ったソーラーパネル用の既製の太陽電池セル

フォトセル効率

半導体接合の実効バンドギャップは、波長 (発光スペクトル) に依存します。 したがって、カスケード技術は実験室および産業用フォトセルで使用され始めました。これにより、光をスペクトルに分離し、狭い範囲の光波用に設計された光電変換器を個別に照射することが可能になります。

これらの技術には、実験室での複雑な研究​​の使用とともに、科学のさまざまな分野での知識の使用が含まれます。 フォトセルの製造用、さまざまな不純物を含むシリコンウェーハ 化学元素と接続。 太陽エネルギーを電力に変換する収益性の高い見通しにより、無線電子機器の生産に匹敵する電力を持つ産業全体の発展が可能になりました。

フォトセル メーカーは、光学および 電気特性コーティングによるフォトセル、反射防止コーティングの作成、多段構造を使用。

現時点では、光を電気に変換する産業の平均効率 (効率) は約 14% で、最良のサンプルでは約 25% です。 実験室条件では、約 45% の効率が達成されています。

発電電池の形成

ソーラーパネルの動作原理は、 フォトセルの接続電気を生成する1つの構造に変換し、それをバッテリーに蓄積し、その後、工業用の電圧と周波数の電気に処理します。

フォトセルは、他のバッテリーと同様に、 シリアル接続より多くの電圧を与え、 並列接続出力電流が増加し、バッテリーの総内部抵抗が減少します。

太陽電池を形成するこの原理は拡張可能です。つまり、個々のフォトセルを接続する場合と、すでに組み立てられたアセンブリを1つのパネルに接続する場合の両方に適用できます。

半導体接合部の寸法はミクロン単位で測定されるため、メーカーは、出力特性 (電圧、電流、電力) を備えた既製のフォトセルに光電子コンバーターを組み合わせ、バッテリーでのさらなる組み合わせに適しています。

自分の手でソーラーパネルを作る前に、インバーターに接続されたバッテリーの充電電流から計算される予想出力電力を知る必要があります。 電源電圧. したがって、知っている 最大電流既存のバッテリーを充電すると、効率を考慮して、太陽電池に必要なフォトセルの数と面積を計算できます。

太陽電池用アクセサリー

下の図からわかるように、さまざまな容量の太陽電池用太陽電池セルの生産で世界をリードしているのは中国とドイツです。 そのため、太陽光発電所の大手メーカーや個人ユーザーがインターネットで発注し、中国製の太陽電池を購入して発電パネルを組み立てるケースがほとんどです。

太陽エネルギーを電気に変換する太陽電池の生産における成長のダイナミクス

フォトセルプレートは非常に壊れやすいため、フォトセルを曲げや衝撃から保護するために強力な構造が必要です。 外部環境. この設計は以下を提供する必要があります。

• 信頼性のある 電気接続フォトセル;
• アセンブリの幾何学的パラメータの強度と不変性;
• 機械的損傷に対する保護;
• 湿気、降水、ほこり、汚れからの保護。
• 低光反射 (反射防止コーティング);
• 保護ガラスの良好な透明性。

最新の技術により、ソーラーパネルは柔軟になり、設置の問題が大幅に軽減されます。

メーカーは、独自の組み立て、設置、および接続のニュアンスを持つ、さまざまなサイズとタイプのフォトセルを提供しています。 フィルムもよく貼る アンチグレアマスターが組み立てられたソーラーパネルに自分で適用する必要があるコーティング。 したがって、太陽電池パネルを組み立てる前に、購入した太陽電池セルに関する入手可能なすべてのドキュメントを注意深く調べる必要があります。 以下のビデオは、最も一般的なフォトセルの概要を示しています。

太陽電池から電気を得る

太陽電池の出力電流と電圧は、光束の密度と太陽光線の入射角に依存することを覚えておく必要があります。 そのため、曇天時や朝夕は、バッテリーの出力が晴れの正午よりも数倍低くなります。

気象条件を変えることはできないため、太陽電池に照射される光線の総数を増やすことができます。 リフレクターホイル製。

自家製ホイル反射板を使用すると、ソーラー パネルの効率を大幅に向上させることができます

原則として、太陽電池パネルは、正午に空にある太陽からの仮想線に対して垂直に設置されます。 つまり、ソーラー パネルの領域に垂線を置いても、影ができてはなりません。 この設置角度は、季節の変化に応じて変化します。夏至の日には、太陽が最も高い点で地平線から昇ります。

ほとんどの場合、ソーラー パネルは調整なしで恒久的に設置され、場合によっては家屋の屋根の両側に設置され、1 日の特定の時間帯にのみ効率的な発電が行われます。

ソーラー パネルの効率を最大化するには、空を横切る太陽の動きを追跡し、パネルを入射光線に垂直に向けるデバイスを設置する必要があります。

太陽電池は、日中の太陽の動きを追跡する回転装置に取り付けられています。

太陽電池の必需品 チャージコントローラー正しい充電電流パラメータを維持します。 最も有利な期間の充電電流を観察し、所要時間を考慮して、ソーラーパネルの面積の増加または追加のバッテリーの設置を計画することができます。

ソーラー パネルをバッテリーに接続する最も簡単な方法として、逆電流放電を防ぐためにダイオードを直列に接続することをお勧めします。

こんにちは親愛なるブログ読者！ 21 世紀、物事は絶えず変化しています。 特に技術面で顕著です。 より安価なエネルギー源が発明され、さまざまなデバイスがいたるところに普及し、人々の生活が楽になるはずです。 今日、私たちは太陽電池のようなものについて話します - それはブレークスルーではありませんが、それにもかかわらず、毎年ますます人々の生活に入り込んでいます。 このデバイスとは何か、利点と欠点について説明します。 太陽電池を自分の手で組み立てる様子にも注目です。

この記事の要約:

太陽電池：それは何ですか、どのように機能しますか?

太陽電池は、太陽エネルギーを電気に変換する特定の太陽電池 (フォトセル) のセットで構成されるデバイスです。 ほとんどの太陽電池のパネルはシリコンでできています。これは、この材料が入射太陽光を「処理」する効率が高いためです。

ソーラーパネルは次のように機能します。

共通の枠（フレームワーク）に詰められたシリコン太陽電池セルは、太陽光を受けます。 それらは加熱され、入ってくるエネルギーを部分的に吸収します。 このエネルギーはすぐにシリコン内の電子を放出し、特殊なチャネルを介して特殊なコンデンサに入り、そこで電気が蓄積され、DC から AC に処理されてアパート/住宅の建物内のデバイスに送られます。

このタイプのエネルギーの長所と短所

利点には次のようなものがあります。

• 私たちの太陽は、環境汚染に寄与しない環境に優しいエネルギー源です。 ソーラーパネルは捨てない 環境さまざまな有害廃棄物。

• 太陽エネルギーは無尽蔵です（太陽が生きている間は当然ですが、これはまだ何十億年も先のことです）。 このことから、太陽エネルギーは間違いなくあなたにとって生涯十分であるということになります。

• 将来的にソーラーパネルの適切な設置を行った後は、頻繁に修理する必要はありません。 年に1～2回の予防検査を行うだけで十分です。

• ソーラーパネルの印象的な寿命。 この期間は25歳から始まります。 この時間が経過してもパフォーマンスが低下しないことも注目に値します。

• 太陽光パネルの設置は、国から補助金を受けることができます。 たとえば、これはオーストラリア、フランス、イスラエルで活発に行われています。 フランスでは、ソーラーパネルの費用の60％が全額返還されます。

欠点の中で、次の点を区別できます。

• これまでのところ、たとえば大量の電力を生成する必要がある場合、ソーラー パネルは太刀打ちできません。 これは、石油および原子力産業でより成功しています。

• 発電量は気象条件に直接左右されます。 当然、外が晴れているときは、ソーラー パネルは 100% の電力で動作します。 曇りの日があると、この数値は大幅に低下します。

• 大量のエネルギーを生成するために、ソーラー パネルは広い面積を必要とします。

ご覧のとおり、このエネルギー源にはまだマイナスよりも多くのプラスがあり、マイナスは見た目ほどひどいものではありません.

自宅で即興の手段と材料から太陽電池をDIY

私たちが現代的で急速に発展している世界に住んでいるという事実にもかかわらず、ソーラーパネルの購入と設置は依然として多くの裕福な人々です. 100 ワットしか生成しない 1 つのパネルのコストは、6 ～ 8,000 ルーブルです。 これは、コンデンサ、バッテリー、充電コントローラー、ネットワークインバーター、コンバーターなどを個別に購入する必要があるという事実をカウントしていません。 しかし、お金はあまりないが、環境に優しいエネルギー源に切り替えたい場合は、良いニュースがあります。太陽電池は自宅で組み立てることができます。 そして、すべての推奨事項に従えば、その効率は商業的に組み立てられたバージョンよりも悪くありません. この部分では、段階的なアセンブリについて検討します。 また、ソーラーパネルを組み立てる材料にも注目します。

ダイオードから

これは、最も予算のかかる資料の1つです。 ダイオードから家庭用の太陽電池を作成する場合は、これらのコンポーネントの助けを借りて、小さなガジェットに電力を供給することができる小さなソーラーパネルのみが組み立てられることを覚えておいてください. ダイオード D223B が最適です。 これらはソビエトスタイルのダイオードで、ガラスケースがあり、サイズが大きいため実装密度が高く、価格も手頃です。

ダイオードを購入したら、塗料をきれいにします。これには、ダイオードをアセトンに数時間入れるだけで十分です。 この後、それらから簡単に削除できます。

次に、ダイオードの将来の配置のために表面を準備します。 それは木の板または他の表面である場合もあります。 全体に穴を開ける必要があり、穴と穴の間には2〜4mmの距離が必要です。

ダイオードを取り、アルミニウムテールでこれらの穴に挿入した後。 その後、テールを互いに曲げてはんだ付けし、太陽エネルギーを受け取ったときに電気を 1 つの「システム」に分配する必要があります。

私たちの原始的な太陽電池が完成しました。 出力では、数ボルトのエネルギーを提供できます。これは、手工芸品の組み立ての良い指標です。

トランジスタから

このオプションは、ダイオードのオプションよりも深刻ですが、依然として過酷な手動アセンブリの例です。

トランジスタで太陽電池を作るには、まずトランジスタそのものが必要です。 幸いなことに、それらはほとんどすべての市場または電気店で購入できます。

購入後、トランジスタのカバーを切り取る必要があります。 ふたの下には、私たちにとって最も重要で必要な要素である半導体結晶が隠されています。

次に、それらをフレームに挿入し、「入出力」の基準を守りながら、互いにはんだ付けします。

出力では、このようなバッテリーは、電卓や小さなものなど、作業を実行するのに十分な電力を提供できます。 ダイオード電球. 繰り返しになりますが、このようなソーラーパネルは純粋に楽しみのために組み立てられており、深刻な「電源」要素を表すものではありません。

アルミ缶から

このオプションは、最初の 2 つよりも深刻です。 また、驚くほど安く、 効果的な方法エネルギーを得る。 唯一のことは、出力ではダイオードやトランジスタのバリエーションよりもはるかに多くなり、電気的ではなく熱的であるということです。 必要なのは大量のアルミ缶とケースだけ。 ウッドボディが良く効きます。 その場合、前部をプレキシガラスで覆う必要があります。 それがなければ、バッテリーは効果的に機能しません。

組み立てを始める前に、アルミ缶に黒いペンキを塗る必要があります。 これにより、日光をうまく引き付けることができます。

次に、ツールを使用して、各瓶の底に 3 つの穴を開けます。 上部には、今度は星型のカットが施されています。 自由端は外側に曲がっています。これは、加熱された空気の乱流を改善するために必要です。

これらの操作の後、バンクはバッテリーの本体に縦線（パイプ）に折り畳まれます。

次に、パイプと壁/後壁の間に断熱材（ミネラルウール）の層が敷かれます。 次に、コレクターは透明な気泡ポリカーボネートで閉じられます。

これでビルドプロセスは完了です。 最後のステップエネルギーキャリアのエンジンとしてエアファンを搭載する。 このようなバッテリーは、電気を生成しませんが、生活空間を効果的に暖め​​ることができます。 もちろん、これは本格的なラジエーターではありませんが、そのようなバッテリーは小さな部屋を暖めることができます-たとえば、与えるのに最適なオプションです。 この記事では、本格的なバイメタル加熱ラジエーターについて話しました。この記事では、そのような加熱バッテリーの構造、それらの 仕様そしてメーカー比較。 ご覧になることをお勧めします。

DIYの太陽電池 - 作り方、組み立て方、製造方法は？

自家製のオプションから離れて、より深刻なことに注意を払います。 次に、自分の手で実際の太陽電池を適切に組み立てて作成する方法について説明します。 はい - これも可能です。 そして、私はあなたに保証したいと思います-それは購入したアナログよりも悪くないでしょう.

まず第一に、本格的な太陽電池で使用されている本物のシリコン パネルを自由市場で見つけることはおそらくできないでしょう。 そして、はい、それらは高価になります。 単結晶パネルから太陽電池を組み立てます - より安価なオプションですが、電気エネルギーを生成するという点で優れています。 さらに、単結晶パネルは見つけやすく、非常に安価です。 さまざまなサイズがあります。 最も一般的で実行中のオプションは 3x6 インチで、0.5V 相当を生成します。 これらで十分です。 経済状況にもよりますが、少なくとも 100 ～ 200 個は購入できますが、今日は、小さなバッテリー、電球、その他の小さな電子部品に電力を供給するのに十分なオプションをまとめます。

フォトセルの選択

上で述べたように、単結晶ベースを選択しました。 どこでも見つけることができます。 大量に販売される最も人気のある場所は、Amazon または Ebay のマーケットプレイスです。

覚えておくべき主なことは、そこで悪徳な売り手に出くわすのは非常に簡単であるため、かなり高い評価を持つ人々からのみ購入することです. 売主なら 良い評価、そうすれば、あなたのパネルは、あなたが注文した数量で、壊れていない、十分に梱包された状態であなたに届きます.

サイトの選択 (オリエンテーション システム)、デザイン、および材料

メインのソーラー セルを含むパッケージを受け取ったら、ソーラー アレイを設置するのに適した場所を選択する必要があります。 結局のところ、100% のパワーで動作するにはそれが必要ですよね? このビジネスの専門家は、太陽電池が天頂のすぐ下に向けられ、西東に目を向ける場所に設置することをお勧めします。 これにより、ほぼ一日中日光を「キャッチ」できます。

太陽電池フレームを作る

• まず、太陽電池の土台を作る必要があります。 それは木、プラスチックまたはアルミニウムである場合もあります。 木材とプラスチックが最もよく現れます。 すべてのフォトセルを一列に並べるのに十分な大きさである必要がありますが、同時に構造全体の中にぶら下がってはいけません。

• 太陽電池のベースを組み立てた後、将来的に導体を単一のシステムにするために、その表面に多くの穴をあける必要があります。

• ちなみに、天気から要素を保護するために、ベース全体をプレキシガラスで覆う必要があることを忘れないでください。

はんだ付け要素と接続

ベースの準備ができたら、要素をその表面に配置できます。 導体を下にして構造全体に沿ってフォトセルを配置します (ドリル穴に入れます)。

次に、それらを一緒にはんだ付けする必要があります。 インターネット上には、太陽電池をはんだ付けする方式が多数あります。 主なことは、それらを一種の単一システムに接続して、受け取ったエネルギーをすべて収集してコンデンサに送信できるようにすることです。

最後のステップは、コンデンサに接続され、受け取ったエネルギーをコンデンサに出力する「出力」ワイヤをはんだ付けすることです。

実装

これが最後のステップです。 すべての要素が正しく組み立てられていることを確認した後、それらはしっかりと座ってぶらぶらしていません。プレキシガラスで十分に覆われています-インストールを続行できます。 設置に関しては、ソーラーパネルをしっかりとした土台に取り付ける方が良いです。 建設用ネジで補強された金属フレームは完璧です。 その上に、ソーラーパネルはしっかりと固定され、よろめいたり、気象条件に屈したりすることはありません。

それで全部です！ 結局どうなるの？ 30 ～ 50 個のフォトセルで構成される太陽電池を作成した場合、これで急速に充電できます。 携帯電話または、小さな家庭用電球を点灯させます。 最後にあなたは本格的な自家製を手に入れました 充電器携帯電話や街灯、小さな灯籠などの充電に。 たとえば、100〜200個のフォトセルを備えたソーラーパネルを作成した場合、水を加熱するためのボイラーなど、一部の家電製品に「電力を供給する」ことについてはすでに話すことができます。 いずれにせよ、そのようなパネルは購入したものよりも安く、お金を節約できます。

ビデオ - 自分の手で太陽電池を作る方法は？

このセクションでは、いくつかの興味深い写真を紹介しますが、同時に シンプルなオプション自分の手で簡単に組み立てられる自家製のソーラーパネル。

太陽電池を買うのと作るのとではどちらが良いですか？

このパートで、この記事で学んだことをすべて要約しましょう。 まず、自宅でソーラーパネルを組み立てる方法を見つけました。 ご覧のとおり、日曜大工の太陽電池は、説明書に従って非常に迅速に組み立てられます。 さまざまなマニュアルに順を追って従うと、クリーンな電気を提供するための優れたオプションをまとめることができます (まあ、または小さな要素に電力を供給するように設計されたオプション)。

それでも、太陽電池を買うのと作るのとでは、どちらが良いのでしょうか? 当然、買ったほうがいいです。 事実、工業規模で製造されたオプションは、本来の方法で機能するように設計されています。 ソーラーパネルを手作業で組み立てる場合、さまざまな間違いを犯す可能性があり、それらが正しく機能しないという事実につながる可能性があります。 当然、産業用オプションには多額の費用がかかりますが、品質と耐久性が得られます。

でも、自分の能力に自信があるなら、 正しいアプローチ産業用のものよりも悪くないソーラーパネルを組み立てます。 いずれにせよ、未来は近く、すぐにソーラー パネルがすべての層に対応できるようになります。 そして、おそらく、太陽エネルギーの使用への完全な移行が行われるでしょう。 幸運を！

10 年以上にわたり、人類は既存のものを少なくとも部分的に置き換えることができる代替エネルギー源を探してきました。 今日最も有望なのは、風力と太陽エネルギーの 2 つです。

確かに、どちらも継続的な生産を提供することはできません。 これは、風配図の不一致と、太陽フラックスの強さの日々の天気と季節の変動によるものです。

今日のエネルギー産業は、電気エネルギーを生成するための 3 つの主な方法を提供していますが、それらはすべて何らかの形で環境に有害です。

• 燃料産業- 最も環境的に汚染されており、二酸化炭素、すす、無駄な熱が大気中に大量に排出され、オゾン層が減少します。 そのための燃料資源の抽出も、自然に重大な害をもたらします。
• 水力発電非常に重要な景観の変化、有用な土地の洪水、魚資源への損害に関連しています。
• 原子力- 3 つの中で最も環境に優しいですが、セキュリティを維持するには非常に大きなコストが必要です。 あらゆる事故は、自然への取り返しのつかない長期的な損害に関連する可能性があります。 また、使用済み燃料廃棄物の処分には特別な措置が必要です。

厳密に言えば、太陽放射から電気を得る方法はいくつかありますが、それらのほとんどは、機械への中間変換を使用し、発電機シャフトを回転させてから電気にします。

このような発電所は存在し、スターリング外燃エンジンを使用しており、効率は良好ですが、重大な欠点もあります。できるだけ多くの太陽エネルギーを収集するには、追跡システムを備えた巨大な放物面鏡を製造する必要があります。太陽の位置。

状況を改善するための解決策があると言わざるを得ませんが、それらはすべて非常に高価です.

光エネルギーを電流に直接変換できる方法があります。 そして、半導体セレンの光電効果の現象は1876年にすでに発見されていましたが、1953年になって初めて、シリコンフォトセルの発明により、電気を生成するソーラーパネルを作成することが可能になりました.

この時、すでに半導体の性質を説明し、実用化できる理論が生まれていました。 鉱工業生産. 今日まで、これは真の半導体革命をもたらしました。

太陽電池の動作は、光電効果という現象に基づいています。 半導体 p-nこれは本質的に従来のシリコン ダイオードです。 結論として、照らされると、0.5 ~ 0.55 V の光起電力が表示されます。

発電機とバッテリーを使用する場合、それらの間に存在する違いを考慮する必要があります。 三相電気モーターを適切なネットワークに接続することで、出力電力を 3 倍にすることができます。

特定の推奨事項に従って、リソースと時間のコストを最小限に抑えて、高周波の電力部分を製造することが可能です。 パルスコンバータ家庭のニーズに。 このような電源の構造図と回路図を調べることができます。

構造的には、太陽電池の各要素は、数cm 2 の面積を有するシリコンウェーハの形で作られ、その上に、単一の回路に接続された複数のこのようなフォトダイオードが形成されます。 そのような各プレートは、太陽光の下で特定の電圧と電流を与える個別のモジュールです。

このようなモジュールをバッテリーに接続し、並列-直列接続で組み合わせることで、幅広い出力電力値を得ることができます。

ソーラーパネルの主な欠点：

• 天候や季節の太陽の高さによって、エネルギー出力の大きな不均一性と不規則性。
• バッテリーの少なくとも一部が影になっていると、バッテリー全体の電力が制限されます。
• 1 日のさまざまな時間における太陽の方向への依存。 バッテリーを最も効率的に使用するには、太陽に対して一定の向きを保つ必要があります。
• 上記に関連して、エネルギー貯蔵の必要性。 最大のエネルギー消費は、その生産が最小のときに発生します。
• 十分な容量の建設に必要な広い面積。
• バッテリー設計の脆弱性、汚れや雪などからその表面を常に掃除する必要性.
• ソーラー モジュールは 25°C で最も効率的に機能します。 動作中、それらは太陽によってはるかに高い温度に加熱され、効率が大幅に低下します。 効率を最適なレベルに保つには、バッテリーを冷却する必要があります。

を用いた太陽電池の開発に注目すべきである。 最新の資料そしてテクノロジー。 これにより、ソーラーパネルに固有の欠点を徐々に解消したり、その影響を軽減したりできます。 そのため、有機およびポリマーモジュールを使用した最新のセルの効率はすでに 35% に達しており、90% に達すると予想されています。これにより、同じバッテリーサイズで、またはエネルギー効率を維持しながら、はるかに多くの電力を得ることが可能になります。バッテリーのサイズを小さくします。

ちなみに、自動車エンジンの平均効率は35％を超えないため、ソーラーパネルのかなり深刻な効率について話すことができます。

入射光の異なる角度で等しく効果的に機能するナノテクノロジーに基づく要素の開発があり、それらの配置の必要性を排除します。

したがって、今日すでに、他のエネルギー源と比較したソーラーパネルの利点について話すことができます。

• 機械的エネルギー変換や可動部品はありません。
• 最小限の運用コスト。
• 耐久性30~50年。
• 静かな操作、有害な排出なし。 環境への配慮。
• 可動性。 ラップトップに電力を供給し、バッテリーを充電するためのバッテリー 導かれた懐中電灯小さなバックパックにぴったり収まります。
• 定電流源の存在からの独立。 フィールドで最新のガジェットのバッテリーを充電する機能。
• 外的要因を要求しません。 太陽電池は、太陽光で十分に照らされている限り、どこにでも、どのような風景にも配置できます。

地球の赤道地域では、平均太陽エネルギー束は平均 1.9 kW / m 2 です。 ロシア中部では0.7～1.0kW/m2の範囲です。 従来のシリコン フォトセルの効率は 13% を超えません。

実験データが示すように、長方形のプレートがその面を南に向けられ、太陽極大点に向けられた場合、12 時間の晴れた日では、変化により全光束の 42% 以下しか受け取りません。その入射角で。

これは、1 kW / m 2 の平均太陽フラックスで、バッテリー効率の 13% とその合計効率 42% が 12 時間で得られることを意味します。 1 m 2 から 1 日あたり 0.6 kWh。 これは完全に晴れた日の影響を受けますが、曇りの場合ははるかに少なくなり、冬の間はこの値をさらに 3 で割る必要があります。

電圧変換損失を考慮して、最適な 充電電流バッテリーと過充電からの保護、およびその他の要素は、0.5 kWh / m 2の数値の基礎と見なすことができます。 このエネルギーにより、13.8 V の電圧で 3 A のバッテリ充電電流を 12 時間維持することができます。

つまり、完全に放電したものを充電する 車電池 60 Ah の容量では 2 m 2 のソーラー パネルが必要になり、50 Ah では約 1.5 m 2 のソーラー パネルが必要になります。

このような電力を得るために、10 ～ 300 W の電力範囲で製造された既製のパネルを購入できます。 たとえば、42% の係数を考慮すると、12 時間の日照時間で 100 W のパネル 1 枚は 0.5 kWh を提供します。

非常に優れた特性を持つ単結晶シリコンで作られたこのような中国製のパネルは、現在約6400ルーブルで市場に出回っています。 オープンサンでは効果が低くなりますが、曇りの天候ではより良いリターンがあり、多結晶 - 5000 r.

電子機器の取り付けとはんだ付けにある程度のスキルがある場合は、同様の太陽電池を自分で組み立てることができます。 同時に、価格の大幅な上昇を期待するべきではありません。さらに、完成したパネルは、要素自体とそのアセンブリの両方の工場品質を備えています。

しかし、そのようなパネルの販売はどこでも組織化されているわけではなく、輸送には非常に厳しい条件が必要であり、かなりの費用がかかります。 また、内製化により、小さく始めて徐々にモジュールを追加し、出力電力を増やすことが可能になります。

パネルを作成するための材料の選択

中国のオンライン ストアや eBay では、さまざまな商品を幅広く取り揃えています。 自社製造任意のパラメータを持つソーラー パネル。

最近でも、日曜大工は、生産中に欠けやその他の欠陥があるが拒否されたプレートを購入しましたが、はるかに安価でした. それらは完全に機能しますが、電力のリターンがわずかに低下します。 価格が常に下落していることを考えると、今ではほとんどお勧めできません。 結局のところ、平均10％の電力を失うと、パネルの有効領域が失われます。 はい、そして、破片のあるプレートで構成されるバッテリーの外観は、かなり手作りに見えます。

このようなモジュールは、ロシアのオンライン ストアでも購入できます。たとえば、molotok.ru では、 光束 1.0kW/㎡:

• 電圧： アイドルムーブ- 0.55 V、動作中 - 0.5 V。
• 電流: 短絡 - 1.5 A、動作中 - 1.2 A。
• 動作電力 - 0.62 W。
• 寸法 - 52x77 mm。
• 価格 29 p。

ヒント: エレメントは非常に壊れやすく、輸送中に破損する可能性があるため、注文の際は数量に余裕を持たせる必要があります。

自分の手で家庭用の太陽電池を作る

ソーラーパネルを作るには、適切なフレームが必要です。これは、自分で作るか、既製のものを手に入れることができます。 材質はジュラルミンが最適で、腐食しにくく、湿気を恐れず、耐久性に優れています。 適切な処理と塗装により、鋼と木材の両方が大気中の降水からの保護に適しています。

ヒント: パネルをあまり大きくしないでください 大きいサイズ A: エレメントの組み立て、設置、メンテナンスに不便です。 さらに、小さなパネルは風損が少なく、必要な角度でより便利に配置できます。

コンポーネントを計算します

フレームのサイズを決定します。 12ボルト充電用 酸性電池必要 動作電圧 13.8 V以上. 15 Vを基準にしましょう. これを行うには、15 V / 0.5 V = 30個の要素を直列に接続する必要があります.

ヒント: ソーラー パネルの出力は、保護ダイオードを介してバッテリーに接続し、ソーラー セルによる夜間の自己放電を回避する必要があります。 したがって、パネルの出力は次のようになります: 15 V - 0.7 V = 14.3 V.

充電器を入手するには 現在の 3.6そして、このようなチェーンを 3 つ、つまり 30 x 3 = 90 要素を並列に接続する必要があります。 90 x 29 ルーブルの費用がかかります。 = 2610 ルーブル。

ヒント: ソーラー パネルの要素は並列 - 直列に接続されています。 連続する各チェーンの要素数が等しいことを確認する必要があります。

この電流により、完全に放電したバッテリーに標準充電モードを提供できます。 容量 3.6 x 10 = 36 ああ。

実際には、この数値は、日中の日照が不均一なために少なくなります。 したがって、標準の 60 Ah カーバッテリーを充電するには、2 つのパネルを並列に接続する必要があります。

このパネルは私たちに提供することができます 電力 90×0.62W≒56W。

または、42% の補正係数 56 x 12 x 0.42 ≈ 0.28 kWh で 12 時間の晴天の日。

要素を 6 行 15 個で配置してみましょう。 すべての要素をインストールするには、サーフェスが必要です。

• 長さ - 15 x 52 = 780 mm。
• 幅 - 77 x 6 = 462 mm。

すべてのプレートを自由に配置するために、フレームの寸法を 900 × 500 mm とします。

ヒント：他の寸法の既製のフレームがある場合は、上記のアウトラインに従って要素の数を再計算し、他のサイズの要素を選択し、行の長さと幅を組み合わせて配置してみてください。

また、次のものが必要です。

• はんだごて電気40W。
• はんだ、ロジン。
• 取り付けワイヤー。
• シリコーンシーリング材。
• 両面テープ。

製造工程

パネルを取り付けるには、平らな面を用意する必要があります。 職場あらゆる面からの便利なアプローチを備えた十分な面積。 偶発的な衝突や落下から保護されるように、要素プレート自体を側面に別々に配置することをお勧めします。 一度に1つずつ、慎重に取ります。

残留電流デバイスは、感電や火災のリスクを軽減することで、家庭の電気回路の安全性を高めます。 詳しい紹介 特性 他の種類スイッチ 差動電流アパートと家について教えてくれます。

電気メーターの操作中に、交換して再接続する必要がある状況が発生します-これについて読むことができます.

通常、パネルの製造には、要素の事前はんだ付けされたプレートを単一のチェーンに接着して平らなベース基板に取り付ける方法が使用されます。 別のオプションを提供します：

1. それをフレームに挿入し、しっかりと固定して、ガラスまたはプレキシガラスを端にシールします。
2. 適切な順序でレイアウトし、要素のプレートを両面テープで接着します。作業面はガラスに、はんだ付けはフレームの背面につながります。
3. ガラスを下にしてフレームをテーブルに置くと、エレメントのリードを便利にはんだ付けできます。 実施します 電気設備選んだ通り 回路図含有物。
4. 最後にプレートの裏側を粘着テープで接着します。
5. シートラバー、ボール紙、ファイバーボードなど、ある種のダンピングパッドを置きます。
6. 後壁をフレームに挿入してシールします。

必要に応じて、代わりに 後壁背面のフレームをエポキシなどの化合物で埋めることができます。 確かに、これにより、パネルを分解して修理する可能性はすでに排除されます。

もちろん、小さな家でも 50 W のバッテリー 1 個では十分ではありません。 しかし、その助けを借りて、最新のLEDランプを使用して照明を実装することはすでに可能です.

都市生活者が快適に生活するためには、1 日あたり少なくとも 4 kWh の電力が必要です。 メンバーの数に応じて、家族の場合。

そこで、家族向けの民家の太陽電池を 三人 12kWhを提供する必要があります。 家に太陽エネルギーのみを供給することになっている場合、少なくとも12 kWh / 0.6 kWh / m 2 \u003d 20 m 2の面積を持つ太陽電池が必要になります.

このエネルギーは、容量が 12 kWh / 12 V = 1000 Ah のバッテリー、または 60 Ah のバッテリー約 16 個に蓄える必要があります。

通常運用の場合 バッテリーソーラーパネルとその保護では、充電コントローラーが必要です。

DC12VをAC220Vに変換するにはインバーターが必要です。 現在、市場にはすでに12または24 Vの電圧に十分な数の電気機器があります。

ヒント: 低電圧の電力ネットワークでは、電流がはるかに高いため、強力な機器に配線するには、適切なサイズのワイヤを選択する必要があります。 インバーターを備えたネットワークの配線は、通常の 220 V 方式に従って実行されます。

結論を下す

エネルギーの蓄積と合理的な使用の条件下で、今日でも、非伝統的なタイプの電力産業は、その発電量の総量を着実に増加させ始めています。 それらは徐々に伝統的になりつつあるとさえ言えます。

近年大幅に減少している現代の家電製品のエネルギー消費レベルを考慮すると、省エネの使用 照明器具新技術のソーラーパネルの効率が大幅に向上したため、今でも小さな民家に電力を供給できると言えます。 南国年間を通して晴れの日が多い。

ロシアでは、それらは複合電源システムのバックアップまたは追加のエネルギー源として使用される可能性が高く、効率を少なくとも70％まで高めることができれば、それらを主要な電力供給者として使用することは非常に現実的です.

自分で太陽エネルギーを収集するためのデバイスを作成する方法に関するビデオ

太陽光のエネルギーを電気に変換する太陽光発電コンバーター（太陽電池モジュール）です。 家の中で太陽電池を犠牲にして家電製品を使用するには、そのようなモジュールがたくさんあるはずです。

1 つのモジュールによって生成されるエネルギーは、エネルギーのニーズを満たすのに十分ではありません。 光起電力コンバータは、1 つの直列回路で相互接続されています。

太陽電池を構成する部品：

1. ソーラーモジュール 1フレームには、ユニットから数十個の太陽電池セルが組み合わされています。 家全体に電気を供給するには、要素を備えたいくつかのパネルが必要になります。
2. . 受け取ったエネルギーを蓄積するのに役立ち、夜間に使用できます。
3. コントローラ. バッテリーの充電と放電を監視します。
4. . 変換 D.C.、ソーラー モジュールから受け取って変数に入れます。

太陽電池モジュール（または太陽電池）原則に基づいて pn接合、その構造はトランジスタに非常に似ています。 トランジスタの帽子を切り取り、太陽光線を表面に向けると、それに接続されたデバイスによってわずかな電流が決定されます。 太陽電池モジュールは同じ原理で動作しますが、太陽電池の遷移面だけがはるかに大きくなります。

多くの種類のトランジスタと同様に、太陽電池は結晶シリコンから作られています。

製造技術と材料に応じて、3 種類のモジュールがあります。

1. 単結晶. 円筒形のシリコンインゴットの形で作られています。 要素の利点は、高性能、コンパクト、および最長の耐用年数です。
2. 薄膜. 光電変換器の層は、薄い基板上に堆積されます。 薄膜モジュールの効率は比較的低い (7 ～ 13%)。
3. 多結晶. 四角い型に溶かしたシリコンを流し込み、冷却した材料を四角い板状に切り出します。 外見的には、多結晶板の角の端が切り取られていないという点で単結晶モジュールとは異なります。

バッテリー。鉛蓄電池は、ソーラーパネルで最も広く使用されています。 標準のバッテリーの電圧は 12 ボルトですが、バッテリー パックはより高い電圧を得るために組み立てられています。 したがって、電圧が24ボルトと48ボルトのブロックを組み立てることができます。

ソーラーチャージコントローラー。充電コントローラーは、車の電圧調整器のように機能します。 基本的に、12 ボルトは 15 ～ 20 ボルトの電圧を発生し、コントローラーがないと過負荷によって損傷する可能性があります。 バッテリーが 100% 充電されると、コントローラーはモジュールをオフにし、バッテリーを沸騰から保護します。

インバーター。太陽電池モジュールは直流を生成し、家電製品や電化製品の使用には 交流電流そして220ボルトの電圧。 インバーターは、直流電流を交流電流に変換するように設計されています。

製造用コンポーネントの選択

ソーラーステーションのコストを削減するには、自分で組み立てる必要があります。 これを行うには、必要なコンポーネントを購入する必要があります。一部の要素は自分で作成できます。

独立して収集することが可能になります：

• 光電変換器付きフレーム;
• 充電コントローラー;
• 電圧インバーター;

最大のコストは、太陽電池自体の取得に関連します。 部品は中国または eBay で注文できます。このオプションの方が費用が安くなります。

損傷や欠陥のある修理可能なコンバーターを購入することは賢明です。それらはメーカーによって単に拒否されますが、非常に修理可能です。 異なるサイズと電力の要素を購入することはできません。太陽電池の最大電流は、最小要素の電流によって制限されます。

太陽電池でフレームを作成するには、次のものが必要です。

• アルミニウムプロファイル;
• 太陽電池 (通常、1 フレームに 36 個);
• はんだとフラックス;
• ドリル;
• ファスナーがしました。
• シリコーンシーリング材;
• 銅バス;
• 透明な素材のシート（プレキシガラス、ポリカーボネート、プレキシガラス）;
• 合板またはテクストライト（プレキシガラス）のシート;
• ショットキー ダイオード;

低消費電力でのみインバーターを自分で組み立てることは理にかなっています。 単純な充電コントローラーはそれほど高価ではないため、デバイスを作成するために時間を無駄にすることはあまり意味がありません.

DIY製造技術

ソーラーパネルを組み立てるには、次のものが必要です。

1. フレーム（ケース）をデザインします。
2. 並列回路ですべての太陽電池をはんだ付けします。
3. 太陽電池をフレームに固定します。
4. ハウジングを気密にします。太陽電池セルが大気中の降水と直接接触することは許容されません。
5. バッテリーは、日光が最も当たる場所に設置してください。

民家のエネルギー需要を満たすには、1 つのソーラーパネル (フレーム) では不十分です。 実践をもとに、一から 平方メートルソーラーパネルは120Wの電力を得ることができます。 住宅の通常のエネルギー供給には、約20平方メートルかかります。 m. 太陽電池の面積。

ほとんどの場合、バッテリーは日当たりの良い側の家の屋根に置かれます。

ケース組立

本体は、合板シートとスラット、またはアルミニウム コーナーとシートとプレキシガラス (textolite) から組み立てることができます。フレームに配置する要素の数を決定する必要があります。 要素間に3〜5 mmのギャップが必要であり、フレームのサイズはこれらの距離を考慮して計算されることに注意してください。 熱膨張中にプレートが互いに接触しないように、距離が必要です。

アルミニウムプロファイルとプレキシガラスから構造を組み立てる:

• 長方形のフレームはアルミニウムの角から作られています。
• アルミケースの角にはファスナー用の穴が開けられています。
• シリコンシーラントは、ボディプロファイルの全周の内側に適用されます。
• プレキシガラス（テキソライト）のシートがフレームに取り付けられ、フレームにしっかりと押し付けられます。
• ケースの角には、ネジを使用して固定コーナーが配置され、透明な素材のシートをケースにしっかりと固定します。
• シーラントを完全に乾燥させます。

すべて、体は準備ができています。 太陽電池をハウジングに入れる前に、表面の汚れやほこりをよく拭き取る必要があります。

フォトセル接続

光電子素子を取り扱う際は、非常に壊れやすく、慎重な取り扱いが必要であることを覚えておく必要があります。 シリアル チェーンでプレートを接続する前に、プレートを慎重に、しかしやさしく拭きます。プレートは完全にきれいにする必要があります。

フォトセルがすでにはんだ付けされた導体で購入されている場合、これによりモジュールの接続プロセスが簡素化されます。 ただし、この場合、組み立てる前に、完成したはんだ付けの品質を確認し、不規則性がある場合はそれらを取り除く必要があります。

太陽電池プレートには、両側に接点があります - これらは異なる極性の接点です。 導体（バス）がまだはんだ付けされていない場合は、まずそれらをプレートの接点にはんだ付けしてから、太陽電池を互いに接続する必要があります。

バスバーを太陽電池モジュールにはんだ付けするには、次のものが必要です。

1. タイヤの希望の長さを測定し、必要な数のストリップに切り分けます。
2. プレートの接点をアルコールで拭きます。
3. 片側のコンタクトの全長に沿ってコンタクトにフラックスの薄い層を塗布します。
4. コンタクトの長さに沿ってタイヤを正確に取り付け、加熱したはんだごてをはんだ付け面全体にゆっくりと当てます。
5. プレートを裏返し、反対側ですべてのはんだ付け操作を繰り返します。

はんだごてをプレートに強く押し付けないと、素子が破裂する恐れがあります。 はんだ付けの品質をチェックすることも必要です - フォトセルの前面に凹凸があってはなりません。 隆起と粗さが残っている場合は、はんだごてを接触シームに沿って注意深く歩く必要があります。 低電力のはんだごてを使用する必要があります。

太陽電池セルを正しく正確に接続するために必要なこと:

1. 要素を組み立てる経験がない場合は、要素を配置するマーキング面 (合板シート) を使用することをお勧めします。
2. マークアップに従って厳密にソーラーパネルを配置します。 マーキングするときは、要素間に 5 mm の距離を残すことを忘れないでください。
3. プレートの接点をはんだ付けするときは、極性に注意してください。 フォトセルは適切に直列に接続する必要があります。そうしないと、バッテリーが適切に動作しません。

パネルの機械的設置:

1. その場合は、プレートにマーキングをしてください。
2. 太陽電池をハウジングに入れ、プレキシガラスの上に置きます。 フレームには、印を付けた場所にシリコン接着剤で固定します。 接着剤はあまり塗布せず、プレートの中央に少しだけ落とします。 プレートを傷つけないように慎重に押します. プレートを一緒にケースに移動する方が良いです, 1つでは不便です.
3. プレートの端にあるすべてのワイヤを共通のバスバーに接続します。

パネルをシールする前に、はんだ付けの品質をテストする必要があります。構造物を太陽光に近づけて慎重に取り出し、一般的なタイヤの電圧を測定します。 期待値の範囲内である必要があります。

別の方法として、次のようにシーリングを行うこともできます。

1. プレートの間にシリコーンシーラントの液滴を塗布しますケースの端に沿って、フォトセルの端をプレキシガラスに指でそっと押し付けます。 要素は、透明なベースにできるだけ近づける必要があります。
2. 要素のすべてのエッジに小さな重みを付けます、たとえば、自動車用ツールキットのヘッド。
3. シーラントをよく乾かします。この間、プレートはしっかりと固定されます。
4. 次に、プレートとフレームの端の間のすべての接合部に慎重にグリースを塗ります。つまり、プレート自体を除いて、ケース内のすべてに注油する必要があります。 シーラントがプレートの裏側の端に付着しても問題ありません。

ソーラーパネルの最終組み立て

1. ケース側面にコネクターを取り付け、コネクタはショットキーと接続します。
2. 保護スクリーンでプレートの外側を閉じます透明素材から。 この場合、プレキシグラス。 設計は気密性があり、湿気の侵入を防ぐ必要があります。
3. 前面（プレキシガラス）は処理することが望ましい、たとえば、ワニス（ラッカーPLASTIK-71）。

ショットキー ダイオードとは何ですか? ソーラーパネルの一部だけに光が当たり、他の部分が暗くなると、素子が故障する可能性があります。

このような場合、ダイオードは構造的な故障を回避するのに役立ちます。 この場合、電力は25％失われますが、ダイオードを省略することはできません。ダイオードは電流をシャントし、電流はフォトセルをバイパスします。 電圧降下を最小限に抑えるには、ショットキー ダイオードなどの低抵抗の半導体を使用する必要があります。

太陽電池のメリットとデメリット

ソーラーパネルにはメリットとデメリットがあります。 光電変換器の使用による利点が 1 つだけあるとすれば、全世界がずっと前にこのタイプの発電に切り替えていたことでしょう。

利点:

1. 電源の自律性、集中型電力網の停電に依存しません。
2. 購読料なし電気の使用のため。

欠陥:

1. 高コスト装備と要素。
2. 日光依存。
3. 要素への損傷の可能性悪天候（雹、嵐、ハリケーン）による太陽電池の消耗。

どのような場合に、太陽電池にインストールを使用することをお勧めします:

1. オブジェクト (家またはコテージ) が電力線から離れた場所にある場合。 田舎のカントリーコテージかもしれません。
2. 対象物が南側の日当たりの良い場所にある場合。
3. 組み合わせると いろいろな種類エネルギー。 例えば、ストーブ暖房と太陽エネルギーを利用した民家の暖房。 低電力の太陽光発電所のコストはそれほど高くなく、この場合は経済的に正当化できます。

インストール

太陽光による最大照度の場所にバッテリーを取り付ける必要があります。 パネルは、家の屋根、剛性または回転ブラケットに取り付けることができます。

ソーラー パネルの前面は、南または南西に 40 ～ 60 度の角度で向ける必要があります。 インストールするときは、考慮してください 外部要因. パネルは、木やその他の物体で遮られたり、汚れが付着したりしてはなりません。

1. 小さな欠陥のあるフォトセルを購入することをお勧めします。それらも機能しますが、そのような美しい外観はありません。 新しい要素は非常に高価であり、太陽電池の組み立ては経済的に正当化されません。 特にお急ぎでない場合は、eBay でプレートを注文することをお勧めします。費用はさらに安くなります。 出荷と中国では、より注意する必要があります-不良品を受け取る可能性が高くなります.
2. フォトセルはわずかなマージンで購入する必要があります、特にそのような構造を組み立てる経験がない場合は、設置中に故障する可能性が高くなります。
3. 要素がまだ使用されていない場合、壊れやすい部品の破損を避けるために、安全な場所にそれらを隠す必要があります。 プレートを大きなスタックに積み重ねることはできません-破裂する可能性があります。
4. 最初のアセンブリでは、テンプレートを作成する必要があります、組み立て前にプレートの位置をマークします。 これにより、はんだ付け前にエレメント間の距離を測定しやすくなります。
5. 低電力はんだごてでのはんだ付けが必要また、はんだ付けの際は絶対に力を加えないでください。
6. ケースを組み立てるためにアルミニウムコーナーを使用する方が便利です、木造は信頼性が低いです。 要素の背面のシートとして、プレキシガラスまたは他の同様の材料を使用することをお勧めします。また、塗装された合板よりも信頼性が高く、見た目も美しくなります。
7. 太陽電池パネルは、太陽光が最大になる場所に配置する必要があります。日照時間中。

住宅用電源スキーム

民間の太陽光発電住宅の直列電源チェーンは次のとおりです。

1. マルチパネルソーラーアレイ、家の屋根の斜面、またはブラケットにあります。 エネルギー消費量に応じて、最大 20 枚以上のパネルが存在する可能性があります。 バッテリーは12ボルトの直流を生成します。
2. チャージコントローラー. このデバイスはバッテリを早期放電から保護し、DC 回路の電圧も制限します。 したがって、コントローラーはバッテリーを過負荷から保護します。
3. 電圧インバーター. 直流を交流に変換し、家電製品で電気を消費できるようにします。
4. 電池. 民家やコテージの場合、複数のバッテリーが設置され、それらが直列に接続されています。 それらはエネルギーを蓄えるのに役立ちます。 バッテリーのエネルギーは、太陽電池が電流を生成しない夜間に使用されます。
5. 電気メーター.

多くの場合、個人の家では、電源システムがバックアップ発電機で補われています。

一般に、太陽電池を自分の手で組み立てることはそれほど難しくありません。 特定の手段、忍耐、正確さだけが必要です。