自分の手で太陽電池を作る方法

コンテンツ：

現代のアパートや民家で快適な生活環境を提供することは、電気エネルギーなしでは実現できず、その必要性は絶えず高まっています。ただし、このエネルギー源の価格も十分な規則性を持って上昇します。したがって、住宅を維持するための総費用も増加します。したがって、民家用の日曜大工の太陽電池は、他の代替電源とともに、ますます関連性が高まっています。この方法により、絶え間ない価格上昇や停電に直面しても、オブジェクトを不揮発性にすることができます。

ソーラーパネルの効率

民家における家電製品の自律的な電力供給の問題は、長い間考えられてきました。代替栄養の選択肢の1つは太陽エネルギーになり、現代の状況では実際に幅広い用途が見出されています。疑問や論争を引き起こす唯一の要因は、太陽電池パネルの効率であり、それは必ずしも期待に応えているわけではありません。

ソーラーパネルの動作は、太陽エネルギーの量に直接依存します。したがって、バッテリーは晴れた日が多い地域で最も効率的です。最も理想的なシナリオでも、バッテリーの効率はわずか40％であり、実際の状況では、この数値ははるかに低くなります。通常の運用のもう1つの条件は、自律型ソーラーシステムを設置するための重要なエリアが利用できることです。これがカントリーハウスにとって深刻な問題ではない場合、アパートの所有者は多くの追加の技術的な問題を解決する必要があります。

デバイスと動作原理

太陽電池は、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池の能力に基づいています。それらはすべて、共通のシステムに統合されたマルチセルフィールドの形で組み立てられます。太陽エネルギーの作用により、各セルが電流源に変わり、バッテリーに集められて保存されます。そのようなフィールドの総面積の寸法は、デバイス全体の電力に直接影響します。つまり、フォトセルの数が増えると、それに応じて発電量も増えます。

これは、必要な量の電力を非常に広い地域でしか生成できないという意味ではありません。電卓、懐中電灯、その他のデバイスなど、太陽エネルギーを使用する小さな家電製品はたくさんあります。

現代のカントリーハウスでは、太陽電池式の照明器具がますます人気になっています。庭の小道、テラス、その他の必要な場所は、これらのシンプルで経済的なデバイスで照らされています。夜間は、日中の太陽が輝いているときに蓄えられた電気を利用します。経済的なランプを使用することで、蓄積した電気を長時間使うことができます。エネルギー供給の主な問題の解決は、十分な量の電力を生成することを可能にする他のより強力なシステムの助けを借りて実行されます。

ソーラーパネルの主な種類

独自のソーラーパネルを作成する前に、自分に最適なオプションを選択するために、主なタイプをよく理解しておくことをお勧めします。

すべての太陽エネルギー変換器は、デバイスと設計の特徴に応じて、フィルムとシリコンに分けられます。最初のオプションは薄膜電池で表され、コンバーターは特別な技術を使用して作られたフィルムの形で作られています。これらの構造は、ポリマーとしても知られています。どこにでも設置できますが、多くのスペースが必要で効率が悪いです。中程度の曇りでも、フィルムデバイスの効率を一度に20％低下させる可能性があります。

シリコン電池は、次の3つのタイプで表されます。

。この設計は、シリコントランスデューサーを内蔵した多数のセルで構成されています。それらは一緒に結合され、シリコーンで満たされています。使いやすく、軽量で、柔軟性があり、防水性があります。しかし、そのようなバッテリーの効果的な動作を確実にするために、直射日光への暴露が必要です。比較的高い効率（最大22％）にもかかわらず、曇りが発生すると、発電量が大幅に減少または完全に停止する可能性があります。
。単結晶と比較して、セルにはより多くのコンバーターが配置されています。それらの設置は異なる方向に行われるため、暗い場所でも作業の効率が大幅に向上します。これらのバッテリーは、特に都市部で最も広く使用されています。
まとまりのない。それらは効率が低く、わずか6％です。ただし、最初の2つのタイプよりも何倍も光束を吸収できるため、非常に有望であると考えられています。

考えられるすべてのタイプの太陽電池は工場で製造されているため、価格は依然として非常に高くなっています。この点で、安価な材料を使用して、自分で太陽電池を作ることを試みることができます。

太陽電池の製造のための材料と部品の選択

自律型太陽エネルギー源のコストが高いため、広く使用することはできません。そのため、家庭の職人は、即興の材料から自分の手でソーラーパネルの製造を計画することができます。バッテリーの製造では、即興の材料だけで行うことは不可能であることを覚えておく必要があります。新しいものでなくても、あなたは間違いなく工場の部品を購入しなければならないでしょう。

太陽エネルギーの変換器の構造には、いくつかの基本的な要素が含まれています。まず第一に、これはすでに上で議論された特定のタイプのバッテリーです。次は、受け取った電流によってバッテリーの充電レベルを制御するバッテリーコントローラーです。次の要素は、電気を蓄えるバッテリーです。必ず、直流を交流に変換する必要があります。したがって、定格220ボルトのすべての家電製品は正常に動作することができます。

これらの各要素は、電子機器市場で自由に購入できます。特定の理論的知識と実践的なスキルがあれば、それらのほとんどは、太陽電池コントローラーを含む標準的なスキームに従って独立して組み立てることができます。コンバーターの電力を計算するには、コンバーターがどのような目的で使用されるかを知る必要があります。それは、照明または暖房、および施設のニーズの完全な提供のみである可能性があります。この点で、材料とコンポーネントが選択されます。

自分の手で太陽電池を作るときは、電力だけでなく、ネットワークの動作電圧も決める必要があります。事実、太陽光発電ネットワークは直流または交流で動作できます。後者のオプションは、15メートルを超える距離で消費者に配電できるため、より好ましいと考えられています。多結晶電池を使用する場合、1平方メートルから平均して1時間で約120ワットを得ることができます。つまり、月に300 kWを得るには、総面積が20m2のソーラーパネルが必要になります。これは、3〜4人の普通の家族が費やす金額です。

ソーラーパネルは民家や夏の別荘で使用されており、それぞれに36の要素が含まれています。 1枚のパネルの電力は約65Wです。小さな民家やカントリーハウスでは、15枚のパネルで十分で、1時間あたり最大5kWの電力を生成できます。予備計算を行った後、変換プレートを購入できます。バッテリーの外観にのみ影響する小さな欠陥のある損傷したセルを購入することは許容されます。動作状態では、各要素は約19Vを供給することができます。

ソーラーパネルの製造

すべての材料と部品が準備されたら、コンバーターの組み立てを開始できます。エレメントをはんだ付けする場合、エレメント間に5mm以内の拡張ギャップを設ける必要があります。はんだ付けは非常に注意深く行う必要があります。たとえば、プレートが配線されていない場合は、手動ではんだ付けする必要があります。動作させるには、従来の100ワットの白熱灯が直列に接続されている60ワットのはんだごてが必要です。

すべてのプレートは互いに順番にはんだ付けされています。プレートは脆弱性が高いという特徴があるため、フレームを使用してはんだ付けすることをお勧めします。はんだ除去中、ダイオードは写真乾板と一緒に回路に挿入され、光レベルが低下したとき、または完全な暗闇が始まったときにフォトセルを放電から保護します。この目的のために、パネルの半分が共通のバスに結合され、共通のバスが端子台に出力されます。これにより、中間点が作成されます。同じダイオードがバッテリーを夜間の放電から保護します。

バッテリーを効率的に動作させるための主な条件の1つは、すべてのポイントとノードの高品質なはんだ付けです。基板を取り付ける前に、これらの場所をテストする必要があります。電流を出力するには、シリコン絶縁のスピーカーケーブルなど、断面積の小さい導体を使用することをお勧めします。すべてのワイヤーはシーラントで固定されています。その後、プレートを取り付ける面の材質を選択します。最も適切な特性は、炭酸塩やプレキシガラスよりもはるかに優れた光を透過するガラスです。

即興の手段で太陽電池を作るとき、あなたは箱の世話をする必要があります。通常、箱は木製の梁またはアルミニウムの角でできており、その後、ガラスがシーラントに配置されます。シーラントはすべての隆起を満たし、完全に乾く必要があります。これにより、ホコリが入りにくく、撮影時に写真乾板が汚れることがありません。

次に、はんだ付けされたフォトセルを含むシートがガラスに取り付けられます。さまざまな方法で固定できますが、透明なエポキシまたはシーラントが最良の選択肢と考えられています。エポキシ樹脂がガラスの表面全体を均一に覆い、トランスデューサーがその上に取り付けられます。シーラントを使用する場合、各要素の中心にポイントを置いて固定します。組み立ての最後に、密閉されたケースを入手し、その中に太陽電池を入れます。完成したデバイスは約18〜19ボルトを生成します。これは、12ボルトでバッテリーを充電するのに十分です。

家庭用暖房の可能性

自家製の太陽電池を組み立てた後、すべての所有者は確かにそれを実際にテストしたいと思うでしょう。最も重要な問題は家の暖房です。したがって、まず、太陽エネルギーによる暖房の可能性を確認します。

太陽集熱器は暖房に使用されます。真空コレクターの助けを借りて、太陽光は熱に変換されます。細いガラス管は、太陽によって加熱され、貯蔵タンクに置かれた水に熱を伝達する液体で満たされています。私たちの場合、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換することだけを話しているので、この方法は適切ではありません。

それはすべて、使用するデバイスの電力に依存します。いずれにせよ、受け取ったエネルギーのほとんどはボイラー内の水の加熱に費やされます。 100リットルの水を70〜80度に加熱すると約4時間かかります。発熱体2kWの湯沸かし器の消費電力は8kWになります。毎時5kWの発電であれば問題ありません。ただし、バッテリー面積が10 m2未満の場合、彼らの助けを借りて民家を暖房することは不可能になります。