자신의 손으로 태양 전지를 만드는 방법
현대 아파트 및 개인 주택에서 편안한 생활 조건을 제공하는 것은 전기 에너지 없이는 할 수 없으며 그 필요성은 지속적으로 증가하고 있습니다. 그러나 이 에너지원의 가격도 충분히 규칙적으로 상승합니다. 이에 따라 총 주택 유지 비용도 증가합니다. 따라서 다른 대체 전기 공급원과 함께 개인 주택용 DIY 태양 전지가 점점 더 중요해지고 있습니다. 이 방법을 사용하면 지속적인 가격 인상과 정전에 직면하여 객체를 비휘발성으로 만들 수 있습니다.
태양광 패널 효율
개인 가정의 가전 제품 및 장비의 자율 전원 공급 문제는 오랫동안 고려되어 왔습니다. 대체 영양을 위한 옵션 중 하나는 태양 에너지가 되었으며 현대 조건에서 실제로 널리 적용되고 있습니다. 의심과 논쟁을 불러일으키는 유일한 요소는 항상 기대에 미치지 못하는 태양광 패널의 효율성입니다.
태양 전지판의 작동은 태양 에너지의 양에 직접적으로 의존합니다. 따라서 배터리는 맑은 날이 우세한 지역에서 가장 효율적입니다. 가장 이상적인 시나리오에서도 배터리 효율은 40%에 불과하며 실제 조건에서는 이 수치가 훨씬 낮습니다. 정상 작동을 위한 또 다른 조건은 자율 태양광 시스템 설치를 위한 중요한 영역의 가용성입니다. 이것이 시골집에 심각한 문제가 아닌 경우 아파트 소유자는 많은 추가 기술 문제를 해결해야합니다.
장치 및 작동 원리
태양 전지는 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 태양 전지의 능력을 기반으로 합니다. 모두 함께 공통 시스템으로 통합 된 다중 셀 필드 형태로 조립됩니다. 태양 에너지의 작용은 각 셀을 배터리에 수집 및 저장되는 전류 소스로 전환합니다. 이러한 필드의 전체 면적의 치수는 전체 장치의 전력에 직접적인 영향을 미칩니다. 즉, 광전지의 수가 증가함에 따라 그에 따라 발전량도 증가한다.
이것은 필요한 양의 전기를 매우 넓은 지역에서만 생산할 수 있다는 것을 의미하지는 않습니다. 계산기, 손전등 및 기타 장치와 같이 태양 에너지를 사용하는 소형 가전 제품이 많이 있습니다.
현대 시골집에서는 태양열 조명 장치가 점점 인기를 얻고 있습니다. 이 간단하고 경제적인 장치로 정원 경로, 테라스 및 기타 필요한 장소를 비춥니다. 밤에는 태양이 비치는 낮에 저장한 전기가 사용됩니다. 경제적 인 램프를 사용하면 축적 된 전기를 오랫동안 사용할 수 있습니다. 에너지 공급의 주요 문제에 대한 해결책은 충분한 양의 전기를 생성할 수 있는 더 강력한 다른 시스템의 도움으로 수행됩니다.
태양 전지판의 주요 유형
자신의 태양 전지판을 만들기 시작하기 전에 가장 적합한 옵션을 선택하기 위해 주요 유형에 익숙해지는 것이 좋습니다.
모든 태양 에너지 변환기는 장치 및 설계 기능에 따라 필름과 실리콘으로 구분됩니다. 첫 번째 옵션은 변환기가 특수 기술을 사용하여 만든 필름 형태로 만들어지는 박막 배터리로 표시됩니다. 이러한 구조는 폴리머라고도 합니다. 사용 가능한 모든 장소에 설치할 수 있지만 많은 공간이 필요하고 효율성이 낮습니다. 중간 정도의 흐림도 한 번에 필름 장치의 효율을 20%까지 감소시킬 수 있습니다.
실리콘 배터리는 세 가지 유형으로 표시됩니다.
- . 디자인은 내장된 실리콘 변환기가 있는 수많은 셀로 구성됩니다. 그들은 함께 결합되고 실리콘으로 채워집니다. 사용하기 쉽고 가볍고 유연하며 방수. 그러나 이러한 배터리의 효과적인 작동을 보장하기 위해서는 직사광선에 노출되어야 합니다. 상대적으로 높은 효율(최대 22%)에도 불구하고 흐림이 시작되면 발전량이 크게 감소하거나 완전히 멈출 수 있습니다.
- . 단결정과 비교하여 셀에 더 많은 변환기가 있습니다. 그들의 설치는 다른 방향으로 이루어 지므로 저조도에서도 작업 효율성이 크게 향상됩니다. 이 배터리는 특히 도시 지역에서 가장 널리 사용됩니다.
- 무정형. 효율이 6%에 불과합니다. 그러나 처음 두 유형보다 몇 배나 더 많은 광속을 흡수하는 능력으로 인해 매우 유망한 것으로 간주됩니다.
고려되는 모든 유형의 태양 전지는 공장에서 제조되므로 가격이 여전히 매우 높습니다. 이와 관련하여 저렴한 재료를 사용하여 태양 전지를 직접 만들 수 있습니다.
태양 전지 제조를 위한 재료 및 부품 선택
자율적 인 태양 에너지 원의 높은 비용으로 인해 광범위한 사용에 접근 할 수 없기 때문에 가정 장인은 즉석 재료로 자신의 손으로 태양 전지 패널 제조를 조직하려고 할 수 있습니다. 배터리 제조시 즉석 재료로만 수행하는 것은 불가능하다는 것을 기억해야합니다. 새 부품이 아니더라도 반드시 공장 부품을 구입해야 합니다.
태양 에너지 변환기의 구조는 몇 가지 기본 요소를 포함합니다. 우선, 이것은 위에서 이미 논의한 특정 유형의 배터리입니다. 다음은 수신된 전류로 배터리의 충전 레벨을 제어하는 배터리 컨트롤러입니다. 다음 요소는 전기를 저장하는 배터리입니다. 반드시 직류를 교류로 변환해야 합니다. 따라서 220V 정격의 모든 가전 제품은 정상적으로 작동할 수 있습니다.
이러한 각 요소는 전자 시장에서 자유롭게 구입할 수 있습니다. 특정 이론 지식과 실무 기술이 있으면 대부분은 태양 전지 컨트롤러를 포함하여 표준 구성표에 따라 독립적으로 조립할 수 있습니다. 변환기의 전력을 계산하려면 변환기가 어떤 용도로 사용되는지 알아야 합니다. 조명 또는 난방뿐만 아니라 시설의 요구 사항을 완벽하게 제공할 수 있습니다. 이와 관련하여 재료 및 구성 요소가 선택됩니다.
자신의 손으로 태양 전지를 만들 때 전원뿐만 아니라 네트워크의 작동 전압도 결정해야합니다. 사실 태양광 발전 네트워크는 직류 또는 교류에서 작동할 수 있습니다. 후자의 옵션은 15미터 이상의 거리에서 소비자에게 전기를 분배할 수 있기 때문에 더 바람직한 것으로 간주됩니다. 다결정 배터리를 사용할 때 1제곱미터에서 한 시간에 평균 약 120와트를 얻을 수 있습니다. 즉, 월 300kW를 얻으려면 총 면적이 20m2인 태양 전지판이 필요합니다. 3~4인 가족이 지출하는 금액입니다.
태양 전지판은 개인 주택과 여름 별장에 사용되며 각각에는 36개의 요소가 포함됩니다. 한 패널의 전력은 약 65W입니다. 작은 개인 주택이나 시골집에서는 15개의 패널이면 충분하며 시간당 최대 5kW의 전력을 생성할 수 있습니다. 예비 계산을 수행한 후 변환 플레이트를 구입할 수 있습니다. 배터리의 외관에만 영향을 미치는 사소한 결함이 있는 손상된 셀을 구입하는 것은 허용됩니다. 작동 조건에서 각 요소는 약 19V를 전달할 수 있습니다.
태양 전지판 제조
모든 재료와 부품이 준비되면 변환기 조립을 시작할 수 있습니다. 요소를 납땜할 때 요소 사이에 5mm 이내의 확장 간격을 제공해야 합니다. 납땜은 매우 신중하고 조심해야 합니다. 예를 들어, 플레이트가 배선되지 않은 경우 수동으로 납땜해야 합니다. 작동하려면 기존의 100와트 백열 램프가 직렬로 연결된 60와트 납땜 인두가 필요합니다.
모든 플레이트는 서로 순차적으로 납땜됩니다. 플레이트는 취약성이 증가하는 것이 특징이므로 프레임을 사용하여 납땜하는 것이 좋습니다. 납땜을 제거하는 동안 다이오드가 사진 플레이트와 함께 회로에 삽입되어 조도가 감소하거나 완전한 어둠이 시작될 때 광전지가 방전되지 않도록 보호합니다. 이를 위해 패널의 반쪽이 공통 버스에 결합되어 터미널 블록으로 출력되어 중간점이 생성됩니다. 동일한 다이오드가 배터리가 야간에 방전되는 것을 방지합니다.
배터리의 효율적인 작동을 위한 주요 조건 중 하나는 모든 지점과 노드의 고품질 납땜입니다. 인쇄물을 설치하기 전에 이러한 장소를 테스트해야 합니다. 전류를 출력하려면 실리콘 절연체로 된 스피커 케이블과 같이 단면적이 작은 도체를 사용하는 것이 좋습니다. 모든 전선은 실런트로 고정됩니다. 그런 다음 플레이트가 부착 될 표면의 재료가 선택됩니다. 가장 적합한 특성은 탄산염이나 플렉시 유리보다 빛을 훨씬 잘 투과시키는 유리입니다.
즉석에서 태양 전지를 만들 때 상자를 돌봐야합니다. 일반적으로 상자는 나무 기둥이나 알루미늄 모서리로 만든 다음 실런트에 유리를 놓습니다. 실런트는 모든 범프를 채운 다음 완전히 건조시켜야 합니다. 이로 인해 먼지가 내부로 들어가지 않고 작동 중 사진 플레이트가 오염되지 않습니다.
다음으로 납땜 된 광전지가있는 시트가 유리에 설치됩니다. 여러 가지 방법으로 고정할 수 있지만 투명 에폭시 또는 실런트가 최상의 옵션으로 간주됩니다. 에폭시 수지는 유리의 전체 표면을 고르게 덮고 변환기가 그 위에 설치됩니다. 실런트를 사용할 때 각 요소의 중앙에 포인트를 사용하여 고정합니다. 조립이 끝나면 태양 전지가 들어있는 밀봉 된 케이스를 얻어야합니다. 완성된 장치는 약 18-19볼트를 생성하며 이는 12볼트에서 배터리를 충전하기에 충분합니다.
가정 난방의 가능성
집에서 만든 태양 전지가 조립되면 모든 소유자는 반드시 그것을 실제로 테스트하기를 원할 것입니다. 가장 중요한 문제는 집의 난방이므로 우선 태양 에너지로 난방할 가능성이 확인됩니다.
태양열 집열기는 난방에 사용됩니다. 진공 수집기의 도움으로 햇빛이 열로 변환됩니다. 얇은 유리관은 태양에 의해 가열된 액체로 채워져 저장 탱크에 있는 물에 열을 전달합니다. 우리의 경우 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 것에 대해서만 이야기하고 있기 때문에이 방법은 적합하지 않습니다.
그것은 모두 사용 된 장치의 전력에 달려 있습니다. 어쨌든 받은 에너지의 대부분은 보일러의 물을 가열하는 데 사용됩니다. 100리터의 물을 70-80도로 가열하면 약 4시간이 걸립니다. 2kW의 발열체가 있는 물 보일러의 전기 소비량은 8kW입니다. 시간당 5kW의 전기를 생산하면 문제가 없습니다. 그러나 배터리 면적이 10m2 미만이면 도움으로 개인 주택을 난방하는 것이 불가능합니다.