Dekor 

Güneş pili üretimi: teknoloji ve ekipman. Kendin Yap güneş panelleri Doğaçlamadan kendin yap güneş panelleri

Alternatif güç kaynaklarından elektrik elde etmek çok maliyetlidir. Örneğin, hazır ekipman satın alırken güneş enerjisi kullanımı önemli miktarda para harcamak zorunda kalacak. Ancak günümüzde, hazır fotovoltaik hücrelerden veya diğer doğaçlama malzemelerden bir yazlık veya özel bir ev için kendi ellerinizle güneş panelleri monte etmek mümkündür. Ve gerekli bileşenleri satın almaya ve yapıyı tasarlamaya başlamadan önce, güneş pilinin ne olduğunu ve nasıl çalıştığını anlamanız gerekir.

Güneş pili: nedir ve nasıl çalışır?

Bu görevle ilk kez karşılaşan kişilerin aklına hemen şu sorular gelir: “Nasıl toplanır? Güneş pili? veya "Güneş pili nasıl yapılır?". Ancak cihazı ve çalışma prensibini inceledikten sonra, bu projenin uygulanmasıyla ilgili sorunlar kendiliğinden ortadan kalkar. Sonuçta, tasarım ve çalışma prensibi basittir ve evde bir güç kaynağı oluştururken zorluklara neden olmamalıdır.

Güneş pili (SB)- Bunlar, güneş tarafından yayılan enerjinin elektrik enerjisine dönüştürüldüğü, bir dizi eleman şeklinde birbirine bağlanan ve koruyucu bir yapı içine alınmış fotoelektrik dönüştürücülerdir. dönüştürücüler- üretim için silikon yarı iletken elemanlar doğru akım. Üç tipte üretilirler:

  • monokristal;
  • polikristal;
  • Amorf (ince film).

Cihazın çalışma prensibi fotoelektrik etkiye dayanmaktadır. Fotosellerin üzerine düşen güneş ışığı, silikon levhanın her bir atomunun son yörüngelerinden serbest elektronları koparır. Bir pilin elektrotları arasında çok sayıda serbest elektronun hareketi bir doğru akım üretir. Ayrıca, evi elektriklendirmek için alternatif akıma dönüştürülür.

Fotosel seçimi

başlamadan önce tasarım çalışması evde bir panel oluşturmak için üç tip güneş enerjisi dönüştürücüsünden birini seçmeniz gerekir. Uygun elemanları seçmek için teknik özelliklerini bilmeniz gerekir:

  • monokristal. Bu plakaların verimliliği %12-14'tür. Ancak giren ışık miktarına karşı hassastırlar. Hafif bulanıklık, üretilen elektrik miktarını önemli ölçüde azaltır. 30 yıla kadar hizmet ömrü.
  • polikristal. Bu elemanlar %7-9 verim üretme kapasitesine sahiptir. Ancak aydınlatma kalitesinden etkilenmezler ve bulutlu ve hatta bulutlu havalarda aynı miktarda akımı iletebilirler. Operasyonel dönem - 20 yıl.
  • amorf. Esnek silikondan üretilmiştir. Yaklaşık %10 verim sağlarlar. Üretilen elektrik miktarı havanın kalitesine bağlı olarak azalmaz. Ancak pahalı ve karmaşık üretim onları elde etmeyi zorlaştırıyor.

SB'lerin kendi başına üretimi için B tipi dönüştürücüler (ikinci sınıf) satın alabilirsiniz. Bunlara küçük kusurlu hücreler dahildir, bazı bileşenleri değiştirseniz bile pillerin maliyeti piyasa fiyatından 2-3 kat daha az olacaktır, bu sayede paradan tasarruf edin.

Elektrik ile özel bir ev sağlamak için alternatif kaynak enerji en çok ilk iki tip plakaya uygundur.

Yer seçimi ve tasarımı

Piller en iyi şu prensibe göre yerleştirilir: ne kadar yüksek o kadar iyi. Harika bir yer evin çatısı olur, ağaçlardan veya diğer binalardan gölge almaz. Tavanların yapısı kurulumun ağırlığını desteklemeye izin vermiyorsa, o zaman güneşten gelen radyasyonu en çok algılayan yazlık alanında yer seçilmelidir.

Montajı yapılan paneller, güneş ışınları silikon elemanlara mümkün olduğunca dik düşecek şekilde yerleştirilmelidir. ideal seçenek tüm tesisatı güneşin arkasındaki yönde düzeltme imkanı olacaktır.

Kendi elinizle pil yapmak

Güneş pilinden 220 V'ta elektrikle bir ev veya yazlık sağlayamazsınız, çünkü. böyle bir pilin boyutu çok büyük olacaktır. Bir plaka üretir elektrik 0,5 V gerilimli. En iyi seçenek, 18 V nominal gerilimli bir SB'dir. Buna dayanarak, cihaz için gerekli fotosel sayısı hesaplanır.

Çerçeve montajı

Her şeyden önce, ev yapımı bir güneş pili koruyucu bir çerçeveye (kasa) ihtiyaç duyar. 30x30 mm alüminyum köşelerden veya evde ahşap çubuklardan yapılabilir. Raflardan birinde metal bir profil kullanıldığında, bir dosya ile 45 derecelik bir açıyla bir pah çıkarılır ve ikinci raf aynı açıda kesilir. İşlenmiş uçlarla gerekli ölçülerde kesilen çerçeve parçaları aynı malzemeden kareler kullanılarak bükülür. Bitmiş çerçeveye silikon üzerine koruyucu bir cam yapıştırılır.

Plaka lehimleme

Elemanları evde lehimlerken, voltajı arttırmak için seri olarak bağlanmanın ve akım gücünü - paralel olarak arttırmanın gerekli olduğunu bilmeniz gerekir. Çakmaktaşı gofretler, her iki tarafta aralarında 5 mm'lik bir boşluk bırakılarak camın üzerine yerleştirilir. Bu boşluk, ısıtma sırasında elemanların olası termal genleşmesini telafi etmek için gereklidir. Dönüştürücülerin iki yolu vardır: bir yandan "artı", diğer yandan "eksi". Tüm parçalar tek bir devrede seri olarak bağlanır. Ardından devrenin son bileşenlerinden gelen iletkenler ortak bir veri yoluna gönderilir.

Gece veya bulutlu havalarda cihazın kendi kendine deşarj olmasını önlemek için uzmanlar, “orta” noktadan bir kontağa 31DQ03 Schottky diyot veya eşdeğeri kurulmasını tavsiye ediyor.

Bir multimetre ile lehimleme işini bitirdikten sonra, özel bir eve tam olarak elektrik sağlamak için 18-19 V olması gereken çıkış voltajını kontrol etmeniz gerekir.

Panel montajı

Lehimli dönüştürücüler bitmiş kasaya yerleştirilir, daha sonra her silikon elemanın ortasına silikon uygulanır ve bunları sabitlemek için üst kısım bir sunta alt tabaka ile kaplanır. Bundan sonra yapı bir kapakla kapatılır ve tüm derzler dolgu macunu veya silikon ile kapatılır. Bitmiş panel bir tutucuya veya çerçeveye monte edilir.

Doğaçlama malzemelerden güneş panelleri

Satın alınan fotosellerden SB'lerin montajına ek olarak, herhangi bir radyo amatörünün sahip olduğu doğaçlama malzemelerden de monte edilebilirler: transistörler, diyotlar ve folyo.

transistör pili

Bu amaçlar için en uygun parçalar KT veya P tipi transistörlerdir, içlerinde elektrik üretimi için gerekli oldukça büyük bir silikon yarı iletken eleman bulunur. Gerekli sayıda radyo bileşenini aldıktan sonra, metal kapağı onlardan kesmek gerekir. Bunu yapmak için, bir teske sıkıştırmanız ve üst kısmı metal için bir demir testeresi ile dikkatlice kesmeniz gerekir. İçeride fotosel görevi görecek bir plaka görebilirsiniz.

Kesilmiş kapaklı bir pil için transistör

Tüm bu parçaların üç kontağı vardır: taban, yayıcı ve toplayıcı. SB'yi monte ederken, en büyük potansiyel farkı nedeniyle bir kollektör bağlantısı seçmeniz gerekir.

Montaj, herhangi bir dielektrik malzemeden düz bir düzlemde gerçekleştirilir. Transistörleri ayrı seri zincirlerde lehimlemeniz gerekir ve bu zincirler de paralel olarak bağlanır.

Bitmiş akım kaynağının hesaplanması, radyo bileşenlerinin özelliklerinden yapılabilir. Bir transistör 0,35 V voltaj ve 0,25 μA kısa devre akımı üretir.

diyot pil

D223B diyotlarından yapılmış bir güneş pili gerçekten de bir elektrik akımı kaynağı olabilir. Bu diyotlar en yüksek voltaja sahiptir ve boya ile kaplanmış cam bir kasada yapılır. çıkış voltajı tamamlanmış ürün güneşteki bir diyotun 350 mV ürettiği hesaplamadan belirlenebilir.

  1. Gerekli sayıda radyo bileşenini bir kaba koyup aseton veya başka bir çözücü ile doldurup birkaç saat bekletiyoruz.
  2. Ardından, metalik olmayan bir malzemeden doğru boyutta bir plaka almanız ve güç kaynağı bileşenlerini lehimlemek için işaretlemeniz gerekir.
  3. Boya ıslandığında kolayca kazınabilir.
  4. Güneşte veya bir ampulün altında bir multimetre ile donanmış, pozitif teması belirler ve bükeriz. Diyotlar dikey olarak lehimlenir, çünkü bu konumda kristal en iyi güneş enerjisinden elektrik üretir. Bu nedenle çıkışta güneş pilinin üreteceği maksimum voltajı elde ederiz.

Yukarıda açıklanan iki yönteme ek olarak, güç kaynağı folyodan monte edilebilir. Ev yapımı güneş pili, göre yapılmış adım adım talimatlar, aşağıda açıklanan çok düşük güçte de olsa elektrik üretebilecek:

  1. Ev yapımı için 45 metrekarelik bakır folyoya ihtiyacınız olacak. bkz. Kesilen parça, yüzeydeki yağı çıkarmak için sabunlu bir solüsyonda işlenir. Yağ lekesi bırakmamak için ellerinizi yıkamanız da tavsiye edilir.
  2. Kesilen yüzeyden koruyucu oksit filmi ve diğer her türlü korozyonu zımpara ile çıkarmak gerekir.
  3. En az 1,1 kW gücünde bir elektrikli sobanın brülörüne bir folyo tabakası yerleştirilir ve kırmızı-turuncu lekeler oluşana kadar ısıtılır. Daha fazla ısıtma üzerine, ortaya çıkan oksitler bakır okside dönüştürülür. Bu, parçanın yüzeyinin siyah rengiyle kanıtlanmıştır.
  4. Oksit oluşumundan sonra, yeterli kalınlıkta bir oksit filmi oluşturmak için ısıtmaya 30 dakika devam edilmelidir.
  5. Kızartma işlemi durur ve tabaka fırınla ​​birlikte soğur. Yavaş soğutma ile bakır ve oksit farklı oranlarda soğutulur, bu da ikincisinin soyulmasını kolaylaştırır.
  6. Altında Akar su oksit kalıntıları uzaklaştırılır. Bu durumda, ince oksit tabakasına zarar vermemek için tabakayı bükmek ve mekanik olarak küçük parçaları koparmak mümkün değildir.
  7. İkinci tabaka birincinin boyutuna göre kesilir.
  8. Kesik boyunlu 2-5 litre hacimli plastik bir şişeye iki parça folyo yerleştirilmelidir. Onları timsah klipsleriyle sabitleyin. Bağlanmamaları için konumlandırılmaları gerekir.
  9. İşlenen parçaya bir negatif terminal ve ikincisine bir pozitif terminal bağlanır.
  10. Tuz çözeltisi kavanoza dökülür. Seviyesi elektrotların üst kenarının 2,5 cm altında olmalıdır Karışımı hazırlamak için 2-4 yemek kaşığı tuz (şişenin hacmine bağlı olarak) içinde çözülür. küçük bir miktar Su.

Tüm güneş panelleri, düşük güçlerinden dolayı bir yazlık veya özel bir eve elektrik sağlamaya uygun değildir. Ancak radyolar için bir güç kaynağı olarak hizmet edebilir veya küçük elektrikli cihazları şarj edebilirler.

İlgili videolar

Evde güneş pili nasıl yapılır, fotoğraf adım adım imalat Güneş paneli.

Kendiniz bir güneş pili yapabilirsiniz ve bu size hazır bir pil almaktan daha ucuza mal olur.

Tipik olarak, pilleri 12 V'ta şarj etmek için bir güneş pili kullanılır, tam şarjı sağlamak için güneşli havalarda yüksüz yaklaşık 17 - 18V üretecek bir güneş paneli monte etmeniz gerekecektir.

Güneş pilleri setler halinde satılır, çoğu zaman 152 x 76 mm boyutlarında 36 ve 72 (+ 2 yedek) elemanlı setler bulabilirsiniz. Bir paneli bir multimetre ile ölçmeniz ve tam özelliklerini, güneşte ne kadar verdiğini belirlemeniz, ardından arka arkaya kaç panelin seri olarak yerleştirileceğini ve bağlanacağını hesaplamanız gerekir.

Örneğin, bir soket 4,5 V veriyor, 18V almak için arka arkaya 4 sokete ihtiyacımız var. Satır sayısı ile panelin vereceği istenilen gücü elde edebilirsiniz. 36 hücreden oluşan bir panel, yaklaşık 50W ve 3.5A'lık bir güç üretecektir.

Güneş pilli set ayrıca akılı bir kalem, şerit tel (iletken veri yolu), bağlantı teli içerir.

Kaç tane güneş pili yerleştirileceğine bağlı olarak, gelecekteki panelin boyutunu hesaplamanız gerekir.

Pil kutusunun üretimi için 25 x 25 veya benzeri bir alüminyum köşe ve ahşap çıtalar kullanabilirsiniz.

Şeffaf üst kapak, yüksek şeffaflık camından veya pleksiglastan yapılabilir. arka duvar kontrplaktan yapılabilir.

Ayrıca şunlara da ihtiyacımız var:

  • Schottky diyot.
  • Terminaller.
  • Bakır teller.
  • Bant şeffaftır.
  • Silikon dolgu macunu.
  • Akrilik cila.
  • Kendiliğinden takılan vidalar.

Evde güneş paneli yapımı.

Güneş pillerini, akım kollektör yolları üste gelecek şekilde camın üzerine yerleştiriyoruz, geçici olarak cama yapışkan bant ile sabitliyoruz. Şerit teli plakaların genişliğinden biraz daha büyük olacak şekilde kesiyoruz.

Lehim noktalarını akı ile kaplıyoruz ve telleri plakalara lehimliyoruz. Üzerinde ön taraf paneller artı akım taşıyan rayları, eksi arka tarafına yerleştirdi.

Arka arkaya, plakaları seri olarak bağlarız, sıralar zaten paraleldir, uç panelleri ortak bir veriyoluna çıkarırız.

Sonuçları lehimliyoruz, pozitif terminalin çıkışında, güneş panelinin kendisinin bir enerji tüketicisi haline geldiği gece pilin boşalmasını önlemek için Schottky diyotu seri olarak lehimliyoruz.

Alüminyum çerçevenin hazırlanması iç kısım tutkal çerçeveleri kauçuk kompresör. Çerçeveye panelli cam yerleştiriyoruz.

Genişleme sırasında camın güneşte patlamasını önlemek için, cam ile çerçeve arasında yaklaşık 5 mm'lik bir boşluk öngörülmelidir. Yağmur sırasında suyun camın altına girmesini önlemek için cam ile çerçeve arasındaki derzleri bir dolgu macunu ile işliyoruz. Panellerin kenarlarını da bir dolgu macunu ile cama yapıştırıyoruz, arka tarafının tamamını akrilik vernikle açıyoruz.


güneş ışığının enerjisini elektriğe dönüştüren fotovoltaik dönüştürücülerdir (güneş modülleri). Ev aletlerini evde güneş pili pahasına kullanmak için, bu tür modüllerin çok olması gerekir.

Bir modülün ürettiği enerji, enerji ihtiyacını karşılamaya yetmemektedir. Fotovoltaik dönüştürücüler, bir seri devre ile birbirine bağlanır.

Güneş pilini oluşturan parçalar:

  1. güneş modülleriçerçeveler halinde birleştirilir.Bir çerçeve içinde, ünitelerden birkaç on fotovoltaik hücreye kadar birleştirilir. Tüm eve elektrik sağlamak için elemanlı birkaç panele ihtiyacınız olacak.
  2. . Alınan enerjiyi biriktirmeye hizmet eder ve bu daha sonra geceleri kullanılabilir.
  3. kontrolör. Pilin şarj ve deşarjını izler.
  4. . Solar modüllerden alınan doğru akımı alternatif akıma dönüştürür.

Güneş modülü (veya fotovoltaik hücre) ilkeye dayalı Pn kavşağı, ve yapısında bir transistöre çok benzer. Transistörün şapkasını keser ve güneş ışınlarını yüzeye yönlendirirseniz, ona bağlı cihaz tarafından yetersiz bir elektrik akımı belirlenebilir. Güneş modülü aynı prensipte çalışır, sadece güneş pilinin geçiş yüzeyi çok daha büyüktür.

Birçok transistör türü gibi, güneş pilleri de kristal silikondan yapılır.

Üretim teknolojisi ve malzemelerine göre üç tip modül vardır:

  1. monokristal. Silindirik silikon külçeler şeklinde yapılmıştır. Elemanların avantajları yüksek performans, kompaktlık ve en uzun hizmet ömrüdür.
  2. İnce tabaka. Fotoelektrik dönüştürücünün katmanları, ince bir alt tabaka üzerinde biriktirilir. İnce film modüllerinin verimliliği nispeten düşüktür (%7-13).
  3. polikristal. Erimiş silikon kare bir kalıba dökülür, ardından soğutulan malzeme kare plakalar halinde kesilir. Dışa doğru, polikristal plakaların köşelerinin kenarlarının kesilmediği için tek kristalli modüllerden farklıdırlar.

Pil. Güneş panellerinde en çok kurşun-asit piller kullanılmaktadır. Standart bir pilin voltajı 12 volttur; daha yüksek bir voltaj elde etmek için pil paketleri monte edilir. Böylece 24 ve 48 volt voltajlı bir blok monte edebilirsiniz.

Solar şarj kontrolörü.Şarj kontrolörü, bir arabadaki voltaj regülatörü gibi davranır. Temel olarak 12 volt, 15 ila 20 voltluk bir voltaj verir ve bir kontrolör olmadan aşırı yüklenmeden zarar görebilirler. Pil %100 şarj olduğunda, kontrolör modülleri kapatır ve pili kaynamaya karşı korur.

çevirici. Güneş modülleri doğru akım üretirken, ev aletleri ve ev aletleri alternatif akım ve 220 volt voltaj gerektirir. İnvertörler, doğru akımı alternatif akıma dönüştürmek için tasarlanmıştır.

Üretim için bileşenlerin seçimi

Bir güneş enerjisi istasyonunun maliyetini azaltmak için, onu kendiniz monte etmeye çalışmanız gerekir. Bunu yapmak için gerekli bileşenleri satın almanız gerekecek, bazı öğeler kendiniz yapılabilir.

Bağımsız olarak toplamak mümkün olacaktır:

  • fotoelektrik dönüştürücülü çerçeveler;
  • Şarj kontrol cihazı;
  • gerilim invertörü;

En büyük maliyetler, güneş pillerinin kendilerinin satın alınmasıyla ilişkilendirilecektir. Parçalar Çin'den veya eBay'den sipariş edilebilir, bu seçenek daha az maliyetli olacaktır.

Hasarlı ve kusurlu uygulanabilir dönüştürücüler satın almak ihtiyatlıdır - üretici tarafından basitçe reddedilirler, ancak oldukça kullanışlıdırlar. Farklı boyutlarda ve güçte elemanlar satın alamazsınız - güneş pilinin maksimum akımı, en küçük elemanın akımı ile sınırlandırılacaktır.

Güneş pilleriyle bir çerçeve yapmak için ihtiyacınız olacak:

  • alüminyum profil;
  • güneş pilleri (genellikle bir çerçeve için 36 adet);
  • lehim ve akı;
  • delmek;
  • bağlantı elemanları yaptı;
  • silikon dolgu macunu;
  • bakır otobüs;
  • bir şeffaf malzeme tabakası (pleksiglas, polikarbonat, pleksiglas);
  • bir kontrplak veya tekstolit (pleksiglas);
  • Schottky diyotları;

İnvertörü yalnızca düşük güç tüketimi ile kendiniz monte etmek mantıklıdır. Basit bir şarj kontrolörü o kadar pahalı değil, yani hayır özel anlam cihazı yapmak için zaman harcayın.

kendin yap üretim teknolojisi

Güneş panellerini monte etmek için ihtiyacınız olacak:

  1. Bir çerçeve tasarlayın (kasa).
  2. Tüm güneş pillerini paralel bir devrede lehimleyin.
  3. Güneş pillerini çerçeveye sabitleyin.
  4. Muhafazayı hava geçirmez hale getirin - fotovoltaik hücreler üzerindeki atmosferik yağışla doğrudan temas kabul edilemez.
  5. Pili güneş ışığının en fazla olduğu bir alana yerleştirin.

Özel bir evin enerji ihtiyacını karşılamak için bir güneş paneli (çerçeve) yeterli olmayacaktır. Uygulamaya dayalı olarak, birinden metrekare güneş paneli 120W güç alabilir. Bir konut binasının normal enerji temini için yaklaşık 20 metrekare alacaktır. m. güneş pillerinin alanı.

Çoğu zaman, piller güneşli taraftaki evin çatısına yerleştirilir.

Kasa montajı


Gövde, kontrplak levha ve çıtalardan veya alüminyum köşelerden ve levha ve pleksiglastan (textolite) monte edilebilir.Çerçeveye kaç tane eleman yerleştirileceğine karar vermek gerekir. Elemanlar arasında 3-5 mm'lik bir boşluk gerektiği unutulmamalıdır ve çerçevenin boyutu bu mesafeler dikkate alınarak hesaplanır. Mesafe, termal genleşme sırasında plakaların birbirine temas etmemesi için gereklidir.

Bir yapının montajı alüminyum profil ve pleksiglas:

  • alüminyum bir köşeden dikdörtgen bir çerçeve yapılır;
  • Alüminyum kasanın köşelerinde bağlantı elemanları için delikler açılmıştır;
  • vücut profilinin iç kısmına tüm çevre boyunca silikon dolgu macunu uygulanır;
  • çerçeveye bir pleksiglas levha (textolite) yerleştirilir ve çerçeveye sıkıca bastırılır;
  • sabitleme köşeleri, kasadaki şeffaf malzeme tabakasını güvenli bir şekilde sabitleyen vidaların yardımıyla kasanın köşelerine yerleştirilir;
  • dolgu macununun iyice kurumasına izin verilir;

Her şey, vücut hazır. Güneş pillerini yuvaya yerleştirmeden önce yüzeyin kir ve tozdan iyice temizlenmesi gerekir.

fotosel bağlantısı


Fotoelektronik elemanlarla uğraşırken, bunların çok kırılgan oldukları ve dikkatli kullanım gerektirdiği unutulmamalıdır. Plakaları bir seri zincire bağlamadan önce, dikkatlice ama nazikçe silinirler - plakalar tamamen temiz olmalıdır.

Fotoseller zaten lehimli iletkenlerle satın alındıysa, bu, modülleri bağlama işlemini basitleştirir. Ancak montajdan önce, bu durumda, bitmiş lehimlemenin kalitesini kontrol etmek ve düzensizlikler varsa bunları ortadan kaldırmak gerekir.

Fotovoltaik plakalarda her iki tarafta kontaklar vardır - bunlar farklı polaritedeki kontaklardır. İletkenler (otobüsler) henüz lehimlenmemişse, önce bunları plakaların kontaklarına lehimlemeli ve ardından fotovoltaik hücreleri birbirine bağlamalısınız.

Baraları fotovoltaik modüllere lehimlemek için şunlara ihtiyacınız vardır:

  1. Lastiğin istenen uzunluğunu ölçün ve istediğiniz sayıda şerit halinde kesin.
  2. Plakaların temas noktalarını alkolle silin.
  3. Bir taraftaki kontağın tüm uzunluğu boyunca kontağa ince bir tabaka akı uygulayın.
  4. Lastiği tam olarak temas uzunluğu boyunca takın ve tüm lehim yüzeyinin üzerine ısıtılmış bir havya yavaşça çizin.
  5. Plakayı ters çevirin ve diğer taraftaki tüm lehimleme işlemlerini tekrarlayın.

Havyayı plakaya kuvvetlice bastıramazsınız, eleman patlayabilir. Lehimlemenin kalitesini de kontrol etmek gerekir - fotosellerin ön tarafında herhangi bir düzensizlik olmamalıdır. Tümsekler ve pürüzler kalırsa, havyayı tekrar temas dikişi boyunca dikkatlice yürümeniz gerekir. Düşük güçlü bir havya kullanmak gereklidir.

Fotovoltaik hücreleri doğru ve doğru bir şekilde bağlamak için yapılması gerekenler:

  1. Elemanların montajında ​​deneyim yoksa, elemanların yerleştirileceği bir işaretleme yüzeyi (kontrplak levha) kullanılması tavsiye edilir.
  2. Güneş panellerini kesinlikle işaretlemeye göre düzenleyin. İşaretlerken, elemanlar arasında 5 mm mesafe bırakmayı unutmayın.
  3. Plakaların kontaklarını lehimlerken, polariteyi izlediğinizden emin olun. Fotoseller seri olarak düzgün bağlanmalıdır, aksi takdirde pil düzgün çalışmayacaktır.

Panellerin mekanik montajı:

  1. Bu durumda, plakalar için işaretler yapın.
  2. Güneş pillerini pleksiglasın üzerine yerleştirerek muhafazaya yerleştirin. Çerçevede işaretli yerlere silikon yapıştırıcı ile sabitleyin. Çok fazla yapıştırıcı uygulamayın, plakanın ortasına küçük bir damla damlatın. Plakalara zarar vermemek için dikkatlice bastırın.Plakaları kasaya birlikte taşımak daha iyidir, biri için elverişsiz olacaktır.
  3. Plakaların kenarlarındaki tüm kabloları ortak baralarla bağlayın.

Paneli kapatmadan önce lehimlemenin kalitesini test etmeniz gerekir. Yapı, güneş ışığına daha yakın bir yere dikkatlice çıkarılır ve ortak lastiklerdeki voltaj ölçülür. Beklenen değerler içinde olmalıdır.

Alternatif olarak, sızdırmazlık aşağıdaki gibi yapılabilir:

  1. Damlacıkları uygula silikon dolgu macunu plakalar arasında ve kasanın kenarları boyunca parmaklarınızla fotosellerin kenarlarını pleksiglas üzerine hafifçe bastırın. Elemanların şeffaf tabana mümkün olduğunca yakın olması gerekir.
  2. Elemanların tüm kenarlarına küçük bir ağırlık koyun, diyelim ki, bir otomotiv alet takımından kafalar.
  3. Sızdırmazlık maddesinin iyice kurumasını sağlayın., bu süre zarfında plakalar güvenli bir şekilde sabitlenecektir.
  4. Ardından, plakalar ve çerçevenin kenarları arasındaki tüm bağlantıları dikkatlice yağlayın. Yani, plakaların kendileri hariç, kasadaki her şeyi yağlamanız gerekir. Plakaların arka taraflarının kenarlarına sızdırmazlık maddesi bulaşması kabul edilebilir.

Güneş panelinin son montajı


  1. Konektörü kasanın yan tarafına takın, bağlayıcı Schottky ile bağlayın.
  2. Plakanın dış tarafını koruyucu bir ekranla kapatınşeffaf malzemeden. Bu durumda, pleksiglas. Tasarım hava geçirmez olmalı ve nemin içine girmesini önlemelidir.
  3. Ön yüzünün (pleksiglas) işlenmesi arzu edilir, örneğin vernik (lak PLASTIK-71).

Schottky diyot ne işe yarar? Işık güneş panelinin sadece bir kısmına düşerse ve diğer kısmı kararırsa, elemanlar arızalanabilir.

Diyotlar, bu gibi durumlarda yapısal arızaların önlenmesine yardımcı olur. Bu durumda, güç% 25 oranında kaybolur, ancak diyotlardan vazgeçilemez - akımı şöntler, akım fotoselleri atlar. Voltaj düşüşünü en aza indirmek için Schottky diyotları gibi düşük dirençli yarı iletkenlerin kullanılması gerekir.

Güneş pilinin avantajları ve dezavantajları


Güneş panellerinin hem avantajları hem de dezavantajları vardır. Fotovoltaik konvertör kullanımının tek bir artısı olsaydı, tüm dünya çok uzun zaman önce bu tip elektrik üretimine geçerdi.

Avantajlar:

  1. Güç kaynağının özerkliği, merkezi elektrik şebekesinde elektrik kesintilerine bağımlılık yoktur.
  2. Abonelik ücreti yok elektrik kullanımı için.

Dezavantajları:

  1. Yüksek fiyat ekipman ve elemanlar.
  2. Güneş ışığına bağımlılık.
  3. Elemanlara zarar verme olasılığı olumsuz hava koşulları (dolu, fırtına, kasırga) nedeniyle güneş pili.

Hangi durumlarda kurulumun fotovoltaik hücrelerde kullanılması tavsiye edilir:

  1. Nesne (ev veya yazlık) elektrik hattından çok uzaktaysa. Olabilir kır evi kırsal hinterlandında.
  2. Nesne güneydeki güneşli bölgede bulunduğunda.
  3. birleştirildiğinde Çeşitli türler enerji. Örneğin, soba ısıtma ve güneş enerjisi kullanarak özel bir evi ısıtmak. Düşük güçlü bir güneş enerjisi istasyonunun maliyeti o kadar yüksek olmayacak ve bu durumda ekonomik olarak haklı gösterilebilir.

Kurulum


Pili güneş ışığı ile maksimum aydınlatmanın olduğu yere monte etmek gerekir. Paneller evin çatısına, sert veya döner bir braket üzerine monte edilebilir.

Güneş panelinin önü, 40 ila 60 derecelik bir açıyla güneye veya güneybatıya bakmalıdır. Yüklerken, dikkate alın dış faktörler. Paneller ağaç ve diğer nesneler tarafından engellenmemeli, üzerlerine kir bulaşmamalıdır.

  1. Küçük kusurlu fotosel satın almak daha iyidir. Ayrıca uygulanabilirler, sadece çok güzel değiller görünüm. Yeni elemanlar çok pahalıdır, bir güneş pilinin montajı ekonomik olarak haklı olmayacaktır. Belirli bir acele yoksa, eBay'de plaka sipariş etmek daha iyidir, daha da ucuza mal olacaktır. Sevkiyat ve Çin ile daha dikkatli olmanız gerekir - arızalı parça alma olasılığı yüksektir.
  2. Fotosellerin küçük bir marjla satın alınması gerekiyor, özellikle bu tür yapıların montajında ​​deneyim yoksa, kurulum sırasında bozulma olasılığı yüksektir.
  3. Öğeler henüz kullanılmadıysa, kırılgan parçaların kırılmasını önlemek için bunları güvenli bir yerde saklamalısınız. Plakaları büyük yığınlar halinde istifleyemezsiniz - patlayabilirler.
  4. İlk montajda bir şablon yapılmalıdır., montajdan önce plakaların yerini işaretleyecektir. Bu, lehimlemeden önce elemanlar arasındaki mesafeyi ölçmeyi kolaylaştırır.
  5. Düşük güçlü bir havya ile lehimleme gereklidir, ve hiçbir durumda lehimleme sırasında kuvvet uygulamayın.
  6. Kasayı monte etmek için alüminyum köşeler kullanmak daha uygundur, ahşap yapı daha az güvenilir. Elemanların arkasında bir levha olarak, pleksiglas veya benzeri bir malzeme kullanmak daha iyidir ve boyalı kontrplaktan daha güvenilirdir ve estetik olarak hoş görünür.
  7. Fotovoltaik paneller güneş ışığının maksimum olacağı yerlere yerleştirilmelidir. gündüz saatleri boyunca.

Ev güç kaynağı şeması


Güneş enerjisiyle çalışan özel bir evin seri güç tedarik zinciri aşağıdaki gibidir:

  1. Çok panelli güneş dizisi evin çatısının yamacında veya braket üzerinde bulunan. Enerji tüketimine bağlı olarak 20 panele kadar veya daha fazla olabilir. Pil, 12 voltluk bir doğru akım üretir.
  2. Şarj kontrol cihazı. Cihaz, pilleri erken boşalmaya karşı korur ve ayrıca DC devresindeki voltajı sınırlar. Böylece kontrolör pilleri aşırı yüklenmeden korur.
  3. gerilim invertörü. Doğru akımı alternatif akıma çevirerek ev aletlerinin elektrik tüketimini sağlar.
  4. piller. Özel evler ve kır evleri için, seri olarak birbirine bağlanan birkaç pil takılır. Enerji depolamaya hizmet ederler. Pillerin enerjisi, güneş pillerinin akım üretmediği geceleri kullanılır.
  5. elektrik ölçer.

Oldukça sık, özel evlerde, güç kaynağı sistemi bir yedek jeneratör tarafından desteklenir.

Genel olarak, bir güneş pilini kendi elinizle monte etmek o kadar zor değil. Sadece belirli araçlar, sabır ve doğruluk gereklidir.

Güneş ışığının enerji potansiyeli muazzamdır - etkisi yalnızca gezegende aktif olarak enerji tüketen ve işleyen akıllı bir kişinin ortaya çıkmasına neden olan şiddetli bir yaşam olduğu için tahmin edilebilir. Milyarlarca yıldır, güneş enerjisinin bir kısmı, ekstraksiyon ve işleme için nispeten kolay erişilebilir bir biçimde olan ölü organizmaların (minerallerin) birikintilerinde birikmiştir.

Ama kirlilik çevre ve dünyanın bağırsaklarının sınırlı arzı, insanoğlunun güneş ışığı enerjisinin doğrudan kullanım olasılıklarına yeni bir bakış atmasını sağlıyor.

İnsanlığın mevcut enerji ihtiyacını karşılamak için Sahra Çölü'nde nispeten küçük bir alanı güneş enerjisi santralleri ile doldurmak yeterli olacaktır. Elektrik kullanmak ve işlemek için en uygun enerji şekli olduğundan, güneş ışığının fotovoltaik hücrelerden güneş panelleri kullanılarak doğrudan elektriğe dönüştürülmesi.


Kırmızı kareler sırasıyla Dünya, Avrupa ve Almanya'nın enerji ihtiyacını karşılamak için güneş enerjisi santrallerini barındırmak için gereken alanı göstermektedir.

Fotosellerin çalışma prensibi

Fotosel, ışık fotonlarının enerjisini elektriğe dönüştüren bir cihazdır. Şu anda, yarı iletken fotoelektrik dönüştürücüler oluşturmak için umut verici teknolojiler dahili fotoelektrik etki. Dahili fotoelektrik etkisi ile elektronlar, radyasyon etkisi altında yarı iletkenlerde enerji durumlarına göre yeniden dağıtılır.

Dahili fotoelektrik etkinin çizimi ve açıklaması

Işık enerjisinin elektriğe dönüştürülmesi homojen olmayan yarı iletken yapılarda gerçekleşir. Yapıların heterojenliği, katkılama, birleştirme ve değiştirme ile oluşturulur. kimyasal bileşim yarı iletkenler. Bu nedenle, radyasyonun etkisi altında yarı iletkenin bant boşluğunda bir elektromotor kuvvetinin ortaya çıkmasına neden olan bir değişim gradyanı vardır.


Fotoelektrik etki uygulamasının açıklaması

Bir fotoselin verimliliği aşağıdaki faktörlere bağlıdır:

  • yarı iletkenlerin fotoiletkenliği;
  • yansıtılan ışığın saçılması ve yansıması;
  • radyasyonun bir kısmının fotoelektrik dönüştürücüden dönüşüm olmadan geçirilmesi;
  • elde edilen fotoelektron çiftlerinin rekombinasyonu;
  • fotoselin iç direnci;
  • diğer fiziksel ve kimyasal özellikler.

Fotoelektrik etkinin temel yasaları

Radyo amatörleri, bir diyotu veya transistörü keserseniz ve bir yarı iletken bağlantı noktasını aydınlatırsanız, elemanın terminallerinde küçük bir potansiyel elde edebileceğinizi bilirler. Bu etki genellikle kendi kendine yapılan ışığa duyarlı sensörler veya gösterim yardımcıları oluşturmak için kullanılır, ancak bu yöntem ışığın büyük ölçekli enerjiye dönüştürülmesi için kârsızdır.

Sürecin teknolojik karmaşıklığı nedeniyle evde “sıfırdan” bir güneş pili yapmanın mümkün olmadığı açıktır, bu nedenle sıradan bir tüketici için hazır fotovoltaik hücrelerden üretim panelleri oluşturmak mantıklıdır. kendi elleri.


Koruyucu taşıma ambalajında ​​güneş panelleri için hazır fotovoltaik hücreler

fotosel verimliliği

Bir yarı iletken bağlantının etkin bant aralığı, dalga boyuna (lüminesans spektrumu) bağlıdır. Bu nedenle, laboratuvar ve endüstriyel fotosellerde, ışığı spektrumlara ayırmayı ve dar bir ışık dalgaları aralığı için tasarlanmış fotoelektronik dönüştürücüleri ayrı ayrı ışınlamayı mümkün kılan kademeli teknolojiler kullanılmaya başlandı.

Bu teknolojiler bilginin kullanımını içerir. çeşitli endüstriler laboratuvarlarda karmaşık araştırma kullanımı ile bilim. Fotosellerin üretimi için, çeşitli kimyasal elementlerin ve bileşiklerin safsızlıklarına sahip silikon gofretler kullanılır. Güneş enerjisini elektriğe dönüştürmek için karlı beklentiler, güç açısından radyo elektroniği üretimiyle karşılaştırılabilir tüm bir endüstrinin gelişmesine izin verdi.


Fotosel üreticileri, kaplama, yansıma önleyici kaplamalar oluşturma ve çok aşamalı bir yapı kullanarak fotosellerin optik ve elektriksel özelliklerini geliştirmekle uğraşmaktadır.

Şu anda, ışığın elektriğe endüstriyel dönüşümünün (verimlilik) ortalama verimliliği yaklaşık %14 ve en iyi örnekler için yaklaşık %25'tir. Laboratuvar koşullarında yaklaşık %45 verim elde edilmiştir.

Üreten bir pilin oluşumu

Güneş panellerinin çalışma prensibi, fotosellerin bağlantısı pillerde biriken elektriği üreten ve ardından endüstriyel voltaj ve frekans elektriğine dönüştüren tek bir yapıya dönüştürülür.

Fotoseller diğer piller gibi seri bağlandığında daha fazla voltaj verir ve paralel bağlandığında çıkış akımı artar ve pilin toplam iç direnci azalır.


Bir güneş pili oluşturma ilkesi ölçeklenebilir, yani hem bireysel fotoselleri bağlamak hem de önceden monte edilmiş tertibatları tek bir panele bağlamak için uygulanabilir.

Yarı iletken bağlantıların boyutları mikron cinsinden ölçüldüğünden, üreticiler fotoelektronik dönüştürücüleri, çıkış özelliklerine (voltaj, akım, güç) sahip ve bir pilde daha fazla kombinasyon için uygun olan hazır fotosellerde birleştirir.


Kendi elinizle bir güneş paneli yapmadan önce, şebeke gerilimi üretmek için inverterlere bağlanan akülerin şarj akımından hesaplanan beklenen çıkış gücünü bilmeniz gerekir. Böylece, mevcut pillerin maksimum şarj akımını bilerek, bir güneş pili için gerekli olan fotosellerin sayısını ve alanını, verimliliklerini dikkate alarak hesaplamak mümkündür.

Güneş pili için aksesuarlar

Aşağıdaki şekilden de anlaşılacağı gibi, çeşitli kapasitelerde güneş pilleri için fotovoltaik pil üretiminde dünya liderleri Çin ve Almanya'dır. Bu nedenle, çoğu durumda, büyük güneş enerjisi santralleri üreticileri ve bireysel kullanıcılar, internet üzerinden sipariş vererek, üretim panellerini birleştirmek için Çin fotovoltaik hücrelerini satın alıyor.


Güneş enerjisini elektriğe dönüştürmek için fotovoltaik hücrelerin üretiminde büyüme dinamikleri

Fotosel plakası çok kırılgan olduğu için fotoselin bükülme ve çevresel etkilerden korunması için güçlü bir yapıya ihtiyaç vardır. Bu tasarım şunları sağlamalıdır:

  • güvenilir elektriksel bağlantı fotoseller;
  • montajın geometrik parametrelerinin gücü ve değişmezliği;
  • mekanik hasara karşı koruma;
  • neme, yağışa, toza ve kire karşı koruma;
  • düşük ışık yansıması (yansıma önleyici kaplama);
  • koruyucu camın iyi şeffaflığı.

En yeni teknolojiler güneş panellerini esnek hale getirmenize olanak tanır, bu da kurulumları sırasındaki sorunları önemli ölçüde azaltır

Üreticiler, kendi montaj, kurulum ve bağlantı nüanslarına sahip çeşitli ebat ve tiplerde fotoseller sunmaktadır. Ayrıca sıklıkla ekli film parlama önleyici ustanın kendisini monte edilmiş güneş paneline uygulamak zorunda kalacağı kaplamalar. Bu nedenle, güneş panellerini monte etmeden önce satın alınan güneş pilleri için mevcut tüm belgeleri dikkatlice incelemeniz gerekir. Aşağıdaki video, en popüler fotosellere genel bir bakış sunmaktadır.

Güneş pilinden elektrik elde etmek

Güneş pilinin çıkış akımının ve voltajının, ışık akısının yoğunluğuna ve güneş ışınlarının gelme açısına bağlı olduğu unutulmamalıdır. Bu nedenle, bulutlu havalarda ve sabah ve akşam saatlerinde pilin çıkış gücü, güneşli öğlen saatlerinden birkaç kat daha düşük olacaktır.

Hava koşulları değiştirilemeyeceği için güneş piline yönlendirilen toplam ışın sayısını kullanarak güneş pili sayısını artırmak mümkündür. reflektörler folyodan yapılmıştır.


Ev yapımı folyo reflektörleri kullanarak güneş panellerinin verimliliğini önemli ölçüde artırabilirsiniz.

Kural olarak, güneş panelleri, öğle saatlerinde gökyüzünde bulunan Güneş'ten gelen varsayımsal bir çizgiye dik olarak kurulur. Yani güneş panelinin bulunduğu alana dik olarak yerleştirilen bir alan gölge yapmamalıdır. Bu kurulum açısı mevsimlerin değişmesine göre değişecektir - yaz gündönümü gününde Güneş en yüksek noktasında ufkun üzerine çıkar.

Çoğu durumda, güneş panelleri kalıcı olarak ve ayar yapılmadan, hatta bazen evin çatısının farklı taraflarına kurulur ve günün sadece belirli saatlerinde verimli elektrik üretimi alır.

Güneş panelinin verimini en üst düzeye çıkarmak için, Güneş'in gökyüzündeki hareketini takip edecek, paneli gelen ışınlara dik olarak yönlendirecek bir cihaz kurmanız gerekir.


Güneş pili, gündüz saatlerinde Güneş'in hareketini izleyen döner bir cihaz üzerine kuruludur.

Güneş pilleri olması gerekir Şarj kontrol cihazı doğru şarj akımı parametrelerini korumak için. Şarj akımını en uygun dönemde gözlemleyerek, gerekli süreyi not ederek, güneş panelleri alanında bir artış veya ek pillerin takılmasını planlamak mümkündür.

Güneş panellerinin aküye en basit bağlantısı ile ters akım deşarjını önlemek için aralarına seri olarak bir diyot bağlanması tavsiye edilir.

AT modern dünya elektrik enerjisi olmadan varoluşu hayal etmek zordur. Aydınlatma, ısıtma, iletişim ve diğer zevkler Komforlu hayat doğrudan ona bağlıdır. Bu bizi, biri güneş olan alternatif ve bağımsız kaynaklar aramaya zorlar. Bu enerji alanı henüz çok gelişmemiştir ve endüstriyel tesisler ucuz değiller. Çıktı, güneş panellerinin kendi elleriyle üretimi olacaktır.

güneş pili nedir

Güneş pili, birbirine bağlı fotosellerden oluşan bir paneldir. Güneş enerjisini doğrudan elektrik akımına dönüştürür. Sistemin tasarımına bağlı olarak, elektrik enerjisi birikir veya hemen binaların, mekanizmaların ve cihazların enerji kaynağına gider.

Bir güneş pili, birbirine bağlı fotovoltaik hücrelerden oluşur.

Hemen hemen herkes en basit fotoselleri kullandı. Elektronik aletleri şarj etmek için hesap makinelerine, el fenerlerine, pillere yerleştirilmiştir. bahçe fenerleri. Ancak kullanım bununla sınırlı değildir. Güneş enerjisiyle çalışan elektrikli araçlar var; uzayda bu ana enerji kaynaklarından biridir.

Güneşli günlerin bol olduğu ülkelerde, piller çatılara kurulur ve ısıtma ve sıcak su için kullanılır. Bu tip kollektörler olarak adlandırılır, güneş enerjisini ısıya dönüştürürler.

Çoğu zaman, tüm şehirlerin ve kasabaların güç kaynağı yalnızca bu tür enerji nedeniyle gerçekleşir. Güneş enerjisi santralleri yapılıyor. Özellikle ABD, Japonya ve Almanya'da popülerdirler.

Cihaz

Güneş pili cihazı, yirminci yüzyılda A. Einstein tarafından keşfedilen fotoelektrik etki olgusuna dayanmaktadır. Bazı maddelerde, güneş ışığının veya diğer maddelerin etkisi altında yüklü parçacıkların ayrıldığı ortaya çıktı. Bu keşif, 1953'te ilk güneş modülünün yaratılmasına yol açtı.

Elemanların üretimi için malzeme yarı iletkenlerdir - farklı iletkenliğe sahip iki malzemenin birleştirilmiş plakaları. Çoğu zaman, üretimleri için çeşitli katkı maddeleri içeren polikristal veya monokristal silikon kullanılır.

Güneş ışığının etkisi altında, bir katmanda fazla elektron, diğerinde ise eksiklikleri görülür. Eksiklikleri ile bölgeye "Ekstra" elektronlar girer, bu işlem aldı bölge adı geçiş.

Güneş pili, farklı iletkenliğe sahip iki yarı iletken katmandan oluşur.

Elektron fazlalığı ve eksikliği oluşturan malzemeler arasına geçişi engelleyen bir bariyer tabakası yerleştirilir. Bu, akımın yalnızca bir enerji tüketimi kaynağı olduğunda ortaya çıkması için gereklidir.

Yüzeye çarpan ışık fotonları elektronları nakavt eder ve onlara bariyer tabakasını aşmak için gerekli enerjiyi sağlar. Negatif elektronlar p-iletkeninden n-iletkenine geçer ve pozitif elektronlar bunun tersini yapar.

Yarı iletken malzemelerin farklı iletkenlikleri nedeniyle, elektronların yönlendirilmiş bir hareketi oluşturmak mümkündür. Böylece bir elektrik akımı üretilir.

Elemanlar birbirine seri olarak bağlanır ve pil adı verilen daha büyük veya daha küçük bir alandan oluşan bir panel oluşturur. Bu tür piller doğrudan tüketim kaynağına bağlanabilir. Ama o zamandan beri güneş aktivitesi gündüzleri değişir ve geceleri tamamen durur, güneş ışığının yokluğunda enerji biriktiren piller kullanırlar.

Bu durumda gerekli bir bileşen denetleyicidir. Pilin şarjını kontrol etmeye yarar ve tam şarj olduğunda pili kapatır.

Güneş pili tarafından üretilen akım sabittir, kullanmak için alternatif akıma dönüştürülmesi gerekir. İnverter bunun için var.

her şeyden beri elektrikli aletler, enerji tüketen, belirli bir voltaj için tasarlanmış olup, sistemin istenen değerleri sağlayan bir stabilizatöre ihtiyacı vardır.

Güneş modülü ile tüketici arasına ek cihazlar kurulur

Ancak tüm bu bileşenler mevcutsa, tüketicilere enerji sağlayan ve onları devre dışı bırakmakla tehdit etmeyen işlevsel bir sistem elde etmek mümkündür.

Modüller için eleman türleri

Üç ana tip güneş paneli vardır: polikristal, monokristal ve ince film. Çoğu zaman, her üç tip de çeşitli katkı maddeleri içeren silikondan yapılır. Kadmiyum tellür ve bakır-kadmiyum selenit de özellikle film panellerin üretiminde kullanılmaktadır. Bu katkı maddeleri, hücre verimliliğinde %5-10 oranında bir artışa katkıda bulunur.

kristal

En popüler monokristaldir. Tek kristallerden yapılmışlardır, tek tip bir yapıya sahiptirler. Bu tür plakalar, bir çokgen veya kesik köşeli bir dikdörtgen şeklindedir.

Tek kristal hücre, eğimli köşeleri olan bir dikdörtgen şeklindedir.

Tek kristal elemanlardan oluşan pil, diğer tiplere göre daha yüksek verimliliğe sahiptir, verimi %13'tür. Hafif ve kompakttır, hafif bükülmelerden korkmaz, düz olmayan zeminlere monte edilebilir, servis ömrü 30 yıldır.

Dezavantajlar, bulutluluk sırasında enerji üretiminin tamamen kesilmesine kadar güçte önemli bir azalmayı içerir. Aynı şey hava karardığında da oluyor, pil gece çalışmıyor.

Polikristal hücre, paneli boşluksuz monte etmenizi sağlayan dikdörtgen bir şekle sahiptir.

Polikristal, döküm yoluyla üretilir, dikdörtgen veya kare şeklinde ve heterojen bir yapıya sahiptir. Verimlilikleri tek kristalli olanlardan daha düşüktür, verimlilik sadece %7-9'dur, ancak bulutlu, tozlu veya alacakaranlıkta çıktıdaki düşüş önemli değildir.

Bu nedenle sokak aydınlatma yapımında kullanılırlar, ancak daha çok ev yapımı olanlar tarafından kullanılırlar. Bu tür plakaların maliyeti tek kristallerden daha düşüktür, hizmet ömrü 20 yıldır.

Film

İnce film veya esnek elemanlar, amorf bir silikon formundan yapılır. Panellerin esnekliği, onları mobil, toplanmış hale getirir, seyahatlerde yanınıza alabilir ve her yerde bağımsız bir güç kaynağına sahip olabilirsiniz. Aynı özellik, bunları kavisli yüzeylere monte etmenizi sağlar.

Film pili amorf silikondan yapılmıştır

Verimlilik açısından, film paneller kristal olanlardan iki kat daha düşüktür; aynı miktarda üretmek için çift pil alanı gereklidir. Ve film dayanıklılık açısından farklılık göstermiyor - ilk 2 yılda verimlilikleri %20-40 oranında düşüyor.

Ancak bulutlu veya karanlık olduğunda, enerji üretimi yalnızca %10-15 oranında azalır. Göreceli ucuzlukları şüphesiz bir avantaj olarak kabul edilebilir.

evde güneş paneli ne yapılır

Ticari olarak üretilen pillerin tüm avantajlarına rağmen en büyük dezavantajı fiyatlarının yüksek olmasıdır. yaparak bu sıkıntıdan kurtulabilirsiniz. en basit panel doğaçlama malzemelerden kendi elleriyle.

diyotlardan

Diyot, plastik bir kutuda lens görevi gören bir kristaldir. Güneş ışınlarını iletken üzerinde toplayarak bir elektrik akımı oluşturur. Birbirine bağlanma çok sayıda diyotlar, bir güneş pili alıyoruz. Karton tahta olarak kullanılabilir.

Sorun, alınan enerjinin gücünün küçük olması, yeterli miktarda üretmek için çok sayıda diyot gerekecek. Finansal ve işçilik maliyetleri açısından, böyle bir pil fabrikadan çok daha üstündür ve güç açısından ondan çok daha düşüktür.

Ek olarak, aydınlatmada bir azalma ile üretim keskin bir şekilde düşer. Evet ve diyotların kendileri yanlış davranıyor - genellikle kendiliğinden parlama meydana geliyor. Yani diyotların kendileri üretilen enerjiyi tüketir. Sonuç kendini gösteriyor: verimsiz.

transistörlerden

Diyotlarda olduğu gibi, transistörün ana elemanı bir kristaldir. Ancak güneş ışığına izin vermeyen metal bir kasa içine yerleştirilmiştir. Pil yapmak için kasa kapağı demir testeresi ile kesilir.

Transistörlerden düşük güçlü bir pil monte edilebilir

Daha sonra elemanlar bir textolite levhasına veya tahtanın rolüne uygun başka bir malzemeye yapıştırılır ve birbirine bağlanır. Bu şekilde, enerjisi bir el fenerini veya radyoyu çalıştırmaya yetecek bir pil monte edebilirsiniz, ancak böyle bir cihazdan çok fazla güç beklememelisiniz.

Ancak kamp kaynağı düşük güç enerjisi oldukça uygundur. Özellikle de yaratılış sürecinin kendisine hayransanız ve sonucun pratik faydaları çok önemli değilse.

Ustalar, fotosel olarak CD'leri ve hatta bakır plakaları kullanmayı önerir. Bahçe fenerlerindeki fotosellerden taşınabilir telefon şarj cihazı yapmak kolaydır.

En iyi çözüm hazır tabak satın almak olacaktır. Bazı çevrimiçi siteler, küçük bir üretim hatası olan modülleri uygun fiyata satmaktadır, kullanıma oldukça uygundur.

Pillerin rasyonel yerleşimi

Modüllerin yerleşimi, sistemin ne kadar güç üreteceğini büyük ölçüde belirler. Fotosellere ne kadar çok ışın vurursa, o kadar fazla enerji üreteceklerdir. Optimum bir konum için aşağıdaki koşullara uyulmalıdır:


Önemli! Bir pilin mevcut gücü, en zayıf hücrenin performansı ile belirlenir. Bir modül üzerindeki küçük bir gölge bile sistem performansını %10 ila %50 oranında azaltabilir.

Gerekli güç nasıl hesaplanır

Pilin montajına geçmeden önce gerekli gücü belirlemek gerekir. Bu, satın alınan hücre sayısına bağlıdır ve Toplam alanı bitmiş piller

Sistem ya özerk (eve kendi başına elektrik sağlayan) ya da güneş enerjisi ile geleneksel bir kaynağı birleştiren birleşik olabilir.

Hesaplama üç adımdan oluşur:

  1. Toplam güç tüketimini öğrenin.
  2. Yeterli pil kapasitesini ve invertör kapasitesini belirleyin.
  3. Bölgenizdeki güneşlenme verilerine göre gerekli hücre sayısını hesaplayın.

Güç tüketimi

Otonom bir sistem için bunu elektrik sayacınızdan belirleyebilirsiniz. Ortalama günlük tüketimi elde etmek için ayda tüketilen toplam enerji miktarını gün sayısına bölün.

Cihazların sadece bir kısmına bataryadan güç sağlanacak ise pasaport veya cihaz üzerindeki işarete göre güçlerini öğreniniz. Ortaya çıkan değerleri günlük çalışma saatleriyle çarpın. Tüm cihazlar için elde edilen değerleri ekleyerek, günlük ortalama tüketimi alın.

AB (pil) kapasitesi ve invertör gücü

AB için güneş sistemleriçok sayıda deşarj ve deşarj döngüsüne dayanmalı, küçük bir kendi kendine deşarja sahip olmalı, büyük bir şarj akımına dayanmalı, yüksek hızda çalışmalı ve Düşük sıcaklık minimum bakım gerektirirken. Bu parametreler kurşun asitli aküler için idealdir.

Bir diğer önemli gösterge, bir pilin kabul edebileceği ve saklayabileceği maksimum şarj olan kapasitedir. Piller paralel, seri veya her iki bağlantının birleştirilmesiyle yetersiz kapasite artırılır.

Hesaplama, gerekli AB sayısını bulmaya yardımcı olacaktır. 200 Ah kapasiteli ve 12 V voltajlı bir aküde 1 günlük enerji rezervlerinin konsantrasyonu için düşünün.

Günlük talebin 4800Vh, sistem çıkış voltajının 24V olduğunu varsayın İnverter kaybının %20 olduğunu varsayarak, 1,2 düzeltme faktörü girin.

4800:24х1.2=240 Ah

AB'nin deşarj derinliği %30-40'ı geçmemelidir, bunu dikkate alacağız.

240х0,4= 600 Ah

Ortaya çıkan değer, pil kapasitesinin üç katıdır, bu nedenle gerekli miktarı sağlamak için paralel bağlı 3 pil gerekecektir. Ancak aynı zamanda akü voltajı 12 V'tur, iki katına çıkarmak için seri bağlı 3 aküye daha ihtiyacınız olacaktır.

48 V'luk bir voltaj elde etmek için 4 AB'lik iki paralel zinciri paralel bağlayın

Evirici, doğru akımı alternatif akıma dönüştürmek için kullanılır. Zirveye, maksimum yüke göre seçin. Bazı tüketici cihazlarında, başlangıç ​​akımı nominal akımdan çok daha yüksektir. Dikkate alınan bu göstergedir. Diğer durumlarda, nominal değerler dikkate alınır.

Gerginliğin şekli de önemlidir. En iyi yol saf sinüs dalgasıdır. Voltaj düşüşlerine karşı duyarsız cihazlar için uygundur kare şekli. Cihazı AB'den doğrudan güneş panellerine geçirme olasılığını da göz önünde bulundurmalısınız.

Gerekli hücre sayısı

Farklı alanlardaki güneşlenme göstergeleri çok farklıdır. Doğru bir hesaplama için, bölgeniz için bu sayıları bilmeniz gerekir, verileri internette veya bir hava istasyonunda bulmak kolaydır.

Farklı bölgeler için aylık güneşlenme tablosu

Güneşlenme sadece yılın zamanına değil, aynı zamanda pilin açısına da bağlıdır.

Hesaplarken, yıl boyunca en az güneşlenme göstergelerine göre hareket edin, aksi takdirde pil bu süre zarfında yeterli enerji üretmeyecektir.

Minimum göstergelerin - Ocak ayında 0.69, maksimumun - Temmuz ayında 5.09 olduğunu varsayalım.

Kış saati için düzeltme katsayısı - 0,7, yaz saati için - 0,5.

Gerekli enerji miktarı - 4800 Wh.

Bir panel 260 W güce ve 24 V gerilime sahiptir.

AB ve invertördeki kayıplar %20'dir.

Kayıpları hesaba katarak tüketimi hesaplıyoruz: 4800 × 1,2 = 5760 Wh = 5,76 kWh.

Bir panelin performansını belirliyoruz.

Yaz: 0,5×260×5.09= 661.7 Wh.

Kış: 0.7×260×0.69=125,5 Wh.

Tüketilen enerjiyi panellerin performansına bölerek gerekli pil sayısını hesaplıyoruz.

Yaz: 5760/661.7=8.7 adet.

Kışın: 5760/125.5=45,8 adet.

Tam tedarik için kışın yaza göre beş kat daha fazla modüle ihtiyaç duyulacağı ortaya çıktı. Bu nedenle, hemen daha fazla pil takmaya veya kış dönemi hibrit bir güç kaynağı sistemi sağlar.

Kendi elinizle bir güneş pili nasıl monte edilir

Montaj birkaç aşamadan oluşur: kasanın imalatı, elemanların lehimlenmesi, sistemin montajı ve montajı. Başlamadan önce, ihtiyacınız olan her şeyi stoklayın.

Pil birkaç katmandan oluşur.

Malzemeler ve araçlar

  • fotoseller;
  • düz iletkenler;
  • alkol-rosin akışı;
  • havya;
  • alüminyum profil;
  • alüminyum köşeler;
  • donanım;
  • silikon dolgu macunu;
  • metal için demir testeresi;
  • Tornavida;
  • cam, pleksiglas veya pleksiglas;
  • diyotlar;
  • ölçüm aletleri.

İletkenlerle birlikte fotosel sipariş etmek daha iyidir, bu amaç için özel olarak tasarlanmıştır. Diğer iletkenler daha kırılgandır, bu da lehimleme ve montaj sırasında sorun olabilir. Halihazırda lehimlenmiş iletkenlere sahip hücreler var. Daha pahalıya mal olurlar, ancak çok fazla zaman ve emek tasarrufu sağlarlar.

İletkenli plakalar satın alın, bu çalışma süresini azaltacaktır

Gövde çerçevesi genellikle alüminyum bir köşeden yapılır, ancak kullanılması mümkündür. ahşap çıtalar veya kare kesitli çubuklar 2x2. Bu seçenek, yeterli hava koruması sağlamadığı için daha az tercih edilir.

Saydam bir panel için ışığın minimum kırılma indisine sahip bir malzeme seçin. Işınların yolundaki herhangi bir engel enerji kaybını arttırır. Malzemenin mümkün olduğu kadar az kızılötesi radyasyon iletmesi arzu edilir.

Önemli! Panel ne kadar çok ısınırsa, o kadar az güç üretir.

Çerçeve hesaplama

Çerçevenin boyutları, hücrelerin boyutuna göre hesaplanır. Bitişik elemanlar arasında 3-5 mm'lik küçük bir mesafe sağlamak ve elemanların kenarlarıyla örtüşmemesi için çerçevenin genişliğini hesaba katmak önemlidir.

Hücreler çeşitli ebatlarda üretilmekte olup, 81x150 mm ebatlarında 36 plaka seçeneğini göz önünde bulundurun. Elemanları 4 sıra, 9 parça bir arada düzenliyoruz. Bu verilere dayanarak, çerçevenin boyutları 835x690 mm'dir.

kutu imalatı


Lehimleme elemanları ve montaj modülleri

Elemanlar temassız olarak satın alınırsa, önce her bir plakaya lehimlenmeleri gerekir. Bunu yapmak için iletkeni eşit parçalara ayırın.

  1. Kartondan istediğiniz büyüklükte bir dikdörtgen kesin ve iletkeni etrafına sarın, ardından her iki taraftan kesin.
  2. Her iletkene akı uygulayın, elemana bir şerit takın.
  3. İletkeni hücrenin tüm uzunluğu boyunca dikkatlice lehimleyin.

    İletkenleri her plakaya lehimleyin

  4. Hücreleri 3-5 mm'lik bir boşlukla arka arkaya yerleştirin ve sırayla birbirine lehimleyin.

    Kurulum sırasında modüllerin işlevselliğini periyodik olarak kontrol edin.

  5. Bitmiş 9 hücre sıralarını gövdeye aktarın ve birbirleriyle ve çerçevenin ana hatlarıyla hizalayın.
  6. Daha geniş lastikler kullanarak ve polariteyi gözlemleyerek paralel lehimleyin.

    Saydam bir alt tabaka üzerine eleman sıralarını yerleştirin ve birlikte lehimleyin

  7. "+" ve "-" kontaklarını çıkarın.
  8. Her elemana 4 damla dolgu macunu sürün ve ikinci bardağı üstüne yerleştirin.
  9. Tutkalın kurumasına izin verin.
  10. Nemin içeri girmemesi için çevreyi dolgu macunu ile doldurun.
  11. Paneli, köşeleri kullanarak alüminyum profilin yanlarına vidalayarak muhafazaya sabitleyin.
  12. Modül aracılığıyla pilin boşalmasını önlemek için sızdırmazlık maddesi içeren bir Schottke engelleme diyotu takın.
  13. Çıkış kablosuna iki pimli bir konektör sağlayın ve ardından denetleyiciyi buna bağlayın.
  14. Pili desteğe sabitlemek için köşeleri çerçeveye vidalayın.

Video: güneş modülünün lehimlenmesi ve montajı

Pil hazır, takmaya devam ediyor. Daha verimli çalışma için bir izleyici yapabilirsiniz.

Döner mekanizmanın üretimi

En basit döner mekanizmayı kendiniz yapmak kolaydır. Çalışma prensibi bir karşı ağırlık sistemine dayanmaktadır.

  1. Ahşap bloklardan veya alüminyum profilden, akü için bir merdiven şeklinde bir destek monte edin.
  2. İki yatak ve bir metal çubuk veya boru kullanarak, pili büyük tarafın ortasına sabitlenecek şekilde üstüne monte edin.
  3. Yapıyı doğudan batıya yönlendirin ve güneş doruk noktasına gelene kadar bekleyin.
  4. Paneli, ışınların dikey olarak çarpması için döndürün.
  5. Bir uca bir su kabı sabitleyin, diğer ucunu bir yükle dengeleyin.
  6. Suyun azar azar akması için kapta bir delik açın.

Su dışarı aktıkça kabın ağırlığı azalacak ve panelin kenarı yükselerek pili güneşe doğru çevirecektir. Deliğin boyutunun ampirik olarak belirlenmesi gerekecektir.

En basit güneş izci, bir su saati prensibi ile yapılır.

Tek ihtiyacınız olan sabahları bir kaba su dökmek. Böyle bir yapıyı çatıya kuramazsınız, ancak bahçe arsası veya ön çimenler, gayet iyi olacak. Başka, daha karmaşık izci tasarımları da var, ancak daha pahalıya mal olacaklar.

Video: kendi elektronik güneş izleyicinizi nasıl yaparsınız

Pil kurulumu


Artık ücretsiz elektriği test edebilir ve keyfini çıkarabilirsiniz.

Modül bakımı

Güneş panelleri, hareketli parçaları olmadığı için özel bakım gerektirmez. onların için normal işleyiş zaman zaman yüzeyi kir, toz ve kuş pisliklerinden temizlemek yeterlidir.

Aküleri bir bahçe hortumu ile, iyi bir su basıncı ile yıkayın, bunun için çatıya çıkmanıza bile gerek yok. Ek ekipmanın durumunu kontrol edin.

Maliyetler ne kadar sürede ödenecek

Güneş enerjisi besleme sisteminden anlık faydalar beklememelisiniz. Evdeki otonom bir sistem için ortalama geri ödemesi yaklaşık 10 yıldır.

Ne kadar çok enerji tüketirseniz, maliyetleriniz o kadar hızlı amorti eder. Sonuçta, hem küçük hem de büyük tüketim için ek ekipman satın alınması gerekir: bir pil, bir invertör, bir kontrolör ve maliyetlerin küçük bir kısmını bırakırlar.

Ayrıca ekipmanın ömrünü ve panellerin ömrünü de göz önünde bulundurun, böylece ödeme yapmadan önce onları değiştirmek zorunda kalmazsınız.

Tüm maliyetlere ve dezavantajlara rağmen, güneş enerjisi gelecek. Güneş yenilenebilir bir enerji kaynağıdır ve en az 5.000 yıl daha sürecek. Evet ve bilim durmuyor, fotoseller için çok daha yüksek verimlilikle yeni malzemeler ortaya çıkıyor. Yani, yakında daha uygun olacaklar. Ama güneşin enerjisini şimdiden kullanabilirsiniz.