Чем заливают солнечную панель

Изготовление солнечных панелей с применением прозрачной эпоксидной смолы

Цель была сделать пусть и дорогие панели, но чтобы они прослужили долго и выглядели нормально, поэтому пришлось покупать дорогую эпоксидную смолу. Еще есть хороший вариант, это ламинирование элементов пленкой EVA, но в домашних условиях невозможно это качественно сделать, нужен как минимум мощный фен и много терпения, при том что пленка эта тоже дорогая.

Набор для сборки солнечной панели.

Набор всех необходимых элементов. В наборе элементов так-же идут необходимые для пайки элементов шины и карандаш с флюсом.

А это специальная супер-прозрачная эпоксидная смола.

Сначала решил попробовать залить один элемент в качестве эксперимента, посмотреть на прозрачность, и как долго она твердеет. Выбрал из набора элемент что по хуже и залил. Вот что получилось на снимке ниже, прозрачность идеальная.

Солнечная панель своими руками.

Дальше принялся за изготовление алюминиевой рамки. После того как рамку сделал, по периметру нанес слой силиконового герметика, и вложил стекло. Получилась герметичная рама. Оставил высыхать.

Далее все подготовил к пайке элементов. Приготовил 250 грамм эпоксидной смолы и налил ее прямо на стекло, разогнал по всей поверхности. Потом прямо в смолу разложил как должны быть рядами все 36 элементов, и по-быстрому их спаял между собой. Элементы кстати немного вогнутой форму и края немного отстают от стекла, поэтому временно приходилось прижимать элементы всякими тяжелыми предметами.

Паять решил прямо в раме так-как если заранее спаять то можно поломать хрупкие элементы при переносе на стекло, а если сначала спаять, а потом заливать эпоксидной смолой, под элементами останутся воздушные пузыри, которые трудно выгонять и можно так сломать элементы. Получилась вот такая готовая солнечная панель.

После сборки панель протестировал на солнце. Ток короткого замыкания составил 3,6А , как и заявлено в характеристике элементов, значит все в порядке и панель работает.

Далее развел еще 100 грамм эпоксидной смолы и залил полностью элементы.

Вот так теперь выглядит тыльная сторона панели, все элементы герметичны и защищены от внешней окружающей среды.

Вторую панель сделал точно так-же, теперь есть две солнечные панели общей мощностью 120 ватт.

В итоге на изготовление этих двух панелей я потратил 5000 рублей, результат хороший, так-как заводские панели такой мощности стоят более 10000 рублей, а эти получились не хуже и значительно дешевле.

Источник

Советы по герметизации солнечных батарей

Герметизация солнечных панелей – необходимое условие при изготовлении солнечных батарей своими руками. Только качественное выполнение всей работы может гарантировать долгую и беспроблемную работу всей гелиоустановки. В противном случае хрупкие и даже нежные фотоэлементы достаточно быстро выйдут из строя даже под воздействием обычной пыли и дождевой влаги. Если не провести своевременную герметизацию, то не гарантирована и долговременная работа контактов и проводников. Они окислятся и перестанут функционировать.

Если учесть, что для сборки солнечных батарей используются полупроводники с серебрением, то важность проблемы герметизации становится очевидной.

Герметик для солнечных батарей

Для наилучшего качества можно воспользоваться или герметиком для солнечных батарей на силиконовой основе или купить заливочный компаунд-инкапсулянт. Последний вариант стал хорошей заменой EVA-пленке. С ним можно легко и быстро произвести герметизировать и изолировать солнечную батарею своими руками без особых проблем.

Высокие технологии на службе человека? В XXI веке все возможно. Установка солнечных батарей своими руками дает альтернативный источник энергии, не зависящий от перепадов напряжения в сети.

Изоляция солнечных батарей при помощи компаунда

Если для изоляции решено использовать компаунд–инкапсулянт (можно купить смесь «Sylgard 184»), то работы нужно проводить в такой последовательности:

на первом этапе нужно вклеить лицевое стекло и произвести в обязательном порядке обезжиривание. Данную операцию нужно проводить в два этапа. Изначально стекло протирается салфеткой, смоченной в бензине и сушится, затем то же самое делается, но уже с ацетоном. Между обезжириванием и началом работ не должно проходить более чем 3-4 часа;

смешать половину компаунда (0,5 кг) и половину катализатора, который входит в комплект. В получившейся смеси не должно оставаться сухих крупинок и комочков. Если купить компаунд в стандартной упаковке, то в ней находится 1 кг. инкапсулянта.

Вылить смесь на стекло и распределить максимально равномерно по всей поверхности. Если необходимо, использовать валики или кисти. Теперь дождаться момента, пока перестанут появляться пузыри воздуха. Обычно процесс занимает не более 5 минут.

выложить на подготовленное стекло цепочки элементов солнечных панелей лицевой стороной вниз. Для наибольшей надежности и фиксации, чтобы избежать повреждений и сдвигов обратные стороны скрепляются при помощи скотча

смешать оставшуюся часть инкапсулянта и катализатора компаунда.

Смесь равномерно распределяется поверх солнечных элементов. Первоначальное затвердение произойдет в течение 1-го часа.

Перевернуть стекло можно не ранее чем через 5-6 часов: именно столько нужно, чтобы смесь окончательно затвердела.

При раскладывании цепочек элементов нужно учесть:

• что ячейки будут расширяться под воздействием солнечных лучей. Зазоры нужно оставлять с учетом максимального расширения;
• работы нужно проводить на идеально гладкой и ровной поверхности. Стекло не должно находиться в наклонном положении. В противном случае цепочки просто «сползут» вниз;
• жаркая погода и повышенная влажность – не лучшее время для работы. Чем выше температура, тем быстрее происходит затвердевание;
• если все выполнено верно, то поверхность будет водооталкивающей, влагостойкой и абсолютно прозрачной, что очень важно для солнечных батарей.

Изоляция солнечных батарей своими руками при помощи герметика

Изоляция с помощью герметика для солнечных батарей – более дешевый и экономичный вариант, так как цена материала несравнимо меньше, чем компаунда. В данном случае не проводится сплошная обработка всех поверхностей. Для герметизации солнечных батарей своими руками таким способом нужно:

• наносить герметик на края и тыльную сторону корпусов и фотоэлементов;
• плотно прижимать элементы к несущей поверхности;
• обработать герметиком все стыки и швы конструкции.

При всей дешевизне и экономии в деньгах при использовании герметика для изоляции солнечных батарей своими руками нельзя не отметить то, что компаунд дает возможность создать для всех элементов абсолютно одинаковую полимеризованную среду. Полностью исключается излишнее преломление солнечных лучей. Все фотоэлементы и контакты находятся под надежной и долговечной защитой. Герметик же не дает полную изоляцию от воздуха. Тыльная сторона клеится к стеклу не полностью, а точками, что неизбежно ведет к образованию воздушной прослойки. Результатом станет наличие некоторого преломления солнечных лучей, а следовательно, потеря энергии.

Изоляция солнечных батарей своими руками при помощи эпоксидной смолы

Можно выполнить работу по герметизации солнечных батарей своими руками и при помощи эпоксидной смолы. Технология в целом схожа с использованием компаунда. Самый большой минус – на морозе смола растрескается и полопается. Результатом станет или выход батарей из строя, или скорый ремонт с перезаливкой.

Источник

Как сделать солнечную батарею: 5 лучших мастер-классов

Человечество в целях заботы об экологии и экономии денежных средств начало использовать альтернативные источники энергии, к которым, в частности, принадлежат солнечные батареи. Покупка такого удовольствия обойдется довольно дорого, но не составляет сложности сделать данное устройство своими руками. Поэтому вам не помешает узнать, как самому сделать солнечную батарею. Об этом и пойдет речь в нашей статье.

Устройство и принципы работы

Солнечные батареи — устройства, генерирующие электроэнергию с помощью фотоэлементов.

Прежде чем говорить о том, как сделать солнечную батарею своими руками, необходимо понять устройство и принципы ее работы. Солнечная батарея включает в себя фотоэлементы, соединенные последовательно и параллельно, аккумулятор, накапливающий электроэнергию, инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный и контроллер, следящий за зарядкой и разрядкой аккумулятора.

Как правило, фотоэлементы изготавливают из кремния, но его очистка обходится дорого, поэтому в последнее время начали использовать такие элементы, как индий, медь, селен.

Каждый фотоэлемент является отдельной ячейкой, генерирующей электроэнергию. Ячейки сцеплены между собой и образуют единое поле, от площади которого зависит мощность батареи. То есть, чем больше фотоэлементов, тем больше электроэнергии генерируется.

Для того чтобы изготовить солнечную панель своими руками в домашних условиях, необходимо понимать сущность такого явления, как фотоэффект. Фотоэлемент – кремниевая пластинка, при попадании света на которую с последнего энергетического уровня атомов кремния выбивается электрон. Передвижение потока таких электронов вырабатывает постоянный ток, который впоследствии преобразуется в переменный. В этом и заключается явление фотоэффекта.

Преимущества

Солнечные батареи имеют следующие преимущества:

• безвредность для экологии;
• долговечность;
• бесшумная работа;
• легкость изготовления и монтажа;
• независимость поставки электричества от распределительной сети;
• неподвижность частей устройства;
• незначительные финансовые затраты;
• небольшой вес;
• работа без механических преобразователей.

Разновидности

Солнечные батареи подразделяются на следующие виды.

Кремниевые

Кремний — самый популярный материал для батарей.

Кремниевые батареи также делятся на:

1. Монокристаллические: для производства таких батарей используется очень чистый кремний.
2. Поликристаллические (дешевле монокристаллических): поликристаллы получают постепенным охлаждением кремния.

Пленочные

Такие батареи подразделяются на следующие виды:

1. На основе теллурида кадмия (КПД 10%): кадмий обладает высоким коэффициентом светопоглощения, что и позволяет использовать его в производстве батарей.
2. На основе селенида меди — индия: КПД выше, чем у предыдущих.
3. Полимерные.

Солнечные батареи из полимеров начали изготавливать относительно недавно, обычно для этого используют фуреллены, полифенилен и др. Пленки из полимеров очень тонкие, порядка 100 нм. Несмотря на КПД 5%, батареи из полимеров имеют свои преимущества: дешевизна материала, экологичность, эластичность.

Аморфные

КПД аморфных батарей составляет 5%. Такие панели изготавливаются из силана (кремневодорода) по принципу пленочных батарей, поэтому их можно отнести, как к кремниевым, так и к пленочным. Аморфные батареи эластичны, генерируют электричество даже в непогоду, поглощают свет лучше других панелей.

Материалы

Для изготовления солнечной батареи потребуются следующие материалы:

• фотоячейки;
• алюминиевые уголки;
• диоды Шоттки;
• силиконовые герметики;
• проводники;
• крепежные винты и метизы;
• поликарбонатный лист/оргстекло;
• паяльное оборудование.

Эти материалы обязательны для того, чтобы сделать солнечную батарею своими руками.

Выбор фотоэлементов

Чтобы сделать солнечную батарею для дома своими руками, следует правильно подобрать фотоэлементы. Последние подразделяются на монокристаллические, поликристаллические и аморфные.

КПД первых составляет 13%, но такие фотоэлементы малоэффективны в непогоду, внешне представляют собой ярко-синие квадраты. Поликристаллические фотоэлементы способны генерировать электроэнергию даже в непогоду, хотя их КПД всего лишь 9%, внешне темнее монокристаллических и срезаны по краям. Аморфные фотоячейки изготавливаются из гибкого кремния, их КПД составляет 10%, работоспособность не зависит от погодных условий, но изготовление таких ячеек слишком затратное, поэтому их редко используют.

Если вы планируете применять генерируемую фотоэлементами электроэнергию на даче, то советуем собрать солнечную батарею своими руками из поликристаллических ячеек, так как их КПД достаточно для ваших целей.

Следует покупать фотоячейки одной марки, так как фотоэлементы нескольких марок могут сильно отличаться — это может стать причиной возникновения проблем со сборкой батареи и ее функционированием. Следует помнить, что количество производимой ячейкой энергии прямо пропорционально ее размеру, то есть чем крупнее фотоячейка, тем больше электроэнергии она производит; напряжение ячейки зависит от ее типа, а никак не от размера.

Количество производимого тока определяется габаритами самого маленького фотоэлемента, поэтому следует покупать фотоячейки одинакового размера. Конечно же, не стоит приобретать дешевую продукцию, ведь это значит, что она не прошла проверку. Также не следует покупать фотоэлементы, покрытые воском (многие производители покрывают фотоячейки воском для сохранности продукции при перевозке): при его удалении можно испортить фотоэлемент.

Расчеты и проект

Устройство солнечной панели своими руками — несложная задача, главное, подойти к ее выполнению ответственно. Чтобы изготовить солнечную панель своими руками, следует подсчитать дневное потребление электроэнергии, затем узнать среднесуточное солнечное время в вашей местности и рассчитать нужную мощность. Таким образом, станет понятно, сколько ячеек и какого размера нужно приобрести. Ведь как было сказано выше, генерируемый ячейкой ток зависит от ее габаритов.

Зная необходимый размер ячеек и их количество, нужно рассчитать габариты и вес панели, после чего необходимо выяснить выдержит ли кровля или другое место, куда планируется установка солнечной батареи, задумываемую конструкцию.

Устанавливая панель, следует не только выбрать самое солнечное место, но и постараться закрепить ее под прямым углом к солнечным лучам.

Этапы работы

Корпус

Прежде чем начать делать солнечную панель своими руками, необходимо соорудить для нее каркас. Он защищает батарею от повреждений, влаги и пыли.

Корпус собирается из влагостойкого материала: фанеры, покрытой влагоотталкивающим средством, или алюминиевых уголков, к которым силиконовым герметиком приклеивается оргстекло или поликарбонат.

При этом нужно соблюдать отступы между элементами (3-4 мм), так как необходимо учитывать расширение материала при повышении температуры.

Пайка элементов

Фотоэлементы выкладываются на лицевую сторону прозрачной поверхности, так, чтобы расстояние между ними со всех сторон было 5 мм: таким образом учитывается возможное расширение фотоячеек при повышении температуры.

Фиксируются преобразователи, имеющие два полюса: положительный и отрицательный. Если вы хотите увеличить напряжение, соединяйте элементы последовательно, если ток — параллельно.

Во избежание разрядки аккумулятора ночью, в единую цепь, состоящую из всех необходимых деталей, включают диод Шоттки, подсоединяя его к плюсовому проводнику. Затем все элементы спаивают между собой.

Сборка

В готовый каркас размещаются спаянные преобразователи, на фотоячейки наносится силикон — все это накрывается слоем из ДВП, закрывается крышкой, а места соединений деталей обрабатываются герметиком.

Даже городской житель может сделать и разместить солнечную батарею на балконе своими руками. Желательно, чтобы балкон был застеклен и утеплен.
Вот мы и разобрали, как сделать солнечную батарею в домашних условиях, оказалось, это совсем несложно.

Идеи из подручных материалов

Можно сделать солнечную батарею своими руками из подручных материалов. Рассмотрим самые популярные варианты.

Солнечная батарея из фольги

Многие удивятся, узнав, что фольгу можно применять для изготовления солнечной батареи своими руками. На самом деле, в этом нет ничего удивительного, ведь фольга увеличивает отражающие способности материалов. Например, для уменьшения перегрева панелей, их кладут на фольгу.

Как сделать солнечную батарею из фольги?

• 2 «крокодильчика»;
• медная фольга;
• мультиметр;
• соль;
• пустая пластиковая бутылка без горлышка;
• электрическая печь;
• дрель.

Очистив медный лист и вымыв руки, отрезаем кусок фольги, кладем его на раскаленную электроплиту, нагреваем полчаса, наблюдая почернение, затем убираем фольгу с плиты, даем остыть и видим, как от листа отслаиваются куски. После нагревания оксидная пленка пропадает, поэтому черный оксид можно аккуратно удалить водой.

Затем вырезается второй кусок фольги такого же размера, как и первый, две части сгибаются, опускаются в бутылку так, чтобы у них не было возможности соприкоснуться.

Далее «крокодильчики» прицепляются к панели, провод от ненагретой фольги — к плюсу, от нагретой — к минусу, соль растворяют в воде и выливают раствор в бутылку. Батарея готова.

Также фольгу можно применять для подогрева. Для этого ее необходимо натянуть на раму, к которой затем нужно подсоединить шланги, подведенные, например, к лейке с водой.

Вот мы и узнали, как самому сделать солнечную батарею для дома из фольги.

Солнечная батарея из транзисторов

У многих дома завалялись старые транзисторы, но не все знают, что они вполне подойдут для изготовления солнечной батареи для дачи своими руками. Фотоэлементом в таком случае является полупроводниковая пластина, находящаяся внутри транзистора. Как же изготовить солнечную батарею из транзисторов своими руками? Сначала необходимо вскрыть транзистор, для чего достаточно срезать крышку, так мы сможем разглядеть пластину: она небольших размеров, чем и объясняется низкий КПД солнечных батарей из транзисторов.

Далее нужно проверить транзистор. Для этого используем мультиметр: подключаем прибор к транзистору с хорошо освещенным p-n переходом и замеряем ток, мультиметр должен зафиксировать ток от нескольких долей миллиампера до 1 или чуть больше; далее переключаем прибор в режим измерения напряжения, мультиметр должен выдать десятые доли вольта.

Прошедшие проверку транзисторы размещаем внутри корпуса, например, листового пластика и спаиваем. Можно изготовить такую солнечную батарею своими руками в домашних условиях и использовать ее для зарядки аккумуляторов и радиоприемников маленькой мощности.

Солнечная батарея из диодов

Также подходят для сборки батарей старые диоды. Сделать солнечную батарею своими руками из диодов совсем несложно. Нужно вскрыть диод, оголив кристалл, являющийся фотоэлементом, затем нагревать диод 20 секунд на газовой плите, и, когда припой расплавится, извлечь кристалл. Остается припаять вытащенные кристаллы к корпусу.

Мощность таких батарей невелика, но для электропитания небольших светодиодов ее достаточно.

Солнечная батарея из пивных банок

Такой вариант изготовления солнечной батареи своими руками из подручных средств большинству покажется очень странным, но сделать солнечную батарею своими руками из пивных банок просто и дешево.

Корпус сделаем из фанеры, на которую поместим поликарбонат или оргстекло, на задней поверхности фанеры зафиксируем пенопласт или стекловату для изоляции. Фотоэлементами нам послужат алюминиевые банки. Важно выбрать именно банки из алюминия, так как алюминий менее подвержен коррозии, чем, например, железо и обладает лучшим теплообменом.

Далее в нижней части банок проделываются отверстия, крышка срезается, и ненужные элементы загибаются для обеспечения лучшей циркуляции воздуха. Затем необходимо очистить банки от жира и грязи с помощью специальных средств, не содержащих кислоты. Далее необходимо герметично скрепить банки между собой: силиконовым гелем, выдерживающим высокие температуры, или паяльником. Обязательно нужно очень хорошо просушить склеенные банки в неподвижном положении.

Прикрепив банки к корпусу, окрашиваем их в черный цвет и закрываем конструкцию оргстеклом или поликарбонатом. Такая батарея способна нагревать воду или воздух с последующей подачей в помещение.

Мы рассмотрели варианты того, как сделать солнечную панель своими руками. Надеемся, что теперь у вас не возникнет вопроса, как сделать солнечную батарею.

Видео

Как сделать солнечные батареи своими руками – видео урок.

Источник