بدأ كل شيء بالسير على موقع eBay - شاهد الألواح الشمسية وأصابه المرض.
الجدال مع الأصدقاء حول السداد كانت سخيفة. شراء سيارة ، لا أحد يفكر في السداد. كسيدة تلقائية ، قم بإعداد المبلغ مسبقًا من أجل المتعة. وهنا ، على العكس من ذلك ، أنفقت المال لذا فهم يحاولون أيضًا الدفع ... بالإضافة إلى ذلك ، قمت بتوصيل حاضنة للألواح الشمسية بحيث لا يزالون يبررون الغرض منها ، وهو حماية اقتصادك المستقبلي من الدمار. بشكل عام ، امتلاك حاضنة ، فأنت تعتمد على العديد من العوامل ، هنا إما سيد أو شخص عادي. عندما يحين الوقت ، سأكتب عنه حاضنة محلية الصنع... طيب طيب لما الكلام كل شخص له الحق في الاختيار ..!
بعد انتظار طويل ، أخيرًا الصندوق المرغوب فيه ذو الألواح الرقيقة الهشة يدفئ اليدين والقلب.
بادئ ذي بدء ، بالطبع ، الإنترنت ... حسنًا ، ليس الآلهة هم من يحرقون الأواني. دائمًا ما تكون تجربة شخص آخر مفيدة. ثم جاءت خيبة الأمل ... .. كما اتضح ، صنع خمسة أشخاص اللوحات بأيديهم ، تم نسخ البقية ببساطة إلى مواقعهم ، بعضهم من أجل نسخهم من التطورات المختلفة بطريقة أصلية. طيب بارك الله فيهم فليبق على ضمير أصحاب الصفحات.
قررت قراءة المنتديات ، الحجج الطويلة للمنظرين "كيف تحلب بقرة" أدت إلى اليأس الكامل. مناقشات حول كيفية تحطيم اللوحات من التسخين ، وصعوبة الختم ، وما إلى ذلك. قرأت وبصق على كل شيء. سنمضي في طريقنا بالتجربة والخطأ معتمدين على خبرة "الزملاء" ، فلماذا نعيد اختراع العجلة؟
حددنا المهمة:
1) يجب أن تكون اللوحة مصنوعة من مواد في متناول اليد ، حتى لا تسحب المحفظة ، لأن النتيجة غير معروفة.
2) يجب أن تكون عملية التصنيع سهلة.
نبدأ التصنيع لوحة شمسية:
بادئ ذي بدء ، تم شراء كأسين مقاس 86x66 سم للوحين المستقبليين.
زجاج عادي ، يتم شراؤه من الشركات المصنعة للنوافذ البلاستيكية. أو ربما ليس بسيطًا ...
البحث الطويل عن زوايا الألمنيوم ، حسب التجربة التي اختبرها "الزملاء" ، انتهى بلا شيء.
لذلك ، بدأت عملية التصنيع ببطء ، مع شعور بالبناء الذي طال أمده.
لن أصف عملية لحام الألواح ، نظرًا لوجود الكثير من المعلومات حول هذا الأمر على الشبكة وحتى وجود مقطع فيديو. سأترك ملاحظاتي وتعليقاتي فقط.
الشيطان ليس فظيعًا كما هو مرسوم.
على الرغم من الصعوبات الموضحة في المنتديات ، يتم لحام لوحات العناصر بسهولة ، سواء من الجانب الأمامي أو الخلفي. أيضًا ، لحام السوفيتي POS-40 مناسب تمامًا ، على أي حال ، لم أواجه أي صعوبات. وبالطبع ، الصنوبري الأصلي الخاص بنا ، حيث بدونه ... خلال وقت اللحام لم أكسر عنصرًا واحدًا ، أعتقد أنه يجب أن تكون غبيًا تمامًا لتكسيرها على زجاج متساوٍ.
الموصلات التي تأتي مع الألواح مريحة للغاية ، أولاً ، مسطحة ، وثانياً ، معلبة بالقصدير ، مما يقلل بشكل كبير من وقت اللحام. على الرغم من أنه من الممكن تمامًا استخدام سلك عادي ، فقد أجريت تجربة على لوحات احتياطية ، ولم أواجه أي صعوبات في اللحام. (في الصورة بقايا سلك مسطح)
استغرق مني حوالي ساعتين لحام 36 لوحة. على الرغم من أنني قرأت في المنتدى أن الناس جندوا لمدة يومين.
يُنصح باستخدام مكواة لحام بقوة 40 واط. لأن الألواح تشتت الحرارة بسهولة ، وهذا يجعل اللحام صعبًا. كانت المحاولات الأولى للحام باستخدام مكواة لحام 25 Wadded مملة وحزينة.
أيضًا ، عند اللحام ، يُنصح بتحديد كمية التدفق (الصنوبري) على النحو الأمثل. للحصول على فائض كبير منه لا يسمح للقصدير بالالتصاق باللوحة. ولذا اضطررت عمليًا إلى قصدير على القرص ، بشكل عام ، لا بأس ، كل شيء قابل للإصلاح. (ألق نظرة فاحصة على الصورة التي يمكنك رؤيتها.)
استهلاك القصدير مرتفع للغاية.
حسنًا ، توجد في الصورة عناصر ملحومة ، وفي الصف الثاني يوجد دعامة ، وإخراج واحد غير ملحوم ، لكنني لاحظت وصححت الشيء الرئيسي.
حواف الزجاج مصنوعة من شريط على الوجهين ، ثم يتم لصق فيلم بلاستيكي على هذا الشريط.
أشرطة سكوتش التي استخدمتها.
بعد اللحام ، ابدأ في الختم (سيساعدك الشريط).
حسنًا ، الألواح الملصقة بشريط سكوتش ومفصل ثابت.
بعد ذلك ، قم بإزالة الطبقة الواقية من الشريط على الوجهين من حواف اللوحة وألصقها عليها. غلاف بلاستيكيبهامش على الحواف. (لقد نسيت التقاط صورة) أوه ، نعم ، نصنع فتحات في الشريط اللاصق للأسلاك الخارجة. حسنًا ، لست غبيًا ، ستفهم ماذا ومتى ... على طول حافة الزجاج ، وكذلك الزوايا ، نغطي بمواد مانعة للتسرب من السيليكون.
ونطوى الفيلم للخارج.
تم صنع إطار بلاستيكي مسبقًا. عندما ركبت في المنزل نوافذ بلاستيكية، ملف تعريف بلاستيكي لعتبة النافذة متصل بالنافذة بمسامير. اعتقدت أن هذا الجزء كان رفيعًا جدًا. لذلك ، قام بإزالة العتبة وصنعها بطريقته الخاصة. لذلك ، بقي من 12 نافذة لمحات بلاستيكية... إذا جاز التعبير ، فإن المواد متوفرة بكثرة.
لقد قمت بلصق الإطار بمكواة سوفيتية عادية قديمة. إنه لأمر مؤسف أنني لم أقم بتصوير العملية ، لكنني أعتقد أنه لا يوجد شيء يتجاوز ما هو غير مفهوم. لقد قطعت جانبين عند 45 درجة ، وقمت بتسخينه على نعل المكواة ولصقها عن طريق وضعها حتى الزاوية... يوجد في الصورة إطار للوحة الثانية.
نقوم بتثبيت الزجاج بعناصر وفيلم واقي في الإطار
نقطع الفيلم الزائد ، ونلصق الحواف بمواد مانعة للتسرب من السيليكون.
نحصل فقط على لوحة كهذه.
نعم ، لقد نسيت أن أكتب أنه بالإضافة إلى الفيلم ، فقد قمت بلصق أدلة على الإطار تمنع العناصر من السقوط في حالة انفصال الشريط اللاصق. غمرت المسافة بين العناصر والأدلة رغوة البولي يوريثان... جعل ذلك من الممكن الضغط على العناصر بإحكام أكثر على الزجاج.
حسنًا ، لنبدأ الاختبار.
منذ أن صنعت لوحة واحدة مقدمًا ، كانت نتيجة إحدى اللوحات التي أعرفها هي الفولتية 21 فولت. ماس كهربائى تيار 3.4 أمبير. تبلغ قوة تيار الشحن لبطارية التخزين 40 أمبير. ح 2.1 امبير.
للأسف لم ألتقط الصور. يجب أن أقول أن القوة الحالية تعتمد على الإضاءة.
الآن بطاريتان متصلتان بالتوازي.
كان الطقس وقت الإنتاج غائما ، وكان حوالي الرابعة مساءا.
في البداية أزعجني ، ثم جعلني أشعر بالسعادة. بعد كل شيء ، هذه هي الظروف الأكثر متوسطًا للبطارية ، مما يعني أن النتيجة أكثر تصديقًا من الشمس الساطعة. لم تكن الشمس مشرقة من خلال الغيوم زاهية جدا. يجب أن أقول إن الشمس كانت مشرقة قليلاً من الجانب.
مع هذه الإضاءة ، كان تيار الدائرة القصيرة 7.12 أمبير. التي أعتبرها نتيجة ممتازة.
الجهد الكهربائي بدون حمل 20.6 فولت. حسنًا ، هذا مستقر عند حوالي 21 فولت.
تيار شحن البطارية 2.78 أمبير. هذا مع هذه الإضاءة يضمن شحن البطارية.
أظهرت القياسات أنه مع وجود يوم مشمس جيد ، ستكون النتيجة أفضل.
بحلول ذلك الوقت ، كان الطقس يزداد سوءًا ، وأغلقت الغيوم ، وكانت الشمس مغطاة بالكامل ، وتساءلت عما سيظهر في هذه الحالة. إنه تقريبا شفق المساء ...
بدت السماء هكذا ، تم تصويرها خصيصًا لخط الأفق. بالمناسبة ، على زجاج البطارية يمكنك رؤية السماء كما في المرآة.
الجهد في هذه الحالة هو 20.2 فولت. كما سبق ذكره 21 ج. عمليا ثابت.
تيار الدائرة القصيرة 2.48A. بشكل عام ، إنه رائع لمثل هذه الإضاءة! يكاد يساوي بطارية واحدة في الشمس الجيدة.
تيار شحن البطارية 1.85 أمبير. ماذا يمكنني أن أقول ... حتى عند الغسق ، سيتم شحن البطارية.
الخلاصة بنيت بطارية شمسية لا تقل في خصائصها عن التصاميم الصناعية. حسنًا ، المتانة ... .. ، سنلقي نظرة ، سيخبرنا الوقت.
أوه نعم ، يتم شحن البطارية من خلال 40 ألف صمام ثنائي شوتكي .. حسنًا ، ما تم العثور عليه.
أريد أيضًا أن أقول عن وحدات التحكم. كل هذا يبدو لطيفًا ، لكنه لا يستحق الأموال التي تنفق على وحدة التحكم.
إذا كنت صديقًا لمكواة لحام ، فإن الدوائر بسيطة للغاية. اصنع واستمتع بوقتك.
حسنًا ، هبت الرياح وسقطت العناصر الخمسة المتبقية في رحلة لا يمكن السيطرة عليها ... كانت النتيجة شظايا. حسنًا ، ما يجب فعله ، يجب معاقبة الإهمال. من ناحية أخرى…. أين هم؟
قررنا عمل مقبس آخر من الشظايا ، 5 فولت ، استغرق صنعه ساعتين. جاءت بقية المواد في الوقت المناسب. إليكم ما حدث.
تم أخذ القياسات في المساء.
يجب أن أقول أنه مع الإضاءة الجيدة ، يكون تيار الدائرة القصيرة أكثر من 1 أمبير.
القطع ملحومة بالتوازي وعلى التوالي. الهدف هو توفير نفس المنطقة تقريبًا. بعد كل شيء ، القوة الحالية تساوي أصغر عنصر. لذلك ، عند التصنيع ، حدد العناصر وفقًا لمنطقة الإضاءة.
حان الوقت للحديث عنه تطبيق عمليالألواح الشمسية التي صنعتها.
في الربيع ، قمت بتركيب لوحين ملفقين على السطح ، ارتفاع 8 أمتار بزاوية 35 درجة ، باتجاه الجنوب الشرقي. لم يتم اختيار هذا الاتجاه بالصدفة ، لأنه لوحظ أنه في خط العرض هذا ، في الصيف ، تشرق الشمس في الساعة 4 صباحًا وبحلول الساعة 6 إلى 7 صباحًا تشحن البطاريات بتيار من 5-6 أمبير ، أيضًا ينطبق على المساء. يجب أن يكون لكل لوحة الصمام الثنائي الخاص بها. من أجل استبعاد نضوب العناصر ذات القوة المختلفة للوحات. ونتيجة لذلك ، انخفاض غير مبرر في قوة الألواح.
تم إجراء الهبوط من ارتفاع بسلك مجدول مع مقطع عرضي يبلغ 6 مم 2 لكل منهما. وبالتالي ، كان من الممكن تحقيق الحد الأدنى من الخسائر في الأسلاك.
تم استخدام البطاريات القديمة التي لا تكاد تعيش مثل 150Ah ، و 75Ah ، و 55Ah ، و 60Ah كأجهزة لتخزين الطاقة. جميع البطاريات متصلة بالتوازي ومع مراعاة فقد السعة ، يبلغ مجموعها حوالي 100 أمبير.
لا يوجد جهاز تحكم بشحن البطارية. على الرغم من أنني أعتقد أن تركيب جهاز التحكم ضروري ، فأنا أعمل على دائرة التحكم الآن. لأن البطاريات تبدأ في الغليان خلال النهار. لذلك ، عليك تفريغ الطاقة الزائدة يوميًا عن طريق تشغيل حمولة غير ضرورية. في حالتي ، أشعل إضاءة الساونا. 100 واط. أيضًا ، خلال النهار ، يتم إضافة تلفزيون LCD حوالي 105 وات ، مروحة 40W ، لمبة موفرة للطاقة 20W في المساء.
بالنسبة لأولئك الذين يحبون إجراء الحسابات ، سأقول: النظرية والتطبيق ليسا نفس الشيء. بما أن مثل هذه "الساندويتش" تعمل بشكل جيد لمدة تزيد عن 12 ساعة. في نفس الوقت أحيانًا نقوم بشحن الهواتف منه ، ولم يتم التفريغ الكامل للبطاريات بعد. والذي ، وفقًا لذلك ، يشطب الحسابات.
كمحول ، تم استخدام مصدر طاقة غير منقطع للكمبيوتر (عاكس) 600 فولت أمبير ، تم تغييره قليلاً لبدء التشغيل المجاني من البطاريات ، والذي يتوافق تقريبًا مع حمولة 300 واط.
أريد أيضًا أن أشير إلى أن البطاريات مشحونة حتى عندما يكون القمر ساطعًا. في الوقت نفسه ، التيار هو 0.5-1 أمبير ، أعتقد أنه ليس سيئًا على الإطلاق أثناء الليل.
بالطبع أرغب في زيادة الحمل ، لكن هذا يتطلب عاكسًا قويًا. أخطط لجعل العاكس بنفسي وفقًا للرسم التخطيطي أدناه. منذ شراء العاكس مقابل الكثير من المال هو مجنون!
التدهور البيئي ، وارتفاع أسعار الطاقة ، والرغبة في الاستقلالية والاستقلال عن نزوات رجال الدولة - هذه مجرد عوامل قليلة تجعل السكان الأكثر حرصًا يتحولون إلى وجهات نظر حالمة نحو مصادر طاقة بديلة. بالنسبة لمعظم مواطنينا ، تظل فكرة الطاقة "الخضراء" فكرة ثابتة - ارتفاع أسعار المعدات ، ونتيجة لذلك ، أثر عدم ربحية المشروع. ولكن بعد كل شيء ، لا أحد يمنع إجراء التثبيت للحصول على الطاقة المجانية بمفردك! سنتحدث اليوم عن كيفية بناء بطارية شمسية بأيدينا والنظر في آفاق استخدامها في الحياة اليومية.
البطارية الشمسية: ما هي
اشتعلت البشرية بفكرة تحويل الإشعاع الشمسي إلى طاقة كهربائيةمنذ الثلاثينيات من القرن الماضي. في ذلك الوقت أعلن علماء من أكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية عن إنشاء بلورات من النحاس والثاليوم من أشباه الموصلات ، حيث بدأ تيار كهربائي يتدفق تحت تأثير أشعة الضوء. تُعرف هذه الظاهرة اليوم بالتأثير الكهروضوئي وتستخدم على نطاق واسع في كل من التركيبات الشمسية وفي مجموعة متنوعة من أجهزة الاستشعار.
الأول الألواح الشمسيةمعروف منذ خمسينيات القرن الماضي
يتم قياس القوة الحالية لخلية ضوئية واحدة في ميكرو أمبير ، لذلك ، للحصول على أي طاقة كهربائية كبيرة ، يتم دمجها في كتل. تشكل العديد من هذه الوحدات أساس البطارية الشمسية (SB) ، والتي يمكن استخدامها لتوصيل مختلف الأجهزة الإلكترونية... إذا تحدثنا عن جهاز مكتمل يمكن تثبيته في الهواء الطلق ، فمن الأصح الحديث عن لوحة شمسية (SP) بهيكل يحمي تجميع الوحدات الكهروضوئية من العوامل الخارجية.
يجب أن يقال أن كفاءة الأنظمة الشمسية الكهربائية الأولى لم تصل حتى 10٪ - كل من عيوب تقنية أشباه الموصلات والخسائر القاتلة المرتبطة بانعكاس أو تشتت أو امتصاص تدفق الضوء المتأثر. أسفرت عقود من العمل الجاد من قبل العلماء عن نتائجهم ، واليوم تصل كفاءة أحدث الألواح الشمسية إلى 26٪. أما بالنسبة للتطورات الواعدة ، فهنا أعلى من ذلك - تصل إلى 46٪! بالطبع ، قد يجادل القارئ المنتبه بأن مولدات الطاقة الأخرى تعمل بكفاءة طاقة بنسبة 95-98٪. ومع ذلك ، لا ينبغي لأحد أن ينسى أننا نتحدث عن طاقة مجانية تمامًا ، تتجاوز قيمتها في يوم مشمس 100 واط لكل متر مربع. متر من سطح الأرض في الثانية.
تولد الألواح الشمسية الحديثة الكهرباء على نطاق صناعي
يمكن استخدام الكهرباء التي يتم الحصول عليها بمساعدة الألواح الشمسية بنفس الطريقة التي يتم الحصول عليها في محطات الطاقة التقليدية - لتشغيل العديد من الأجهزة الإلكترونية والإضاءة والتدفئة وما إلى ذلك ، يعد التيار ميزة في الواقع. الشيء هو أن أي نظام شمسي يعمل فقط خلال ساعات النهار ، وقوته تعتمد بشكل كبير على ارتفاع الشمس فوق الأفق. نظرًا لأن SB لا تعمل في الليل ، يجب تجميع الكهرباء في البطاريات ، وكلها مجرد مصادر تيار مباشر.
الجهاز ومبدأ العملية
يعتمد مبدأ تشغيل البطارية الكهربائية على هذا الظواهر الفيزيائيةمثل تأثير أشباه الموصلات الكهروضوئية. تعتمد أي خلية شمسية على أشباه الموصلات ، حيث تفتقر ذراتها إلى الإلكترونات (الموصلية من النوع p) ، أو تحتوي على فائض منها (النوع n). بمعنى آخر ، يتم استخدام بنية من طبقتين مع طبقة n ككاثود وطبقة p كأنود. نظرًا لضعف القوى القابضة للأقطاب "الإضافية" في الطبقة n (الذرات ليس لديها طاقة كافية لها) ، فمن السهل إخراجها من أماكنها عند قصفها بفوتونات الضوء. ثم تنتقل الإلكترونات إلى "ثقوب" حرة للطبقة p وعبر الوصلة المتصلة الحمل الكهربائي(أو البطارية) تعود إلى القطب السالب - هكذا يتدفق التيار الكهربائي ، الناتج عن تدفق الإشعاع الشمسي.
يمكن تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية بفضل التأثير الكهروضوئي الذي وصفه أينشتاين في أعماله
كما هو مذكور أعلاه ، فإن الطاقة من خلية ضوئية واحدة صغيرة للغاية ، لذلك يتم دمجها في وحدات. من خلال توصيل العديد من هذه الوحدات على التوالي ، يتم زيادة جهد البطارية ، وبالتوازي مع زيادة التيار. وبالتالي ، بمعرفة المعلمات الكهربائية لخلية واحدة ، يمكنك تجميع بطارية من الطاقة المطلوبة.
يمكن تخزين الكهرباء المستلمة من البطارية الشمسية في بطاريات ، وبعد تحويلها إلى جهد 220 فولت ، يمكن استخدامها لتشغيل الأجهزة المنزلية العادية.
للحماية من العوامل الجوية ، يتم تثبيت وحدات أشباه الموصلات في إطار صلب ومغطاة بالزجاج مع زيادة انتقال الضوء. نظرًا لأنه لا يمكن استخدام الطاقة الشمسية إلا خلال ساعات النهار ، يتم استخدام البطاريات لتجميعها - يمكنك استخدام شحنتها حسب الحاجة. لزيادة الجهد وتكييفه حسب الحاجة الأجهزة المنزليةتستخدم المحولات.
فيديو: كيف تعمل الألواح الشمسية
تصنيف الوحدة الكهروضوئية
اليوم ، يتبع إنتاج الخلايا الشمسية مسارين متوازيين. من ناحية ، توجد وحدات كهروضوئية قائمة على السيليكون في السوق ، ومن ناحية أخرى ، وحدات قائمة على الأفلام تم إنشاؤها باستخدام عناصر أرضية نادرة ، وبوليمرات حديثة وأشباه موصلات عضوية.
تنقسم الخلايا الكهروضوئية السليكونية الشائعة اليوم إلى عدة أنواع:
- أحادي البلورية.
- متعدد البلورات.
- عديم الشكل.
للاستخدام في الألواح الشمسية محلية الصنع ، من الأفضل استخدام وحدات السيليكون متعدد الكريستالات. على الرغم من أن كفاءة العنصر الأخير أقل من كفاءة العناصر أحادية البلورية ، إلا أن أداؤها لا يتأثر بشدة بتلوث السطح أو انخفاض الضبابية أو زاوية السقوط أشعة الشمس.
ليس من الصعب التمييز بين وحدات السيليكون متعدد الكريستالات والوحدات أحادية البلورية - فالأولى لها صبغة زرقاء أفتح مع أنماط "فاترة" واضحة على السطح. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تحديد نوع الألواح الكهروضوئية من خلال شكلها - بلورة واحدة لها حواف مستديرة ، في حين أن أقرب منافس لها (متعدد البلورات) هو مستطيل واضح.
أما بالنسبة لبطاريات السيليكون غير المتبلورة ، فهي أقل اعتمادًا على الظروف الجوية وبسبب مرونتها لا تخضع عمليًا لخطر التلف أثناء التجميع. ومع ذلك ، فإن استخدامها لأغراضها الخاصة محدود كطاقة محددة منخفضة بما فيه الكفاية لكل 1 متر مربعالسطح وبسبب التكلفة الباهظة.
تعد خلايا السيليكون الشمسية هي أكثر فئات لوحات التصوير الكهربائية شيوعًا ، لذلك غالبًا ما تستخدم في صنع الأجهزة المنزلية.
يرجع ظهور الوحدات الكهروضوئية للأفلام إلى الحاجة إلى تقليل تكلفة الخلايا الشمسية والحاجة إلى الحصول على أنظمة أكثر كفاءة ودائمة. تتقن الصناعة اليوم إنتاج وحدات الطاقة الشمسية الرقيقة بناءً على:
- الكادميوم تيلورايد بكفاءة تصل إلى 12٪ وتكلفة 1 وات أقل بنسبة 20-30٪ من البلورات المفردة ؛
- النحاس وسيلينيد الإنديوم - الكفاءة 15-20٪ ؛
- مركبات البوليمر - يصل سمكها إلى 100 نانومتر ، بكفاءة تصل إلى 6٪.
لا يزال من السابق لأوانه الحديث عن إمكانية استخدام وحدات الفيلم لبناء محطة شمسية كهربائية بيديك. على الرغم من التكلفة المعقولة ، لا يعمل سوى عدد قليل من الشركات في تصنيع تيلورايد - كادميوم ، بوليمر وخلايا شمسية من النحاس الإنديوم.
إن مزايا الخلايا الضوئية للفيلم مثل الكفاءة العالية والقوة الميكانيكية تجعل من الممكن القول بثقة تامة أنها مستقبل الطاقة الشمسية.
على الرغم من أنه يمكنك العثور على بطاريات مصنوعة باستخدام تقنية الأفلام في السوق ، إلا أن معظمها معروض في شكل منتجات تامة الصنع. نحن مهتمون بالوحدات الفردية التي يمكنك من خلالها بناء لوحة شمسية منزلية رخيصة الثمن - لا يزال هناك نقص في المعروض في السوق.
يتم عرض ملخص لكفاءة الخلايا الشمسية الصناعية في الجدول.
الجدول: كفاءة الألواح الشمسية الحديثة
أين يمكنني الحصول على خلايا ضوئية وهل يمكن استبدالها بشيء آخر؟
شراء رقائق أحادية البلورية أو متعددة الكريستالات مناسبة لتجميع الألواح الشمسية ليس مشكلة اليوم. السؤال هو أن الفكرة نفسها مولد محلي الصنعتفترض الكهرباء المجانية أن النتيجة ستكون أرخص بكثير من نظيرتها في المصنع. إذا اشتريت وحدات PV محليًا ، فلن تتمكن من توفير الكثير.
في طوابق التجارة الخارجية ، يتم تقديم الخلايا الشمسية في نطاق واسع - يمكنك شراء منتج واحد ومجموعة من كل ما هو ضروري لتجميع وتوصيل بطارية شمسية
للحصول على سعر معقول ، يمكن العثور على الخلايا الشمسية في الأسواق الخارجية مثل eBay أو AliExpress.... هناك يتم تقديمها في نطاق واسع وهادئ أسعار معقولة... بالنسبة لمشروعنا ، على سبيل المثال ، الرقائق الشائعة متعددة الكريستالات مقاس 3 × 6 بوصة مناسبة. في ظل الظروف المثالية ، يمكنهم توليد تيار كهربائي بجهد 0.5 فولت وقوة تصل إلى 3 أ ، أي 1.5 واط من الطاقة الكهربائية.
إذا كنت حريصًا على الادخار قدر الإمكان أو المحاولة قوتها الخاصة، إذًا ليست هناك حاجة لشراء وحدات كاملة جيدة على الفور - يمكنك التعامل مع وحدات دون المستوى المطلوب. كل ذلك على نفس موقع eBay أو AliExpress ، يمكنك العثور على مجموعات من اللوحات بها شقوق صغيرة وزوايا متكسرة وعيوب أخرى - ما يسمى بمنتجات الفئة "B". لا يؤثر الضرر الخارجي على الخصائص التقنية للخلايا الكهروضوئية ، وهو ما لا يمكن أن يقال عن السعر - يمكن شراء الأجزاء المعيبة بسعر أرخص مرتين إلى ثلاث مرات من تلك التي تحتوي على عرض تقديمي. هذا هو السبب في أنه من المنطقي استخدامها لاختبار التكنولوجيا على أول لوحة شمسية.
عند اختيار الوحدات الكهروضوئية ، سترى العناصر من أنواع مختلفةوالحجم. لا تفترض أنه كلما زادت مساحة سطحها ، زاد الجهد الذي تولده. هذا ليس صحيحا. تولد الخلايا من نفس النوع نفس الجهد بغض النظر عن الحجم. لا يمكن قول الشيء نفسه عن قوة التيار - هنا الحجم ذو أهمية حاسمة.
على الرغم من أنه يمكن استخدام قاعدة المكونات القديمة كخلايا ضوئية ، إلا أن الصمامات الثنائية والترانزستورات المفتوحة لها جهد كهربائي وشدة منخفضة للغاية - ستكون هناك حاجة إلى الآلاف من هذه الأجهزة
على الفور أريد أن أحذرك من أنه لا جدوى من البحث عن نظير بين الأجهزة الإلكترونية المختلفة في متناول اليد. نعم ، يمكنك الحصول على وحدة كهروضوئية عاملة من الثنائيات القوية أو الترانزستورات التي تمت إزالتها من الراديو أو التلفزيون القديم. وحتى صنع بطارية عن طريق توصيل العديد من هذه العناصر في سلسلة. ومع ذلك ، لن يكون من الممكن تشغيل أي شيء أقوى من آلة حاسبة أو مصباح يدوي LED بهذه "الألواح الشمسية" بسبب الخصائص التقنية الضعيفة للغاية لوحدة واحدة.
مبدأ حساب طاقة البطارية
لحساب الطاقة المطلوبة لنظام الطاقة الشمسية الكهربائية محلية الصنع ، تحتاج إلى معرفة الاستهلاك الشهري للكهرباء. من الأسهل تحديد هذه المعلمة - يمكن عرض كمية الكهرباء المستهلكة بالكيلوواط / ساعة بواسطة العداد أو اكتشافها من خلال النظر في الفواتير التي يرسلها مصدر الطاقة بانتظام. لذلك ، إذا كانت التكاليف ، على سبيل المثال ، 200 كيلو واط في الساعة ، فيجب أن تولد البطارية الشمسية حوالي 7 كيلو واط في الساعة من الكهرباء يوميًا.
في الحسابات ، يجب ألا يغيب عن البال أن الألواح الشمسية تولد الكهرباء فقط خلال ساعات النهار ، ويعتمد أداؤها على زاوية الشمس فوق الأفق والظروف الجوية. في المتوسط ، يتم توليد ما يصل إلى 70٪ من إجمالي كمية الطاقة من الساعة 9 صباحًا حتى 4 مساءً ، وفي ظل وجود غيوم طفيف أو ضباب ، تقل قوة الألواح 2-3 مرات. إذا كانت السماء مغطاة بالغيوم المستمرة ، ففي أحسن الأحوال يمكنك الحصول على 5-7٪ من السعة القصوى للنظام الشمسي.
وفقًا للرسم البياني لكفاءة الطاقة للبطارية الشمسية ، يمكن ملاحظة أن الحصة الرئيسية من الطاقة المولدة تقع في الوقت من 9 إلى 16 ساعة.
بالنظر إلى كل ما سبق ، يمكن حساب أنه للحصول على 7 كيلو واط ساعة من الطاقة في ظل ظروف مثالية ، يلزم وجود مجموعة من الألواح بسعة 1 كيلو واط على الأقل. إذا أخذنا في الاعتبار الانخفاض في الإنتاجية المرتبط بتغيير زاوية حدوث الأشعة ، وعوامل الطقس ، وكذلك الخسائر في البطاريات ومحولات الطاقة ، فيجب زيادة هذا الرقم بنسبة 50-70 في المائة على الأقل. إذا أخذنا في الاعتبار الشكل العلوي ، فعلى سبيل المثال قيد الدراسة ، ستكون هناك حاجة إلى لوحة شمسية بسعة 1.7 كيلو واط.
يعتمد الحساب الإضافي على الخلايا الضوئية التي سيتم استخدامها. على سبيل المثال ، خذ الخلايا متعددة البلورات 3˝ × 6˝ المذكورة سابقًا (مساحة 0.0046 متر مربع) بجهد 5 فولت وقوة تيار تصل إلى 3 أ. 12 فولت = 141 أمبير ، ستحتاج إلى توصيل 24 عنصرًا على التوالي (يسمح لك الاتصال المتسلسل بتلخيص الجهد) واستخدام 141 أ / 3 أ = 47 صفًا (1128 لوحة). ستكون مساحة البطارية ذات التعبئة الأكثر كثافة 1128 × 0.0046 = 5.2 متر مربع. م
من أجل تجميع الطاقة الشمسية وتحويلها إلى 220 فولت المعتادة ، ستحتاج إلى مجموعة من البطاريات ووحدة تحكم في الشحن وعاكس تصاعدي.
لتجميع الكهرباء ، يتم استخدام بطاريات بجهد 12 فولت أو 24 فولت أو 48 فولت ، ويجب أن تكون سعتها كافية لاستيعاب نفس الطاقة البالغة 7 كيلو وات في الساعة. إذا أخذنا بطاريات حمض الرصاص الشائعة بجهد 12 فولت (بعيدًا عن معظمها أفضل طريقة) ، يجب أن تكون سعتها على الأقل 7000 واط × ساعة / 12 فولت = 583 ألف × ساعة ، أي ثلاث بطاريات كبيرة كل منها 200 أمبير / ساعة. يجب ألا يغيب عن الأذهان أن كفاءة بطاريات التخزين لا تزيد عن 80٪ ، وأيضًا أنه عندما يتم تحويل الجهد بواسطة عاكس إلى 220 فولت ، فسيتم فقد 15 إلى 20٪ من الطاقة. لذلك ، سيتعين عليك شراء بطارية واحدة أخرى على الأقل من نفس الشيء لتعويض جميع الخسائر.
حول مسألة إمكانية استخدام الألواح الشمسية الكهربائية للتدفئة
كما لاحظت بالفعل ، فإن عبارة "البطارية الشمسية" أو "الألواح الشمسية" مذكورة باستمرار في سياق الجهاز الكهربائي. لم يتم ذلك عن طريق الصدفة ، نظرًا لأن الألواح أو البطاريات الشمسية الأخرى - المجمعات الجغرافية - تُسمى غالبًا بنفس الطريقة.
سيتمكن العديد من مجمعات الطاقة الشمسية من توفير منزل ماء ساخنوسيغطي جزءًا من تكاليف التدفئة
يمكن أن تؤدي القدرة على تحويل الطاقة الشمسية مباشرة إلى حرارة إلى زيادة إنتاجية هذه التركيبات بشكل كبير. وبالتالي ، فإن المجمعات الأرضية الحديثة ذات الطلاء الانتقائي للأنابيب المفرغة تتمتع بكفاءة 70-80 ٪ ويمكن استخدامها في كل من أنظمة إمداد الماء الساخن وغرف التدفئة.
يقلل تصميم المجمّع الشمسي المزود بأنابيب مفرغة من انتقال الحرارة إلى البيئة الخارجية
بالعودة إلى السؤال حول ما إذا كان من الممكن استخدام لوحة شمسية كهربائية لتشغيل أجهزة التدفئة ، دعنا نفكر في مقدار الحرارة اللازمة ، على سبيل المثال ، لمنزل مساحته 70 مترًا مربعًا. أمتار. بناءً على التوصيات القياسية بـ 100 واط من الحرارة لكل 1 متر مربع. م من مساحة الغرفة نحصل على تكلفة 7 كيلوواط من الطاقة لكل ساعة أو حوالي 70 كيلو واط ساعة في اليوم (لن يتم تشغيل أجهزة التدفئة طوال الوقت).
أي ، 10 بطاريات محلية الصنع بمساحة إجمالية 52 مترًا مربعًا. هل يمكنك تخيل عملاق يبلغ عرضه 4 أمتار وطوله أكثر من 13 مترًا ، بالإضافة إلى كتلة بطاريات 12 فولت بسعة إجمالية 7200 أمبير / ساعة؟ مثل هذا النظام لن يكون قادرًا حتى على تحقيق الاكتفاء الذاتي قبل نفاد عمر البطارية. كما ترى ، لا يزال من السابق لأوانه الحديث عن استصواب استخدام الألواح الشمسية لأغراض التدفئة.
اختيار مكان لتركيب اللوح الشمسي الكهربائي
من الضروري اختيار المكان الذي سيتم فيه تركيب الألواح الشمسية في مرحلة التصميم. يمكن أن يكون هذا إما منحدر سقف مواجهًا للجنوب ، أو منطقة مفتوحة في منطقة الضواحي. والثاني طبعا مفضل لعدة أسباب:
- لوحة الطاقة الشمسية المثبتة أدناه أسهل في الصيانة ؛
- من الأسهل تركيب جهاز دوار على الأرض ؛
- يستثنى من ذلك الحمل الإضافي على السطح وأضراره أثناء تركيب النظام الشمسي.
يجب أن يكون موقع تركيب اللوحة الكهربائية مفتوحًا لأشعة الشمس طوال ساعات النهار ، لذلك يجب ألا تكون هناك أشجار أو مبانٍ قريبة يمكن أن يسقط الظل منها على سطحها.
عند اختيار مكان لتركيب نظام شمسي ، تأكد من مراعاة إمكانية تظليل الألواح الشمسية بالكائنات المحيطة
يرتبط الظرف الثاني الذي يجبرنا على البحث عن مثل هذا الموقع قبل البدء في تجميع البطارية الشمسية بتحديد أبعاد اللوحة. عند تجميع الجهاز بأيدينا ، يمكننا أن نكون مرنين بما يكفي لاختيار حجمه. نتيجة لذلك ، يمكنك الحصول على تثبيت يتناسب تمامًا مع الخارج.
الشروع في صنع لوحة شمسية بيديك
بعد إجراء جميع الحسابات اللازمة وتحديد مكان تركيب البطارية الشمسية ، يمكنك البدء في القيام بذلك.
ما هو مطلوب في العمل
بالإضافة إلى الخلايا الضوئية المشتراة ، ستحتاج إلى المواد التالية عند بناء لوح شمسي كهربائي:
- الأسلاك النحاسية المجدولة
- جندى.
- حافلات خاصة لتوصيل الخيوط الكهروضوئية ؛
- الثنائيات Schottky ، المصممة لأقصى تيار لخلية واحدة ؛
- جندى.
- الشرائح الخشبيةأو زوايا الألومنيوم
- الخشب الرقائقي أو OSB.
- الألواح الليفية أو غيرها من المواد العازلة الصلبة الصفائح ؛
- زجاج شبكي (يمكنك استخدام زجاج فائق الشفافية من البولي كربونات أو مضاد للانعكاس أو امتصاص الأشعة تحت الحمراء زجاج النافذةلا يقل سمكها عن 4 مم) ؛
- مانع تسرب السيليكون
- مفكات ذاتية الطرق؛
- التشريب المضاد للبكتيريا للخشب ؛
- طلاء زيتي.
عند اختيار الزجاج للألواح الشمسية ، حدد درجات امتصاص الأشعة تحت الحمراء مع أقصى قدر من نقل الضوء وأقل انعكاس للضوء.
للعمل ، ستحتاج إلى هذه الأداة البسيطة:
- لحام حديد؛
- منشارا أو بانوراما.
- مجموعة من مفكات البراغي أو مفك البراغي.
- فرش الدهان.
إذا كان سيتم بناء قوس إضافي أو دعم محوري تحت الألواح الشمسية ، فيجب ، وفقًا لذلك ، إضافة قائمة المواد والأدوات شريط خشبيأو زوايا معدنية ، قضيب فولاذي ، آلة لحام ، إلخ. عند تركيب SB على الأرض ، يمكن صب الخرسانة أو البلاط.
تعليمات سير العمل
كمثال ، ضع في اعتبارك عملية بناء نظام شمسي كهربائي من الخلايا الشمسية 3 × 6 بوصات المذكورة أعلاه بجهد 0.5 فولت وقوة حالية تصل إلى 3 أمبير. لشحن بطارية 12 فولت ، من الضروري أن "تعطي" بطاريتنا 18 فولت على الأقل ، أي أن هناك حاجة إلى 36 لوحة. يجب أن يتم التجميع على مراحل ، وإلا فلا يمكن تجنب الأخطاء في العمل. يجب أن نتذكر أن أي تعديلات ، وكذلك التلاعب غير الضروري بالخلايا الضوئية يمكن أن يؤدي إلى تلفها - تتميز هذه الأجهزة بزيادة الهشاشة.
لتصنيع بطارية شمسية كاملة ، ستحتاج إلى عدة عشرات من الخلايا الكهروضوئية.
تصنيع العلبة
غلاف البطارية الشمسية عبارة عن صندوق مسطح مغلق بالخشب الرقائقي من جانب وزجاج شفاف من الجانب الآخر. لتصنيع الإطار ، يمكنك استخدام كل من زوايا الألمنيوم والشرائح الخشبية. الخيار الثاني أسهل في التعامل معه ، لذلك نوصي باختياره لإنشاء اللوحة الأولى.
عند البدء في بناء لوح شمسي ، قم بعمل رسم صغير - سيساعد هذا في المستقبل على توفير الوقت وتجنب أخطاء الأبعاد
يتم تجميع إطار مستطيل بأبعاد خارجية تبلغ 118 × 58 سم ، معززة بقضيب عرضي واحد ، من شرائح بقطر 20 × 20 مم.
جسم البطارية الشمسية عبارة عن درع خشبي لا يزيد ارتفاع جوانبه عن 2 سم - وفي هذه الحالة لن يقوم بتظليل الخلايا الضوئية
يتم حفر أجهزة التهوية في الأطراف السفلية من العلبة ، وكذلك في شريط المباعد. سوف يقومون بتوصيل التجويف الداخلي بالجو ، حتى لا يتحول الزجاج من الداخل إلى ضباب. بعد ذلك ، يتم قطع مستطيل من لوح زجاج شبكي ، يتوافق مع الأبعاد الخارجية للإطار.
يتم استخدام الفتحات الموجودة في القضبان لتهوية المساحة الداخلية للوحة.
يتم خياطة الجانب العكسي من الصندوق بالخشب الرقائقي أو OSB. يتم معالجة الجسم بمطهر ومطلي بطلاء زيتي.
لحماية العلبة الخشبية من العوامل الجوية ، فهي مطلية بطلاء زيتي.
2 ركائز للخلايا الضوئية مقطوعة حسب حجم التجاويف الداخلية للمبيت. لن يؤدي استخدامها أثناء تركيب الألواح إلى جعل العمل أكثر ملاءمة فحسب ، بل يقلل أيضًا من مخاطر تلف الزجاج الهش. بالنسبة للركائز ، يمكنك أن تأخذ أي مادة كثيفة - اللوح الليفي ، النسيج ، إلخ. الشيء الرئيسي هو أنها لا توصل تيارًا كهربائيًا وتقاوم التسخين جيدًا.
يمكن استخدام أي عازل مناسب كركائز للخلايا الضوئية ، على سبيل المثال ، الألواح الليفية المثقبة
تجميع اللوحات
يبدأ تجميع اللوحات بالتفريغ. في كثير من الأحيان ، من أجل سلامة الخلايا الضوئية ، يتم جمعها في كومة ومليئة بالبارافين. في هذه الحالة ، يتم غمر المنتجات في وعاء بالماء وتسخينها في حمام مائي. بعد ذوبان البارافين ، يجب فصل الألواح عن بعضها وتجفيفها جيدًا.
من الأفضل إزالة الشمع من عبوة الألواح في حمام مائي. الطريقة الموضحة في الشكل لم تثبت نفسها بأفضل طريقة - عند الغليان ، تبدأ الألواح بالاهتزاز وضرب بعضها البعض
يتم وضع الخلايا الضوئية على الركيزة بطريقة يتم توجيه خيوطها في الاتجاه المطلوب. في حالتنا ، جميع اللوحات الـ 36 متصلة في سلسلة - وهذا سيسمح لنا "بطلب" 18 فولت التي نحتاجها. لسهولة التركيب ، يجب أن يتم لحام 6 لوحات لكل منها ، والحصول على 6 سلاسل منفصلة.
قبل اللحام ، يتم ترتيب الخلايا الضوئية في سلاسل بالطول المطلوب.
بمعرفة مبدأ تشكيل الألواح الشمسية ، يمكنك بسهولة تحديد الجهد والتيار المطلوبين. كل شيء بسيط للغاية: أولاً ، يتم تجميع مجموعة من اللوحات المتصلة في سلسلة ، والتي ستوفر الجهد المطلوب. بعد ذلك ، يتم توصيل الكتل الفردية بالتوازي - وهذا سيضيف قوتها الحالية. وبالتالي ، يمكنك الحصول على لوحة بأي قوة.
يتم تطبيق اللحام على المسارات الموصلة للخلايا الضوئية ويتم توصيل الأجزاء ببعضها البعض باستخدام مكواة لحام منخفضة الطاقة.
عند شراء خلايا ضوئية أرخص بدون خيوط ، كن مستعدًا للعمل الشاق لموصلات اللحام
بعد جمع كل المجموعات الست ، يجب وضع قطرة على مركز كل لوحة مانع تسرب السيليكون... ثم يتم فك سلاسل الخلايا الكهروضوئية ولصقها بعناية على الركيزة.
لإصلاح الخلايا الضوئية على الركيزة ، استخدم مادة مانعة للتسرب من السيليكون أو غراء مطاطي.
يتم لحام الصمام الثنائي Schottky بالطرف الموجب لكل سلسلة - فهو يحمي البطارية من التفريغ عبر اللوحة ليلاً أو في حالة السحب القوية. باستخدام قضيب خاص أو جديلة نحاسية ، يتم توصيل الكتل الفردية بدائرة واحدة.
في مخطط الأسلاك ، تكون عناصر الألواح الشمسية محاطة بدائرة بخط منقط.
مع اتصال تسلسلي ، يجب توصيل الطرف الموجب بجهة الاتصال السلبية ، وبالتوازي - مع نفس الاسم.
تركيب اللوحات في العلبة
يتم وضع الخلايا الضوئية المُجمَّعة على الركيزة في العلبة وتثبيتها على الخشب الرقائقي باستخدام براغي ذاتية التنصت. الأجزاء الفردية من الألواح الشمسية متصلة ببعضها البعض بواسطة موصل نحاسي. يمكن تمريره من خلال إحدى فتحات التهوية الموجودة في العضو المتقاطع - وهذا لن يتعارض مع تركيب الزجاج.
يتم لحام كبل متعدد النواة بـ "زائد" و "ناقص" ، والذي يتم إخراجه من خلال الفتحة الموجودة في الجزء السفلي من العلبة - وستكون هناك حاجة لتوصيل اللوحة بالبطارية. لمنع تلف الألواح ، يتم تثبيت الكابل بإحكام في الإطار الخشبي.
بعد تثبيت الألواح ، يتم تثبيت جميع العناصر المفصلية بغراء ساخن أو مادة مانعة للتسرب
من الأعلى ، يتم تغطية البطارية الشمسية بطبقة من زجاج شبكي ، مثبتة بزوايا أو براغي ذاتية التنصت. لحماية الخلايا الضوئية من الرطوبة ، يتم وضع طبقة من مادة السيليكون مانعة للتسرب بين الإطار والزجاج. عند ذلك ، يمكن اعتبار التجميع مكتملاً - يمكنك إخراج البطارية الشمسية إلى السقف وتوصيلها بالمستهلكين.
بعد وضع الغطاء الزجاجي وتثبيته ، تصبح الألواح الشمسية جاهزة للاستخدام.
تعتمد كفاءة البطارية الشمسية على اتجاهها نحو الشمس - يتم تحقيق أقصى طاقة عندما تسقط أشعة الشمس بزاوية قائمة. لزيادة إنتاجية التثبيت ، يتم وضعه على إطار محوري. هذا الهيكل عبارة عن إطار خشبي أو معدني مركب على محور أفقي محوري.
لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة ، يجب توجيه الألواح الشمسية بشكل صارم نحو الشمس. يتم التعامل مع هذه المهمة بشكل أفضل التركيبات التلقائيةتسمى heliotrackers
لتدوير الإطار وتثبيته ، يمكنك استخدام محرك ميكانيكي (على سبيل المثال ، محرك سلسلة) ، وشريط دعم مع ضبط الخطوة. تم تجهيز الأجهزة الدوارة الأكثر تقدمًا بوحدة دوران رأسية ونظام تتبع تلقائي للشمس. يمكن تجميع هذه المعدات باستخدام محركات متدرجة ووحدة تحكم دقيقة حديثة مثل Arduino.
يعد بناء جهاز تعقب الطاقة الشمسية في المنزل مهمة صعبة للغاية ، لذلك غالبًا ما يتعامل الحرفيون مع إطار بسيط بإطار مائل أو ثابت.
يجب أن يتم توصيل البطارية الشمسية بنظام إمداد الطاقة المستقل من خلال جهاز التحكم في الشحن. لن يوزع هذا الجهاز تدفقات الطاقة الكهربائية بشكل صحيح فحسب ، بل يمنع أيضًا التفريغ العميق للبطارية ، مما يزيد من عمرها التشغيلي. يجب أن تكون جميع التوصيلات ، بما في ذلك توصيل عاكس 220 فولت ، بأسلاك نحاسية ذات مقطع عرضي لا يقل عن 3-4 أمتار مربعة. مم - سيؤدي ذلك إلى تجنب فقد الطاقة الأومية.
ستسمح وحدة التحكم في شحن البطارية الشمسية بالعمل بأقصى خرج تيار وحماية البطاريات من الإفراط في التفريغ
أخيرًا ، أود أن أوصي بمراقبة البطارية الشمسية ليس فقط من خلال مؤشرات وسهام الأجهزة. تذكر أن الزجاج المتسخ يمكن أن يقلل من إنتاجية التركيب بنسبة 50٪ أو أكثر. لا تنسَ إجراء التنظيف المنتظم ، والتركيب المُجمَّع ذاتيًا سوف يعوضك بالكيلوواط من الطاقة المجانية تمامًا ، والأهم من ذلك أنها صديقة للبيئة.
فيديو: تجميع الألواح الشمسية DIY
اليوم لا توجد عوائق لتجميع الألواح الشمسية بيديك. لا توجد مشاكل في شراء الخلايا الكهروضوئية أو شراء وحدة تحكم أو محول طاقة. نأمل أن تكون هذه المقالة بمثابة نقطة انطلاق لك في طريقك إلى منزل مستقلوأخيرًا تبدأ العمل. سننتظر الأسئلة والأفكار والاقتراحات منك فيما يتعلق بتصميم وتحسين الألواح الشمسية. حتى المرة القادمة!
إدخالات ذات صلة:
لم يتم العثور على سجلات ذات صلة.
الألواح الشمسية هي مصدر للطاقة يمكن استخدامه لتوليد الكهرباء أو التدفئة لمبنى منخفض الارتفاع. لكن الألواح الشمسية باهظة الثمن ولا يمكن الوصول إليها من قبل معظم سكان بلدنا. هل توافق؟
إنها مسألة أخرى عندما تصنع بطارية شمسية بيديك - تنخفض التكاليف بشكل كبير ، ولا يعمل مثل هذا الهيكل أسوأ من اللوحة الصناعية. لذلك ، إذا كنت تفكر بجدية في شراء مصدر بديل للكهرباء ، فحاول أن تفعل ذلك بنفسك - فالأمر ليس صعبًا للغاية.
ستركز المقالة على تصنيع الألواح الشمسية. سنخبرك بالمواد والأدوات المطلوبة لهذا الغرض. وقليلا ستجد أدناه تعليمات خطوه بخطوهمع الرسوم التوضيحية التي توضح بوضوح تقدم العمل.
يمكن تحويل طاقة الشمس إلى طاقة حرارية عندما يكون ناقل الطاقة عبارة عن سائل ناقل للحرارة أو إلى طاقة كهربائية مجمعة في البطاريات. البطارية عبارة عن مولد تأثير كهروضوئي.
يحدث تحول طاقة الشمس إلى كهرباء بعد أن تضرب أشعة الشمس الألواح الكهروضوئية ، والتي تشكل الجزء الرئيسي من البطارية.
في هذه الحالة ، "تطلق" الكميات الخفيفة إلكتروناتها من المدارات القصوى. توفر هذه الإلكترونات الحرة تيارًا كهربائيًا يمر عبر جهاز التحكم ويتراكم في البطارية ، ومن هناك يذهب إلى مستهلكي الطاقة.
معرض الصور
مواد لصنع لوح شمسي
عند البدء في بناء بطارية شمسية ، فإنك تحتاج إلى تخزين المواد التالية:
- لوحات سيليكات ضوئية.
- صفائح اللوح وزوايا وشرائح الألومنيوم ؛
- مطاط رغوي صلب بسمك 1.5-2.5 سم ؛
- عنصر شفاف يعمل كقاعدة لرقائق السيليكون ؛
- مسامير ، مسامير.
- سيليكون مانع للتسرب للاستخدام في الهواء الطلق ؛
- الأسلاك الكهربائية والثنائيات والمحطات.
تعتمد كمية المواد المطلوبة على حجم بطاريتك ، والتي غالبًا ما تكون محدودة بعدد الخلايا الضوئية المتاحة. من الأدوات التي ستحتاجها: مفك البراغي أو مجموعة مفكات البراغي ، منشارا للمعادن والخشب ، ومكواة لحام. لاختبار البطارية النهائية ، تحتاج إلى جهاز اختبار التيار الكهربائي.
الآن دعونا نلقي نظرة على أهم المواد بمزيد من التفصيل.
رقائق السيليكون أو الخلايا الضوئية
توجد ثلاثة أنواع من الخلايا الكهروضوئية للبطاريات:
- متعدد البلورات.
- أحادي البلورية.
- عديم الشكل.
تتميز الرقائق متعددة البلورات بكفاءة منخفضة. يبلغ حجم الإجراء الفعال حوالي 10-12٪ ، لكن هذا المؤشر لا ينقص بمرور الوقت. مدة عمل البلورات 10 سنوات.
يتم تجميع البطارية الشمسية من وحدات تتكون بدورها من محولات كهروضوئية. تعد البطاريات ذات الخلايا الكهروضوئية الصلبة المصنوعة من السيليكون نوعًا من السندويتش بطبقات متسلسلة مثبتة في ملف تعريف من الألومنيوم
تتميز الخلايا الشمسية أحادية البلورية بكفاءة أعلى - 13-25٪ و شروط لأجل طويلالعمل - أكثر من 25 سنة. ومع ذلك ، بمرور الوقت ، تقل كفاءة البلورات المفردة.
يتم الحصول على المحولات أحادية البلورية عن طريق نشر البلورات المزروعة صناعياً ، وهو ما يفسر أعلى الموصلية الضوئية والإنتاجية.
يتم الحصول على المحولات الضوئية للأغشية عن طريق تطبيق طبقة رقيقة من السيليكون غير المتبلور على سطح بوليمر مرن
البطاريات المرنة مع السيليكون غير المتبلور هي أحدث ما توصلت إليه التكنولوجيا. يتم رش أو دمج المحول الكهروضوئي على قاعدة بوليمر. تتراوح الكفاءة من 5 إلى 6٪ ، لكن أنظمة الأفلام ملائمة للغاية للتثبيت.
ظهرت أنظمة الأفلام ذات المحولات الضوئية غير المتبلورة مؤخرًا نسبيًا. إنه بسيط للغاية وأقصى حد نظرة رخيصة، ولكن تفقد صفات المستهلك بشكل أسرع من المنافسين.
من غير العملي استخدام الخلايا الكهروضوئية ذات الأحجام المختلفة. في هذه الحالة ، سيكون الحد الأقصى للتيار الذي تولده البطاريات مقيدًا بتيار أصغر خلية. هذا يعني أن اللوحات الكبيرة لن تعمل بكامل طاقتها.
عند شراء الخلايا الضوئية ، اسأل البائع عن طريقة التسليم ، يستخدم معظم البائعين طريقة الشمع لمنع العناصر الهشة من الانهيار
في أغلب الأحيان ، تُستخدم الخلايا الضوئية أحادية ومتعددة الكريستالات مقاس 3 × 6 بوصات للبطاريات محلية الصنع ، والتي يمكن طلبها من المتاجر الإلكترونية للشراء عبر الإنترنت.
تكلفة الخلايا الضوئية مرتفعة للغاية ، لكن العديد من المتاجر تبيع ما يسمى بعناصر المجموعة "ب". المنتجات المصنفة في هذه المجموعة معيبة ، ولكنها مناسبة للاستخدام ، وتكلفتها أقل من تكلفة اللوحات القياسية بنسبة 40-60٪.
تبيع معظم المتاجر عبر الإنترنت الخلايا الكهروضوئية في مجموعات من 36 أو 72 لوحة تحويل ضوئية. يلزم وجود قضبان لتوصيل الوحدات الفردية بالبطارية ؛ وستكون هناك حاجة إلى أطراف التوصيل للاتصال بالنظام.
معرض الصور
يمكن استخدام البطارية الشمسية كمصدر احتياطي للطاقة في حالة الانقطاع المتكرر لمصدر الطاقة المركزي. يجب توفير نظام إمداد طاقة غير منقطع للتبديل التلقائي.
مثل هذا النظام مناسب لأنه عند استخدام مصدر تقليدي للكهرباء ، يتم الشحن في نفس الوقت. الأجهزة التي تخدم البطارية الشمسية موجودة داخل المنزل ، لذلك من الضروري توفير غرفة خاصة لها.
تسعى البشرية جاهدة للتحول إلى مصادر بديلة للإمداد الكهربائي من شأنها أن تساعد في الحفاظ على بيئة أنظف وتقليل تكاليف توليد الطاقة. التصنيع طريقة صناعية حديثة. تشمل أجهزة استقبال ضوء الشمس والبطاريات وأجهزة التحكم والمحولات والأجهزة الأخرى المصممة لوظائف محددة.
البطارية الشمسية هي العنصر الأساسي الذي يبدأ منه تراكم الأشعة. الخامس العالم الحديثهناك العديد من المزالق التي يواجهها المستهلك عند اختيار اللوحة ، حيث تقدم الصناعة عددًا كبيرًا من المنتجات الموحدة تحت اسم واحد.
خلايا السيليكون الشمسية
تحظى هذه المنتجات بشعبية لدى المستهلكين اليوم. إنتاجهم يعتمد على السيليكون. تنتشر احتياطياتها في باطن الأرض على نطاق واسع ، والإنتاج غير مكلف نسبيًا. تقارن خلايا السيليكون بشكل إيجابي مع مستوى أداء الخلايا الشمسية الأخرى.
أنواع العناصر
يتكون إنتاج السيليكون من الأنواع التالية:
- أحادي البلورية.
- متعدد البلورات.
- عديم الشكل.
تختلف الأشكال المذكورة أعلاه من الأجهزة في الطريقة التي يتم بها ترتيب ذرات السيليكون في البلورة. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين العناصر في معدل التحويل المختلف للطاقة الضوئية ، والذي يكون في النوعين الأولين تقريبًا على نفس المستوى ويتجاوز قيم الأجهزة المصنوعة من السيليكون غير المتبلور.
تقدم الصناعة اليوم عدة نماذج من مصائد الإضاءة الشمسية. يكمن اختلافهم في المعدات المستخدمة لإنتاج الألواح الشمسية. تلعب تكنولوجيا التصنيع ونوع المواد الأولية دورًا.
نوع أحادي البلورية
تتكون هذه العناصر من خلايا سيليكون متماسكة معًا. وفقًا لطريقة العالم Czochralski ، يتم إنتاج السيليكون النقي تمامًا ، والذي تصنع منه البلورات الأحادية. تتمثل العملية التالية في قطع المنتج شبه النهائي المصمت والمصلب إلى ألواح بسماكة تتراوح من 250 إلى 300 ميكرون. الطبقات الرقيقة مشبعة بشبكة معدنية من الأقطاب الكهربائية. على الرغم من ارتفاع تكلفة الإنتاج ، إلا أن هذه العناصر تستخدم على نطاق واسع بسبب ارتفاع معدل التحويل (17-22٪).
تصنيع العناصر الكريستالات
الخلية الشمسية المصنوعة من البلورات المتعددة هي أن كتلة السيليكون المصهور يتم تبريدها تدريجياً. لا يتطلب الإنتاج معدات باهظة الثمن ، لذلك يتم تقليل تكلفة الحصول على السيليكون. أنظمة تخزين الطاقة الشمسية متعددة الكريستالات لها عامل كفاءة أقل (11-18٪) ، على عكس الأنظمة أحادية البلورية. ويرجع ذلك إلى حقيقة أنه أثناء عملية التبريد ، تتشبع كتلة السيليكون بأصغر الفقاعات الحبيبية ، مما يؤدي إلى انكسار إضافي للأشعة.
عناصر السيليكون غير المتبلور
المنتجات تنتمي إلى نوع خاصلأن انتمائهم إلى نوع السيليكون يأتي من اسم المادة المستخدمة ، ويتم إنتاج الخلايا الشمسية باستخدام تقنية أجهزة الأفلام. أثناء عملية التصنيع ، تفسح البلورة الطريق للسيليكون الهيدروجين أو السيليكون ، حيث تغطي طبقة رقيقة منها الركيزة. تتمتع البطاريات بأقل قيمة كفاءة ، حتى 6٪ فقط. العناصر ، على الرغم من وجود عيب كبير ، لديها عدد من المزايا التي لا جدال فيها والتي تمنحها الحق في الوقوف بجانب الأنواع المذكورة أعلاه:
- قيمة امتصاص البصريات أعلى بعشرين مرة من قيمة امتصاص حلقات التخزين أحادية البلورية ومتعددة الكريستالات ؛
- بسماكة طبقة لا تقل عن 1 ميكرون ؛
- لا يؤثر الطقس الغائم على عمل تحويل الضوء على عكس الأنواع الأخرى ؛
- نظرا لقوة الانحناء العالية ، يمكن استخدامه بسهولة في الأماكن الصعبة.
الأنواع الثلاثة من المحولات الشمسية الموصوفة أعلاه تكملها منتجات هجينة مصنوعة من مواد ذات خصائص مزدوجة. تتحقق هذه الخصائص إذا تم تضمين العناصر الدقيقة أو الجسيمات النانوية في السيليكون غير المتبلور. تتشابه المادة الناتجة مع السيليكون متعدد الكريستالات ، ولكنها تُقارن بشكل إيجابي معها في المعايير التقنية الجديدة.
مواد أولية لإنتاج الخلايا الشمسية من نوع CdTe
يتم تحديد اختيار المواد من خلال الحاجة إلى تقليل تكاليف التصنيع وتحسين الأداء الفني في التشغيل. الأكثر شيوعًا استخدام تيلورايد الكادميوم الممتص للضوء. في السبعينيات من القرن الماضي ، كان CdTe يعتبر المنافس الرئيسي لتطبيقات الفضاء ؛ في الصناعة الحديثة ، وجد تطبيقات واسعة في طاقة ضوء الشمس.
تنتمي هذه المادة إلى فئة السموم المتراكمة ، لذلك لا يهدأ الجدل حول قضية ضررها. أثبتت دراسات العلماء حقيقة أن مستوى المواد الضارة التي تدخل الغلاف الجوي مقبول ولا تضر بالبيئة. مستوى الكفاءة هو 11٪ فقط ، لكن تكلفة الكهرباء المحولة من هذه العناصر أقل بنسبة 20-30٪ من تكلفة أجهزة السيليكون.
تخزين أشعة السيلينيوم والنحاس والإنديوم
يعمل النحاس والسيلينيوم والإنديوم كأشباه موصلات في الجهاز ، وفي بعض الأحيان يُسمح باستبدال الأخير بالغاليوم. ويرجع ذلك إلى ارتفاع الطلب على الإنديوم لإنتاج الشاشات المسطحة. لذلك ، تم اختيار خيار الاستبدال هذا ، نظرًا لأن المواد لها خصائص متشابهة. لكن بالنسبة لمؤشر الكفاءة ، يلعب الاستبدال دورًا مهمًا ، حيث يؤدي إنتاج خلية شمسية بدون الغاليوم إلى زيادة كفاءة الجهاز بنسبة 14٪.
مصائد شمسية قائمة على البوليمر
تم تصنيف هذه العناصر على أنها تقنيات حديثة ، حيث ظهرت مؤخرًا في السوق. تمتص أشباه الموصلات العضوية الضوء لتحويله إلى طاقة كهربائية. للإنتاج ، يتم استخدام الفوليرينات من مجموعة الكربون ، البوليفينلين ، النحاس فثالوسيانين ، إلخ ، ونتيجة لذلك يتم الحصول على أغشية رقيقة (100 نانومتر) ومرنة ، والتي تعطي عامل كفاءة عند التشغيل بنسبة 5-7٪. الحجم صغير ، لكن إنتاج الخلايا الشمسية المرنة له عدة جوانب إيجابية:
- لا يتم إنفاق الأموال الكبيرة على التصنيع ؛
- القدرة على تركيب بطاريات مرنة في أماكن الانحناءات ، حيث تكون المرونة ذات أهمية قصوى ؛
- سهولة نسبية وتوافر التثبيت ؛
- البطاريات المرنة غير ضارة بالبيئة.
النقش الكيميائي أثناء الإنتاج
أغلى خلية شمسية هي رقاقة سيليكون متعددة البلورات أو أحادية البلورية. بالنسبة للأشكال المربعة الأكثر عقلانية والتي يتم قطعها ، يسمح لك نفس الشكل بتركيب الألواح بإحكام في الوحدة المستقبلية. بعد عملية القطع ، تبقى طبقات مجهرية من السطح التالف على السطح ، ويتم إزالتها باستخدام النقش والتركيب من أجل تحسين استقبال الأشعة الساقطة.
السطح الذي تتم معالجته بطريقة مماثلة هو أراميد دقيقة متوضعة بشكل عشوائي ، ينعكس الضوء من حافته على الأسطح الجانبية للنتوءات الأخرى. يقلل إرخاء النسيج من انعكاس المادة بنسبة 25٪ تقريبًا. في عملية الحفر ، يتم استخدام سلسلة من المعالجات الحمضية والقلوية ، ولكن من غير المقبول تقليل سماكة الطبقة بشكل كبير ، لأن اللوحة لا تتحمل العلاجات التالية.
أشباه الموصلات في الخلايا الشمسية
تفترض تقنية الخلايا الشمسية أن المفهوم الأساسي للإلكترونيات الصلبة هو تقاطع pn. إذا تم الجمع بين الموصلية الإلكترونية من النوع n وموصلية الفتحة من النوع p في لوحة واحدة ، فسيظهر تقاطع pn عند نقطة اتصالهما. الخاصية المادية الرئيسية لهذا التعريف هي القدرة على العمل كحاجز وتمرير الكهرباء في اتجاه واحد. هذا هو التأثير الذي يجعل من الممكن إنشاء التشغيل الكامل للخلايا الشمسية.
نتيجة لانتشار الفوسفور ، يتم تكوين طبقة من النوع n في نهايات الصفيحة ، والتي تقع على سطح العنصر على عمق 0.5 ميكرومتر فقط. يوفر إنتاج الخلايا الشمسية اختراقًا ضحلًا لحاملات العلامات المعاكسة التي تنشأ تحت تأثير الضوء. يجب أن يكون طريقهم إلى منطقة تأثير تقاطع p-n قصيرًا ، وإلا فيمكنهم إطفاء بعضهم البعض عندما يلتقون ، بينما لا يولدون أي كمية من الكهرباء.
حفر البلازما الكيميائي
يوفر تصميم البطارية الشمسية سطحًا أماميًا مزودًا بشبكة مثبتة للتصوير الحالي وجانب خلفي ، وهو اتصال مستمر. أثناء ظاهرة الانتشار ، تحدث دائرة كهربائية قصيرة بين المستويين وتنتقل إلى النهاية.
لإزالة الدائرة القصيرة ، يتم استخدام معدات للبطاريات الشمسية ، مما يسمح بذلك باستخدام طرق البلازما الكيميائية أو التنميش الكيميائي أو طرق الليزر الميكانيكية. غالبًا ما يتم استخدام طريقة التعرض للبلازما الكيميائية. يتم إجراء الحفر في وقت واحد لمجموعة من رقائق السيليكون المكدسة. تعتمد نتيجة العملية على مدة العلاج وتكوين المنتج وحجم مربعات المادة واتجاه نفاثات تدفق الأيونات وعوامل أخرى.
تطبيق طلاء مضاد للانعكاس
من خلال تطبيق نسيج على سطح العنصر ، يتم تقليل الانعكاس بنسبة تصل إلى 11٪. وهذا يعني أن عُشر الأشعة ينعكس ببساطة من السطح ولا يشارك في تكوين الكهرباء. من أجل تقليل مثل هذه الخسائر ، يتم وضع طبقة ذات اختراق عميق لنبضات الضوء على وجه العنصر ، مما لا يعكسها مرة أخرى. يحدد العلماء ، مع مراعاة قوانين البصريات ، تكوين الطبقة وسمكها ، وبالتالي فإن إنتاج وتركيب الخلايا الشمسية بمثل هذا الطلاء يقلل من الانعكاس بنسبة تصل إلى 2٪.
معدنة جهة الاتصال الأمامية
سطح العنصر مصمم لامتصاص أكبر قدر من الإشعاع ، وهذا المطلب هو الذي يحدد الأبعاد و تحديدشبكة معدنية مطبقة. عند اختيار التصميم الأمامي ، يحل المهندسون مشكلتين متعارضتين. يحدث انخفاض في الفاقد البصري مع وجود خطوط أرق وموقعها مسافة كبيرةواحد من الآخر. يؤدي إنتاج بطارية شمسية ذات حجم شبكة أكبر إلى حقيقة أن بعض الشحنات ليس لديها الوقت للوصول إلى الاتصال وتضيع.
لذلك ، قام العلماء بتوحيد قيمة المسافة وسماكة الخط لكل معدن. تفتح الأشرطة الرفيعة للغاية مساحة على سطح الخلية لامتصاص الأشعة ، لكنها لا توصل تيارًا قويًا. الطرق الحديثة لتطبيق المعدنة هي طباعة الشاشة. كمادة ، المعجون المحتوي على الفضة هو الأكثر تبريرًا. بفضل تطبيقه ، ترتفع كفاءة العنصر بنسبة 15-17٪.
المعدنة على ظهر الجهاز
ترسب المعادن على الجانب الخلفيالجهاز يحدث في نظامين ، كل منهما يعمل عمل خاص... يتم رش الألومنيوم بطبقة رقيقة مستمرة على السطح بالكامل ، باستثناء الثقوب الفردية ، وتمتلئ الثقوب بمعجون يحتوي على الفضة والذي يلعب دور التلامس. تعمل طبقة الألمنيوم المستمرة كنوع من جهاز المرآة على الجانب الخلفي للشحن المجاني الذي يمكن أن يضيع في الروابط البلورية المتدلية للشبكة. مع هذه التغطية ، تعمل الألواح الشمسية بنسبة 2٪ أكثر في الطاقة. تشير مراجعات المستهلكين إلى أن هذه العناصر أكثر متانة وأقل اعتمادًا على الطقس الغائم.
صنع الألواح الشمسية بيديك
لا يمكن لأي شخص طلب وتثبيت مصادر الطاقة من الشمس في المنزل ، لأن تكلفتها اليوم مرتفعة للغاية. لذلك ، يتقن العديد من الحرفيين والحرفيين إنتاج الألواح الشمسية في المنزل.
يمكنك شراء مجموعات من الخلايا الضوئية للتجميع الذاتي على الإنترنت في مواقع مختلفة. تعتمد تكلفتها على عدد اللوحات المستخدمة والطاقة. على سبيل المثال ، مجموعات منخفضة الطاقة ، من 63 إلى 76 واط مع 36 لوحة ، تكلف 2350-2560 روبل. على التوالى. هنا ، يتم شراء عناصر العمل التي تم رفضها من خطوط الإنتاج لأي سبب من الأسباب.
عند اختيار نوع المحول الكهروضوئي ، تؤخذ في الاعتبار حقيقة أن الخلايا متعددة البلورات أكثر مقاومة للطقس الغائم وتعمل بكفاءة أكبر من الخلايا أحادية البلورية ، ولكن لها عمر خدمة أقصر. تتمتع الأحادية البلورية بكفاءة أعلى في الطقس المشمس وستستمر لفترة أطول.
لتنظيم إنتاج الألواح الشمسية في المنزل ، تحتاج إلى حساب الحمل الإجمالي لجميع الأجهزة التي سيتم تشغيلها بواسطة المحول المستقبلي ، وتحديد قوة الجهاز. ومن هنا يتبع عدد الخلايا الضوئية ، مع مراعاة زاوية ميل اللوحة. يوفر بعض الحرفيين إمكانية تغيير موضع مستوى التراكم اعتمادًا على ارتفاع الانقلاب الشمسي ، وفي الشتاء - على سمك الثلج الذي سقط.
لتصنيع العلبة ، استخدم مواد متعددة... في أغلب الأحيان ، يقومون بتركيب زوايا من الألومنيوم أو غير القابل للصدأ ، واستخدام الخشب الرقائقي ، واللوح الرقائقي ، وما إلى ذلك. الجزء الشفاف مصنوع من الزجاج العضوي أو العادي. للبيع هناك خلايا ضوئية مع موصلات ملحومة بالفعل ، ويفضل شراء مثل هذه ، لأن مهمة التجميع مبسطة. لا يتم تكديس الألواح واحدة فوق الأخرى - يمكن أن تؤدي الألواح السفلية إلى حدوث تشققات صغيرة. يتم استخدام اللحام والتدفق مسبقًا. من الأنسب لحام العناصر عن طريق وضعها على الفور على جانب العمل. في النهاية ، يتم لحام الصفائح القصوى إلى القضبان (موصلات أوسع) ، وبعد ذلك يتم عرض "ناقص" و "زائد".
بعد الانتهاء من العمل ، يتم اختبار اللوحة وختمها. يستخدم الحرفيون الأجانب مركبات لهذا الغرض ، لكنها باهظة الثمن بالنسبة للحرفيين لدينا. محولات محلية الصنع مختومة بالسيليكون ، والظهر مغطى بورنيش أكريليك.
في الختام ، يجب أن يقال إن تقييمات السادة الذين فعلوا إيجابية دائمًا. بمجرد إنفاق المال على تصنيع المحول وتركيبه ، تدفع الأسرة ثمنها بسرعة كبيرة وتبدأ في توفير المال باستخدام الطاقة المجانية.
في الوقت الحالي ، تعد مصادر الطاقة البديلة عصرية وشائعة للغاية ، خاصة بين مالكي المنازل الريفية أو المنازل الخاصة. لكن غالبًا ما يكلف مثل هذا الجهاز الكثير من المال ولا يستطيع الجميع شراء الألواح الشمسية لمنزلهم. لذلك ، أصبح تصنيع الألواح الشمسية بأيديكم مناسبًا جدًا. إذن كيف تصنع الألواح الشمسية بنفسك؟
ميزة الألواح الشمسية
مثل هذا المصدر البديل للطاقة عملي تمامًا ، لأنه ، على عكس المصدر التقليدي لإمدادات الطاقة ، يكلف أقل بكثير. لا يسمح لك صنع الألواح الشمسية بيديك بتحسين استهلاك الطاقة فحسب ، بل يوفر أيضًا الموارد المالية.
مزايا
تتمتع الألواح الشمسية بالمزايا التالية:
- سهولة التثبيت بسبب عدم الحاجة إلى وضع كبل على الدعامات ؛
- توليد الكهرباء غير ضار بالمرة بيئة;
- لا توجد أجزاء متحركة؛
- يتم توفير الكهرباء بشكل مستقل عن شبكة التوزيع ؛
- الحد الأدنى من نفقات الوقت لصيانة النظام ؛
- انخفاض وزن البطاريات
- عمل صامت
- عمر خدمة طويل بأقل التكاليف.
سلبيات
على الرغم من المزايا المهمة إلى حد ما ، فإن الألواح الشمسية لها عيوبها ، مثل:
- كثافة اليد العاملة في عملية التصنيع ؛
- الحساسية للتلوث.
- يتأثر التشغيل الفعال للألواح الشمسية بالظروف الجوية (الأيام المشمسة أو الملبدة بالغيوم) ؛
- هناك حاجة إلى مساحة كبيرة لمثل هذا التصميم ؛
- البطاريات لا تعمل في الليل.
متطلبات الألواح الشمسية
يمكن للجميع تركيب الألواح الشمسية في منزل خاص. ولكن من أجل أن يحقق مثل هذا التصميم الذاتي الفوائد إلى أقصى حد ، يجب أن تؤخذ ميزاته في الاعتبار. يتم فرض المتطلبات التالية على البطارية الشمسية:
المواد المطلوبة لصنع لوحة شمسية بيديك
إذا لم يكن من الممكن شراء الألواح الشمسية ، يمكنك صنعها بنفسك. في البداية تحتاج إلى اتخاذ قرار بشأن الموادمنها سوف يصنعون.
لإنشاء الألواح ، ستحتاج إلى خلايا ضوئية عالية الجودة. يقدم المصنعون اليوم الأنواع التالية من الأجهزة:
- تتمتع عناصر السليكون أحادية البلورية بكفاءة تصل إلى 13 ٪ ، لكنها ليست فعالة بدرجة كافية في الطقس الغائم ؛
- تتمتع الخلايا الضوئية المصنوعة من السيليكون متعدد الكريستالات بكفاءة تصل إلى 9٪ ، ويمكنها العمل في كل من الأيام المشمسة والغيوم.
من الأفضل استخدام الكريستالات لتزويد منزلك بالطاقة ، والتي تتوفر في مجموعات.
من المهم أن تعرف أن كل ما هو ضروري للتجميع من الأفضل شراء الخلايا من مصنع واحد، نظرًا لأن منتجات العلامات التجارية المختلفة لها اختلافات كبيرة في فعالية المنتجات. هذا يمكن أن يخلق صعوبات إضافية أثناء التجميع ، يستلزم تكاليف نتيجة للتشغيل ، في حين أن البطارية الشمسية ستكون ذات طاقة منخفضة.
لصنع لوح شمسي من وسائل مرتجلة ، ستحتاج إلى موصلات خاصة مصممة لتوصيل الخلايا الكهروضوئية.
من الأفضل أن تكون حالة التصميم المستقبلي مصنوعة من زوايا الألومنيوم وزن خفيف... يمكنك أيضًا استخدام مادة مثل الخشب. ولكن نظرًا لحقيقة أن الهيكل سيتعرض لتأثيرات الغلاف الجوي طوال الوقت ، فإن مدة خدمته ستنخفض.
تعتمد أبعاد جسم اللوحة على عدد الخلايا الكهروضوئية.
يمكن أن يكون الطلاء الخارجي للخلايا الضوئية مصنوعًا من زجاج شبكي أو بولي كربونات شفاف. كما أنهم يستخدمون الزجاج المقسى الذي لا ينقل الأشعة تحت الحمراء.
وبالتالي ، لصنع بطارية شمسية بيديك ، ستحتاج إلى المواد التالية:
- الخلايا الضوئية في مجموعة ؛
- أجهزة الربط
- أسلاك كهربائية نحاسية عالية الطاقة ؛
- الوقايات فراغ السيليكون.
- معدات لحام
- زوايا الألمنيوم
- الثنائيات شوتكي
- ورقة شفافة من البولي أو زجاج شبكي ؛
- مجموعة مسامير للسحابات.
يتم شراء هذه المواد من متجر مواد البناء أو متجر عبر الإنترنت.
كيف تصنع الألواح الشمسية بيديك؟
من أجل صنع الألواح بيديك ، تحتاج إلى جمع المواد المطلوبة. يتم تجميع بطارية شمسية للمنزل بالتسلسل التالي.
لصنع الألواح الشمسية بيديك بشكل صحيح ، عليك الالتزام بالتوصيات التالية:
كل شخص يحلم بالحصول على كهرباء مجانية في منزله وهذا الحلم قابل للتحقيق. بعد أن صنعت الألواح الشمسية بيديك ، يمكنك الاستمتاع مصدر إضافيمزود الطاقة. حيث هذا التصميم لا يضر بالبيئةكما أنها موثوقة للغاية وغير مكلفة.
