Как сделать солнечную батарею своими руками для дома и дачи? Все о том, как собрать солнечную панель из подручных материалов

Солнечные батареи являются специальными устройствами, особое строение которых позволяет преобразовывать солнечную энергию в электричество и тепло. Такая добыча электроэнергии является целиком и полностью экологичной.

Однако, далеко не каждый может себе позволить приобрести такую батарею из-за высокой стоимости. Есть вариант изготовить такое устройство самостоятельно, и это значительно сократит финансовые расходы.

Из этой статьи вы узнаете пошаговую инструкцию изготовления солнечной батареи своими руками. Однако, перед этим необходимо более детально рассмотреть устройство прибора и принцип его работы.

Как работает солнечная панель?

В зависимости от того, чем представлен энергоноситель, можно получать тепловую энергию или электричество. Для первого требуется наличие жидкости-теплоносителя внутри прибора, когда для второй необходимы аккумуляторы.

Сама по себе батарея является генерирующим устройством, принцип работы которого основан на фотоэлектрическом эффекте.

1. Чтобы солнечные лучи могли преобразовываться в нужный тип энергии, они должны попадать на специальные пластины внутри батареи.
2. Благодаря тому что крайние электроны покидают положенные им орбиты, они преобразовываются в ток, проходящий через контролер.
3. После, ток накапливается в аккумуляторе. Затем идет поступление в потребители. Пластины фотоэлементов изготавливают из кремния.
4. С одной стороны пластину покрывают фосфором, который удерживает на своей поверхности большое количество электронов, высвобождаемых во время взаимодействия пластины с солнечными лучами.

Поверхность данного элемента содержит специальные дорожки, которые помогают упорядочить движение электронов.

Таким образом обеспечивается беспрерывное движение электрического тока. Действует условие: чем больше пластин, тем больше тока.

Из чего состоит солнечная батарея

Для сборки данного устройства понадобятся следующие комплектующие:

• Пластины-фотоэлементы из силиката;
• Уголки из алюминия;
• ДСП листы;
• Поролон;
• Основание для пластин;
• Шурупы и саморезы;
• Герметик на силиконовой основе;
• Провода;
• Диоды;
• Клеммы.

Список комплектующих может отличаться. Ориентироваться стоит на размеры и функции батареи. Что касается необходимых инструментов, вам понадобятся отвертки или шуруповерт, паяльник и ножовки двух видов.

Готовую батарею придется протестировать при помощи тестера-амперметра.

Место установки солнечной батареи

Солнечную батарею можно установить в любом месте. Это может быть поверхность крыши или простая земля. Главное! При выборе места расположения учитывайте, что на батарею ничто не должно отбрасывать тень.

Более того, нужно рассчитать правильный угол наклона накопителя, чтобы в течение дня получить максимальное количество энергии.

• На значение угла влияют такие факторы, как: Климат, местность, время года.
• Специалисты рекомендуют постараться сделать такую конструкцию, у которой можно будет вручную регулировать угол наклона.
• Это упростит работу батареи во время сезонных изменений.

Этап №1. Соединение контактов

Первый этап включает в себя припайку проводников, которые содержатся в фотоэлементах. Мастера рекомендуют приобретать уже готовые фотоэлементы с проводниками. Однако, если таковой возможности нет, то ничего не поделать.

Припайка производится следующим образом:

1. На один фотоэлемент выбирают одну металлическую полосу. При помощи заготовки из картона, нарезаются проводники. Их длина должна в два раза превышать длину пластины.
2. После того как все проводники нарезаны, их нужно выложить на пластину. Для одного фотоэлемента приходится по два проводника.
3. Перед началом спайки требуется нанести небольшое количество кислоты на пластину. После на это место крепятся проводники.

Помните, находясь в процессе пайки, ни за что нельзя оказывать сильное давление на деталь, иначе она может разрушиться.

Этап №2. Сборка каркаса

Без правильного каркаса невозможно использование ни одной конструкции. Более того, именно на него будут присоединены фотоэлементы.

• Чтобы изготовить каркас, понадобятся уголки из алюминия и рейки. Внутренняя часть уголка покрывается герметиком (желательно на силиконовой основе). Чтобы конструкция прослужила долго, герметизация должна быть качественной.
• После завершения работы над алюминиевой рамкой можно приступать к сборке задней части корпуса. Внешне он напоминает невысокий ящик из досок.
• Во избежание затенения фотоэлементов рекомендуемая высота бортов — 2 см. Для монтажа бортов пригодятся обычные саморезы.

Дно корпуса обязательно должно иметь вентиляционные отверстия с интервалом около 10 см. К рамке присоединяют стекло, прижимают и фиксируют метизами. После установки стекло необходимо очистить от грязи и обезжирить.

Этап №3. Установка кремниевых пластин

Данный этап считается самым трудоемким, поскольку требует от мастера предельной внимательности и собранности. Нельзя забывать ни об одной детальке или контакте.

1. Перед началом работы все элементы выкладываются на стеклышко синей частью вниз. При отсутствии опыта работы с подобными запчастями и вообще с созданием батареи желательно заранее нанести разметку. Пластины должны располагаться на небольшом расстоянии друг от друга (около 3-5мм).
2. Фотоэлементы припаиваются следующим образом: их располагают так, чтобы сторона пластины с положительным зарядом смотрела вверх, а с отрицательным — вниз.
3. Поверхности обрабатываются флюсом и припоем для лучшего присоединения контактов. Все соединяется в строгой последовательности.
4. После того как ряды оказались присоединены, можно начать приклеивать фотоэлементы. Понадобится немного герметика. Его наносят на центр каждой пластины.
5. После нужно перевернуть каждый фотоэлемент, чтобы его синяя сторона смотрела вверх. Осторожно придавливаем их к кремниевым деталям.

У фотоэлементов, которые расположены по краям, имеются свободные контакты. Их нужно вывести на шину с серебряным проводником. В дне конструкции проделывается сквозное отверстие. Через него выводят провода наружу.

Данный этап является обязательным при создании собственного накопителя. Его безусловная польза заключается в том, что перед финальным скреплением всех деталей у мастера еще имеется возможность обнаружить неполадки и устранить их.

Опытные мастера рекомендуют проводить проверку после спаивания каждого нового элемента. Благодаря этому намного проще выяснить, где плохо скреплены контакты.

• Как уже говорилось раннее, для проведения тестовых работ необходим амперметр.
• Накопитель проверяют пополудни. Условие — небо должно быть безоблачным.
• Батарею нужно разместить под нужным углом на улице. Контакты подключаются к амперметру и измеряется сила тока.

Успешное тестирование должно показать, что сила тока меньше на половину или один ампер, чем показание силы тока короткого замыкания.

Более того, о способности производить электричество свидетельствуют показания на шкале амперметра равные 4,5 А.

Этап №5. Проведение герметизации

Завершающим этапом создания солнечной батареи является полная герметизация всех элементов, которые до этого были уложены в корпус.

Для обеспечения абсолютной непроницаемости рекомендуют скреплять детали эпоксидным компаундом. При желании можно заменить его на более дешевый аналог — силиконовый герметик.

Сегодня выделяют два способа герметизации:

• Зливка панелей герметиком;
• Частичная заливка, при которой вещество наносится только между фото- и крайними элементами.

Первый способ отличается большей надежностью. Главное — дать деталям постоять, пока клейкое вещество не высохнет окончательно.

Только после этого можно заниматься установкой органического стекла, которое прижимают к смазанным силиконом пластинкам. Чтобы стекло надежно зафиксировалось, его нужно придавить чем-то, поставив небольшой груз сверху.

Для обеспечения большей защиты между фотоэлементами и каркасом устанавливается дополнительный слой жесткого поролона.

Только после того как были проделаны все пять этапов, можно приступать к эксплуатации солнечной батареи.

Фото примеров самодельных солнечных панелей