Що можна зробити із сонячних. Інструкція з самостійного збирання сонячної батареї з недорогих китайських панелей. Ідеї ​​з підручних матеріалів

Як зробити сонячну батарею в домашніх умовах фото покрокового виготовлення сонячної панелі.

Зробити сонячну батарею можна самостійно, і обійдеться вона Вам дешевше, ніж купити готову.

Зазвичай сонячна батарея використовується для заряджання акумуляторів на 12 V, щоб забезпечити повноцінну зарядку, знадобиться зібрати сонячну панель, яка вироблятиме без навантаження в сонячну погоду близько 17 - 18V.

Сонячні елементи продаються комплектами, найчастіше можна зустріти комплекти з 36 та 72 (+ 2 запасних) елементів розміром 152 х 76 мм. Потрібно заміряти мультиметром одну панельку і визначити точні її характеристики, скільки вона видає на сонці, потім уже розрахувати, скільки панелей розташувати і послідовно підключити в ряду.

Наприклад, одна панелька видає 4,5 V, щоб отримати 18V, нам знадобиться 4 панельки в ряду. Кількість рядів може досягти потрібної потужності, яку буде видавати панель. Панель із 36 елементів видаватиме близько 50 Вт та 3,5 А.

У набір із сонячними елементами також входить олівець з флюсом, стрічковий провід (струмова шина), сполучний провід.

Залежно від того, скільки сонячних елементів буде розміщено, потрібно розрахувати розмір майбутньої панелі.

Для виготовлення корпусу батареї можна використовувати алюмінієвий куточок 25х25 або подібний, і дерев'яні рейки.

Прозору верхню кришку можна виготовити із скла або оргскла високої прозорості. Задню стінку можна виготовити із фанери.

Також ще нам знадобиться:

• Діод Шотки.
• Клеми.
• Мідні дроти.
• Скотч прозорий.
• Силіконовий герметик.
• Акриловий лак.
• Самонарізи.

Виготовлення сонячної панелі у домашніх умовах.

Розкладаємо на склі сонячні елементи доріжками до верху, тимчасово фіксуємо їх за допомогою скотчу до скла. Нарізаємо стрічковий провід на розмір трохи більший за ширину пластин.

Покриваємо флюсом місця паяння та припаюємо дроти до пластин. На лицьовій стороні панелек розміщені струмопровідні доріжки плюс, на звороті мінус.

У ряду пластини з'єднуємо послідовно, самі ряди вже паралельно, крайні панельки виводимо на загальну шину.

Припаюємо висновки, на виході на плюсовий вивід послідовно припаюємо діод Шотки, щоб уникнути розряду акумулятора в нічний час, коли сонячна панель стає сама споживачем енергії.

Готуємо алюмінієву раму, на внутрішню частину рами клеїмо гумовий ущільнювач. У раму вставляємо скло з панелями.

Щоб скло на сонці не лопнуло при розширенні, слід заздалегідь передбачити проміжок між склом і рамою по периметру близько 5 мм. Щоб під скло не потрапляла вода під час дощу, місця стикування скла та рами обробляємо герметиком. Краї панелек клеїмо до скла також герметиком, всю тильну сторону розкриваємо акриловим лаком.

Погіршення екології, зростання цін на енергоносії, прагнення до автономності та незалежності від забаганок державних чоловіків - ось лише кілька факторів, які змушують найзапекліших обивателів звертати мрійливі погляди у бік альтернативних джерел енергії. У більшості наших співвітчизників думки про «зелену» енергетику так і залишаються ідеєю фікс – позначаються високі ціни на обладнання, і, як наслідок, нерентабельність витівки. Але ніхто не забороняє виготовити установку для отримання безкоштовної енергії самостійно! Сьогодні ми розповімо про те, як своїми руками збудувати сонячну батарею і розглянемо перспективи її використання в побуті.

Сонячна батарея: що це таке

Людство спалахнуло ідеєю трансформації сонячного випромінювання в електричну енергію з 30-х років минулого століття. Саме тоді вчені з Академії наук СРСР заявили про створення напівпровідникових мідно-талієвих кристалів, у яких під дією світлових променів починав протікати електричний струм. Сьогодні це явище відоме як фотоелектричний ефект і широко використовується як у геліоелектричних установках, так і різноманітних датчиках.

Перші сонячні батареї відомі ще з 50-х років минулого століття

Сила струму одного фотоелемента вимірюється в мікроамперах, тому для отримання значної електричної потужності їх об'єднують в блоки . Багато таких модулів і становлять основу сонячної батареї (СБ), яку можна використовувати для підключення різних електронних пристроїв. Якщо ж говорити про закінчений пристрій, який можна встановити просто неба, то коректніше говорити про сонячну панель (СП) з конструкцією, що захищає складання фотоелектричних модулів від зовнішніх факторів.

Треба сказати, що ККД перших електричних геліосистем не досягав і 10% - давались взнаки як недоліки напівпровідникової технології, так і непереборні втрати, пов'язані з відображенням, розсіюванням або поглинанням світлового потоку. Десятиліття завзятої праці вчених дали свій результат, і сьогодні ККД найсучасніших сонячних батарей досягає 26%. Що ж до перспективних розробок, то тут він ще вищий – до 46%! Звісно, ​​уважний читач може заперечити, що інші генератори енергії працюють із енергоефективністю 95–98%. Проте не слід забувати, що йдеться про абсолютно безкоштовну енергію, величина якої в сонячний день перевищує 100 Вт на один кв. м земної поверхні за секунду.

Сучасні сонячні панелі генерують електроенергію у промислових масштабах

Отримана за допомогою сонячних панелей електроенергія може використовуватися аналогічно тій, що отримують на звичайних електростанціях - для живлення різних електронних пристроїв, освітлення, опалення і т. д. ток, насправді є перевагою. Вся справа в тому, що будь-яка геліосистема працює тільки протягом світлового дня, причому її потужність залежить від висоти сонця над горизонтом. Оскільки вночі СБ працювати не може, електроенергію доводиться накопичувати в акумуляторах, а вони якраз і є джерелами постійного струму.

Пристрій та принцип дії

Принцип дії електричної батареї базується на таких фізичних явищах, як напівпровідність та фотоелектричний ефект. В основі будь-якого сонячного елемента лежать напівпровідники, атоми яких відчувають брак електронів (p-тип провідності), або мають їх надлишок (n-тип). Іншими словами, використовується двошарова структура з n-шаром як катод і p-шаром як анод. Оскільки сили утримання «зайвих» електродів у n-шарі ослаблені (у атомів не вистачає на них енергії), вони легко вибиваються зі своїх місць при бомбардуванні фотонами світла. Далі електрони переміщаються у вільні «дірки» p-шару і через підключене електричне навантаження (або акумулятор) повертаються до катода - так і тече електричний струм, спровокований потоком сонячного випромінювання.

Перетворення сонячної енергії на електричну можливе завдяки фотоелектричному ефекту, який описав у своїх роботах Ейнштейн

Як зазначалося вище, енергія від одного фотоелемента вкрай мала, тому їх поєднують у модулі. Послідовним підключенням кількох таких блоків збільшують напругу батареї, а паралельним підвищують силу струму. Таким чином, знаючи електричні параметри одного осередку можна зібрати батарею необхідної потужності.

Отриману від сонячної батареї електроенергію можна накопичувати в акумуляторах і після перетворення в напругу 220 В використовувати для живлення звичайних побутових приладів

Для захисту від атмосферного впливу напівпровідникові модулі встановлюють у жорсткий каркас та закривають склом із підвищеним світлопропусканням. Оскільки сонячну енергію можна використовувати лише протягом світлового дня, для її накопичення використовуються акумулятори - витрачати їх заряд можна за необхідності. Для підвищення напруги та її адаптації відповідно до потреб побутових приладів використовуються інвертори.

Відео: як працює сонячна панель

Класифікація фотоелектричних модулів

Сьогодні виробництво сонячних батарей йде двома паралельними шляхами. З одного боку, на ринку присутні фотоелектричні модулі, створені на основі кремнію, а з іншого - плівкові, створені з використанням рідкісноземельних елементів, сучасних полімерів та органічних напівпровідників.

Популярні сьогодні кремнієві фотоелементи поділяються на кілька типів:

• монокристалічні;
• полікристалічні;
• аморфні.

Для використання в саморобних сонячних батареях найкраще використовувати модулі із полікристалічного кремнію. Хоча ККД останніх і нижче, ніж у монокристалічних елементів, зате на їхню працездатність не так сильно впливає забрудненість поверхні, низька хмарність або кут падіння сонячних променів.

Відрізнити полікристалічні кремнієві модулі від монокристалічних нескладно - перші мають світліший синій відтінок з вираженими «морозними» візерунками на поверхні. Крім того, тип фотоелектричних пластин можна визначити за їх формою - монокристал має округлені краї, тоді як його найближчий конкурент (полікристал) є вираженим прямокутником.

Що ж до батарей з аморфного кремнію, то вони ще менш залежні від погодних умов і за рахунок своєї гнучкості практично не схильні до ризику пошкоджень при складанні. Проте використання їх у власних цілях обмежується як досить низькою питомою потужністю на 1 квадратний метр поверхні, так і через високу вартість.

Кремнієві сонячні елементи є найпоширенішим класом електричних фотопластин, тому вони найчастіше використовуються для виготовлення саморобних пристроїв.

Поява плівкових фотоелектричних модулів обумовлена ​​як необхідністю зниження вартості сонячних батарей, так і потребою отримати більш продуктивні і довговічні системи. Сьогодні промисловість освоює випуск тонких геліоелектричних модулів на основі:

• телуриду кадмію з ККД до 12% та вартістю 1 Вт на 20–30% нижче, ніж у монокристалів;
• селеніду міді та індія – ККД 15–20%;
• полімерних сполук – товщина до 100 нм, з ККД – до 6%.

Про можливість використання плівкових модулів для будівництва електричної сонячної станції своїми руками говорити поки що зарано. Незважаючи на доступну вартість, виготовленням телуридо-кадмієвих, полімерних та меді-індієвих фотоелементів займаються лише окремі компанії.

Такі переваги плівкових фотоелементів, як високий ККД та механічна міцність дозволяють з повною впевненістю говорити, що за ними – майбутнє сонячної енергетики.

Хоча у продажу і можна знайти батареї, створені за плівковою технологією, здебільшого вони представлені у вигляді готових виробів. Нам цікаві окремі модулі, з яких можна побудувати недорогу саморобну сонячну панель - на ринку вони поки що в дефіциті.

Зведені дані з ККД сонячних елементів, що випускаються промисловістю, представлені в таблиці.

Таблиця: ККД сучасних сонячних батарей

Де можна взяти фотоелементи і чи можна їх замінити на щось інше

Купити придатні для збирання сонячної панелі монокристалічні або полікристалічні пластини сьогодні не є проблемою. Питання в тому, що сама ідея саморобного генератора безкоштовної електрики передбачає результат, який буде значно дешевшим за заводський аналог. Якщо ж купувати фотоелектричні модулі на місці, багато заощадити не вийде.

На закордонних торгових майданчиках сонячні елементи представлені в широкому асортименті - можна купити як одиничний виріб, так і набір всього необхідного для збирання та підключення сонячної батареї

За розумну ціну сонячні елементи можна знайти на закордонних торгових майданчиках, наприклад, eBay або AliExpress. Там вони представлені в широкому асортименті та за цілком доступними цінами. Для нашого проекту підійдуть, наприклад, найпоширеніші полікристалічні пластини розміром 3х6 дюймів. За ідеальних умов вони можуть генерувати електричний струм напругою 0.5 і силою до 3 А, тобто 1.5 Вт електричної потужності.

Якщо ви горите бажанням максимально заощадити або випробувати власні сили, то немає жодної необхідності відразу ж купувати хороші цілі модулі - можна обійтися і некондицією. Все на тому самому eBay або AliExpress можна знайти комплекти пластин з невеликими тріщинами, сколами куточків та іншими дефектами – так звані вироби класу «B». На технічних характеристиках фотоелементів зовнішні пошкодження не позначаються, чого не можна сказати про ціну - браковані деталі можна купити в 2–3 рази дешевше за ті, що мають товарний вигляд. Тому їх і раціонально використовувати, щоб обкатати технологію на своїй першій сонячній панелі.

Вибираючи фотоелектронні модулі, ви побачите елементи різного типу та розміру. Не думайте, що чим більша площа їх поверхні, тим вища напруга вони виробляють. Це негаразд. Елементи одного типу генерують однакову напругу, незалежно від габаритів. Чого не скажеш про силу струму – тут розмір має вирішальне значення.

Хоча як фотоелементи і можна використовувати морально застарілу компонентну базу, розкриті діоди і транзистори мають занадто низьку напругу і силу струму - знадобляться тисячі таких пристроїв

Відразу ж хочеться попередити, що немає сенсу шукати аналог серед різних підручних електронних пристроїв. Так, отримати працюючий фотоелектронний модуль можна з потужних діодів або транзисторів, вилучених зі старого радіо або телевізора. І навіть зробити батарею, з'єднавши кілька таких елементів у ланцюжок. Однак запитати подібною «сонячною панеллю» щось потужніше за калькулятор або світлодіодний ліхтар не вдасться через занадто слабкі технічні характеристики одиничного модуля.

Принцип розрахунку потужності батареї

Для розрахунку необхідної потужності саморобної електричної геліосистеми потрібно знати місячне споживання електроенергії. Визначити цей параметр найлегше - кількість споживаної електрики в кіловат-годинах можна подивитися по лічильнику або дізнатися, зазирнувши в рахунки, які регулярно надсилає енергозбут. Так, якщо витрати становлять, наприклад, 200 кВт×год, то сонячна батарея повинна виробляти щодня приблизно 7 кВт×ч електроенергії.

У розрахунках слід враховувати, що сонячні панелі генерують електрику лише у світлий час доби, причому їхня продуктивність залежить як від кута Сонця над горизонтом, так і погодних умов. В середньому до 70% усієї кількості енергії виробляється з 9 години ранку до 16 години вечора і за наявності навіть невеликої хмарності або серпанку потужність панелей падає в 2–3 рази. Якщо ж небо затягнуте суцільні хмари, то у найкращому разі ви зможете отримати 5–7% від максимальних можливостей геліосистеми.

За графіком енергоефективності сонячної батареї видно, що основна частка енергії, що генерується, припадає на час від 9 до 16 годин

З огляду на все вищесказане можна підрахувати, що для отримання 7 кВт×год енергії за ідеальних умов знадобиться масив панелей потужністю не менше 1 кВт. Якщо ж враховувати зменшення продуктивності, пов'язане зі зміною кута падіння променів, погодні фактори, а також втрати в акумуляторах та перетворювачах енергії, цей показник необхідно збільшити як мінімум на 50–70 відсотків. Якщо брати до уваги верхній показник, то для прикладу, що розглядається, буде потрібна сонячна панель потужністю 1.7 кВт.

Подальший розрахунок залежить від того, які фотоелементи використовуватимуться. Наприклад, візьмемо згадані раніше полікристалічні елементи 3?×6? (площа 0,0046 кв. м) з напругою 5 В і силою струму до 3 А. Щоб набрати масив фотоелементів з вихідною напругою 12 В і силою струму, що дорівнює 1 700 Вт/ 12 В = 141 А знадобиться з'єднати 24 елементи в ряд (послідовне з'єднання дозволяє підсумовувати напругу) і використовувати 141 А/3 А = 47 таких ряду (1128 пластин). Площа батареї при максимально щільному укладанні складе 1128 х 0.0046 = 5.2 кв. м

Для того щоб накопичити та трансформувати сонячну енергію у звичні 220 Вольт знадобиться масив акумуляторів, контролер заряду та підвищуючий інвертор

Для накопичення електрики використовуються акумулятори з напругою 12, 24 або 48 В, причому їх ємності повинно вистачати для того, щоб вмістити ті самі 7 кВт×год енергії. Якщо брати поширені 12-вольтові свинцеві батареї (далеко не найкращий варіант), то їх ємність повинна бути не менше 7 000 Вт×ч/12 В = 583 А×ч, тобто три великі акумулятори по 200 ампер-годин кожен. Слід враховувати, що ККД акумуляторних батарей становить не більше 80%, а також те, що при перетворенні напруги інвертором в 220 буде втрачатися від 15 до 20% енергії. Отже, доведеться докупити як мінімум ще один такий самий акумулятор для компенсації всіх втрат.

До питання можливості використання електричних сонячних панелей з метою опалення

Як ви вже могли, мабуть, помітити, словосполучення "сонячна батарея" або "сонячна панель" постійно згадується у контексті пристрою електричної природи. Зроблено це невипадково, оскільки так само часто називають і інші сонячні панелі або батареї - геоколектори.

Декілька геліоколекторів зможуть забезпечити будинок гарячою водою і візьмуть на себе частину витрат на опалення

Можливість прямого перетворення енергії сонячного випромінювання безпосередньо на тепло дозволяє значно підвищити продуктивність таких установок. Так, сучасні геоколектори з селективним покриттям вакуумних трубок мають ККД 70-80% і можуть використовуватися як в системах гарячого водопостачання, так і для обігріву приміщень.

Конструкція сонячного колектора з вакуумними трубками дозволяє мінімізувати теплопередачу у довкілля.

Повертаючись до питання про те, чи можна використовувати електричну сонячну панель для живлення опалювальних приладів, розглянемо, скільки тепла знадобиться, наприклад, для будинку в 70 кв. метрів. Виходячи із стандартних рекомендацій у 100 Вт тепла на 1 кв. м площі приміщення, отримаємо витрати 7кВт енергії на годину або приблизно 70 кВт×год на добу (адже обігрівальні прилади не будуть включені постійно).

Тобто 10 саморобних батарей загальною площею 52 кв. Уявляєте собі махину шириною, скажімо, 4 м і довжиною понад 13 м, а також блок із 12-вольтових акумуляторів сумарною ємністю 7200 ампер-годин? Така система не зможе навіть вийти на самоокупність до того, як буде вироблено ресурс акумуляторних батарей. Як бачите, говорити про доцільність застосування сонячних батарей з метою опалення поки що зарано.

Вибір місця для встановлення електричної геліопанелі

Вибирати місце, де буде встановлена ​​сонячна панель, необхідно ще на етапі проектування. Це може бути або звернений на південь схил даху, або відкритий майданчик на заміській ділянці. Друге, звичайно ж, краще з кількох причин:

• встановлену внизу сонячну батарею легко обслуговувати;
• землі простіше змонтувати поворотний пристрій;
• виключається додаткове навантаження на покрівлю та її пошкодження під час встановлення геліосистеми.

Місце встановлення електричної панелі повинно бути відкрито для сонячних променів протягом усього світлового дня, тому поруч не повинно бути дерев або будівель, тінь яких могла б падати на її поверхню.

Вибираючи місце для встановлення геліосистеми, обов'язково враховують можливість затінення сонячних батарей навколишніми предметами

Друга обставина, яка змушує шукати такий майданчик до початку збирання сонячної батареї, пов'язана з визначенням габаритів панелі. Збираючи пристрій своїми руками, ми можемо гнучко підходити до вибору його розмірів. У результаті можна отримати установку, яка ідеально впишеться в інтер'єр.

Приступаємо до виготовлення сонячної батареї своїми руками

Зробивши всі необхідні розрахунки та визначившись із місцем для встановлення сонячної батареї, можна приступати до її виготовлення.

Що знадобиться у роботі

Крім куплених фотоелементів, для будівництва електричної геліопанелі знадобляться такі матеріали:

• мідний багатожильний провід;
• припій;
• спеціальні шини для з'єднання висновків фотоелементів;
• діоди Шоттки, розраховані на максимальний струм одного осередку;
• припій;
• дерев'яні рейки або алюмінієві куточки;
• фанера або OSB;
• ДВП або інший твердий листовий діелектричний матеріал;
• оргскло (можна використовувати полікарбонат, антивідблискові надпрозорі стекла або поглинаючі ІЧ-промені шибки товщиною не менше 4 мм);
• силіконовий герметик;
• саморізи;
• антибактеріальне просочення для дерева;
• олійна фарба.

При виборі скла для сонячної батареї слід вибирати поглинаючі ІЧ-промені сорту з максимальним світлопропусканням та мінімальним світловідбиттям.

Для роботи знадобиться такий нехитрий інструмент:

• паяльник;
• ножівка або електролобзик;
• набір викруток або шуруповерт;
• малярські пензлі.

Якщо під сонячну панель споруджуватиметься додатковий кронштейн або поворотна опора, то, відповідно, список матеріалів та інструментів повинен поповнити дерев'яний брус або металеві куточки, сталевий пруток, зварювальний апарат тощо.

Інструкція з ходу робіт

Як приклад розглянемо процес спорудження електричної геліосистеми з сонячних елементів, що розглядаються вище, 3х6 дюйма з напругою 0.5 В і силою струму до 3А. Для заряду 12-вольтового акумулятора необхідно, щоб наша батарея видавала не менше 18 В, тобто знадобиться 36 пластин. Складання слід виконувати поетапно, інакше не уникнути помилок у роботі. Слід пам'ятати, що будь-які переробки, як і зайві маніпуляції з фотоелементами можуть призвести до їх пошкодження - ці пристрої відрізняються підвищеною крихкістю.

Для виготовлення повноцінної сонячної батареї знадобиться кілька десятків фотоелементів

Виготовлення корпусу

Корпус сонячної батареї є плоским ящиком, закритим з однією стороною фанерою, а з іншого - прозорим склом. Для виготовлення каркаса можна використовувати як алюмінієві куточки, так і дерев'яні рейки. Другий варіант простіший у роботі, тому для виготовлення своєї першої панелі рекомендуємо вибрати його.

Приступаючи до спорудження сонячної панелі, зробіть невеликий креслення - надалі це допоможе заощадити час та уникнути помилок із розмірами

З рейок перетином 20х20 мм збирають прямокутний каркас із зовнішніми розмірами 118х58 см, посилений однією поперечиною.

Корпус сонячної батареї є дерев'яним щитом з бортиками висотою не більше 2 см - в такому випадку вони не будуть затінювати фотоелементи

У нижніх торцях корпусу, а також у розпірній планці свердлять вентиляційні пристрої. Вони повідомлятимуть внутрішню порожнину з атмосферою, завдяки чому скло не запітнітиме з внутрішньої сторони. Після цього з листа оргскла вирізають прямокутник, що відповідає зовнішнім габаритам рами.

Виготовлені в рейках отвори служать для вентиляції внутрішнього простору панелі

Зворотний бік коробу зашивають фанерою або OSB. Корпус обробляють антисептиком і фарбують олійною фарбою.

Щоб захистити дерев'яний корпус від атмосферних впливів, його фарбують олійною фарбою.

За розміром внутрішніх порожнин корпусу вирізають дві підкладки для фотоелементів. Їх використання під час монтажу пластин не тільки зробить роботу зручнішою, а й зменшить ризик пошкодження крихкого скла. Для підкладок можна взяти будь-який щільний матеріал – ДВП, текстоліт тощо. буд. Головне, щоб він не проводив електричний струм і добре протистояв нагріванню.

Як підкладки для фотоелементів можна використовувати будь-який відповідний діелектрик, наприклад, перфоровану ДВП

Складання пластин

Складання пластин починають з розпакування. Нерідко для збереження фотоелементів їх збирають у стопку та заливають парафіном. У цьому випадку вироби занурюють у ємність із водою та підігрівають на водяній бані. Після того, як парафін буде розтоплений, пластини слід відокремити один від одного і добре просушити.

Видалення воску з пакета пластин краще проводити на водяній бані. Спосіб, який показаний на малюнку, зарекомендував себе не найкращим чином - при кипінні пластини починають вібрувати і ударятися один про одного

Фотоелементи розкладають на підкладці таким чином, щоб їх висновки були направлені у потрібну сторону. У нашому випадку всі 36 пластин з'єднуються послідовно – це дозволить «набрати» потрібні нам 18 В. Для простоти монтажу слід паяти по 6 пластин, отримуючи 6 окремих ланцюжків.

Перед паянням фотоелементи розкладають у ланцюжки потрібної довжини

Знаючи принцип формування сонячних панелей, ви зможете легко підібрати необхідну напругу та силу струму. Все дуже просто: спочатку збирається група послідовно з'єднаних пластин, яка дасть потрібну напругу. Після цього окремі блоки з'єднують паралельно - при цьому сумуватиметься їх сила струму. Таким чином можна отримати панель будь-якої потужності.

На струмопровідні доріжки фотоелементів наноситься припій і з допомогою малопотужного паяльника деталі з'єднуються друг з одним.

Купуючи дешевші фотоелементи без висновків, будьте готові до кропіткої роботи з паяння провідників

Зібравши всі шість груп, центр кожної пластини необхідно нанести краплю силіконового герметика. Потім ланцюжки фотоелементів розгортають та акуратно приклеюють до підкладки.

Для фіксації фотоелементів на підкладці використовують силіконовий герметик або гумовий клей.

До плюсового виведення кожного ланцюжка припаюють діод Шоттки - він захистить акумулятор від розряду через панель у темну пору доби або при сильній хмарності. Використовуючи спеціальну шину або мідне обплетення, окремі блоки з'єднують у єдиний ланцюг.

На схемі електричних підключень елементи сонячної панелі обведені пунктирною лінією

При послідовному з'єднанні плюсовий висновок має приєднуватися до мінусового контакту, а при паралельному - до однойменного.

Встановлення пластин у корпус

Зібрані на підкладці фотоелементи укладають у корпус і фіксують до фанери за допомогою шурупів. Окремі частини сонячної батареї з'єднують між собою мідним провідником. Його можна пропустити через один з вентиляційних отворів у поперечині - так не створюватиметься перешкод при встановленні скло.

До "плюсу" і "мінусу" припаюють багатожильний кабель, який виводять назовні через отвір у нижній частині корпусу - він знадобиться для підключення панелі до акумулятора. Для запобігання пошкодженню пластин кабель міцно фіксують до дерев'яної рами.

Після встановлення пластин усі навісні елементи фіксують за допомогою термоклею або герметика.

Зверху сонячну батарею накривають листом оргскла, яке кріплять за допомогою куточків або шурупів. Щоб захистити фотоелементи від вологи, між рамою та склом наносять шар силіконового герметика. На цьому збирання можна вважати закінченим - можна виносити сонячну батарею на дах і підключати до споживачів.

Після укладання та фіксації скляного покриття сонячна панель готова до роботи

Ефективність роботи сонячної батареї залежить від її орієнтації на сонці – максимальна потужність досягається при падінні сонячних променів під прямим кутом. Щоб підвищити продуктивність установки її розміщують на поворотному каркасі. Ця конструкція є дерев'яною або металевою рамою, встановленою на поворотній горизонтальній осі.

Для максимальної ефективності сонячна панель має бути зорієнтована на Сонце. Найкраще з цим завданням справляються автоматичні установки, які називають геліотрекерами.

Для повороту та фіксації рами можна використовувати як механічний привід (наприклад, ланцюгову передачу), так і підпірну планку зі ступінчастим регулюванням. Найбільш досконалі поворотні пристрої оснащують вузлом обертання у вертикальній площині та системою автоматичного стеження за Сонцем. Подібну апаратуру можна зібрати, використовуючи крокові двигуни та сучасний мікроконтролер, наприклад Arduino.

Будівництво геліотрекера в домашніх умовах - надзвичайно складне завдання, тому найчастіше умільці обходяться простим каркасом із похилою або зафіксованою рамою.

Підключення сонячної батареї до автономного електропостачання слід виконувати за допомогою контролера заряду. Цей пристрій не тільки правильно розподілить потоки електричної енергії, але й запобігатиме глибокому розряду АКБ, збільшуючи термін її експлуатації. Усі підключення, включаючи приєднання 220-вольтового інвертора, слід виконувати мідними проводами перетином не менше 3-4 кв. мм – це дозволить уникнути оммічних втрат енергії.

Контролер заряду сонячної батареї дозволить їй працювати з максимальною струмовіддачею та захистить акумулятори від надмірного розряду.

Насамкінець хотілося б порекомендувати стежити за сонячною батареєю не лише за індикаторами та стрілками приладів. Пам'ятайте, що забруднене скло може знизити продуктивність установки на 50% і більше. Не забувайте проводити регулярне прибирання, і зібрана своїми руками установка відплатить вам кіловатами абсолютно безкоштовною, а головне екологічно чистої енергії.

Відео: складання сонячної панелі своїми руками

Сьогодні немає жодних перешкод для збирання сонячної панелі своїми руками. Немає проблем ні з придбанням фотоелементів, ні з покупкою контролера чи перетворювача енергії. Сподіваємося, що ця стаття стане для вас відправною точкою на шляху до автономного будинку, і ви візьметеся за справу. Чекатимемо від вас питань, ідей та пропозицій щодо конструювання та покращення сонячних батарей. До нових зустрічей!

Схожі записи:

Схожі записи не знайдено.

Навіщо платити купу грошей (або взагалі якісь гроші) за програму, яка показує, як зробити сонячну батарею, якщо можна отримати те саме безкоштовно?

Я розповім, як зробити сонячну панель, вартість якої буде вдвічі меншою за покупний аналог. Подібні системи виготовлені з матеріалів, що продаються у місцевих будівельних магазинах та магазинах електроніки. Також можна купити матеріали онлайн. Час збирати сонячне світло та робити електрику безкоштовним!

Крок 1: З чого все почалося

Я спостерігав, як зростають мої рахунки за електроенергію рік за роком, просто тому, що сучасна побутова техніка постійно стоїть у режимі очікування. І в цьому полягає не лише шкода навколишньому середовищу, а й шкода моєму рахунку в банку, тому що я фактично плачу за “нічого”. Я не міг постійно вимикати пристрої з мережі, тому що це ускладнювало їх використання та забирало зайвий час на постійні налаштування. Поступово я почав шукати відновлювані джерела енергії, щоб компенсувати мої непотрібні витрати. була не варіант, я живу у дуже тихому районі без вітрів. Гідроелектроенергія теж не підходить, тому що я живу на рівнині практично без річок. Тому сонячна енергія видалася мені найвдалішим вибором.

Вартість готових сонячних систем просто величезна, така установка не окупить себе і за 20 років безперервної роботи. Я спробував завоювати один із урядових грантів на таку систему, але їх дуже мало, і я не отримав свого. Але це не змусило мене відмовитись від мети, хоч я і не хотів платити так багато грошей за систему. Логічним рішенням було зробити її самостійно. Так, ви все правильно зрозуміли, я захотів створити свою власну сонячну систему. Тепер я можу точно сказати, що це цілком можливо, всі матеріали доступні в місцевих магазинах або інтернету. Я не технічний геній і не маю багато досвіду в роботі з електрикою, просто вивчив конструкцію сонячних панелей, з чого вони робляться, як можна зібрати сонячну систему своїми руками. В результаті вийшов цей майстер-клас.

Крок 2: Початок

Для однієї панелі вам знадобиться:

28 сонячних елементів з пікової потужністю 3.1 Вт
- 2 листи скла
- блокуючий діод на 6А
- 24 м стрічкового дроту шириною 2 мм.
- 2 м стрічкового дроту 5 мм шириною
- флюс
- розподільна коробка
- Клемна колодка
- припий
- 1 м термозбіжної трубки
- 100% силіконовий герметик
- хрестики для кахлю
- 2 алюмінієві куточки

Крім того, знадобляться монтажні матеріали. Загальна вартість однієї панелі становила 211.36 євро. Я навів список потрібних матеріалів для ондй панелі, а в конструкції передбачено дві, один інвертор і прилад для вимірювання виробітку. У сумі витрати на матеріали становлять 441.72 євро або 20 778 рублів.

Незабаром після планування потрібних матеріалів я знайшов сонячні батареї онлайн. Зібравши інформацію з різних джерел, я зробив монтажну схему проводки та закупив звичайне скло у місцевому магазині. Інструменти також купили на місці.

Монтажні матеріали, такі як проводи, монтажна коробка, шурупи, кріпильні кронштейни, я не купував, тому що все це вже припадало пилом у сараї.

Крок 3: Виробничий процес

Я припаяв сонячні елементи згідно з монтажною електросхемою групами. Це підсумовувало напругу всіх осередків задля досягнення бажаного виходу (максимально можливого). Я зробив панель із 28 осередків (4 ряди по 7 елементів). У такому розташуванні та розмірі панель відмінно поміщалася на місце в моєму саду. У результаті я отримував 28х0.5В = 14В (теоретично). Силу струму я досі не знав, бо купив недорогі елементи класу В для цього експерименту (просто заощадив).

Коли я закінчив паяти осередки, всі вони були верх ногами (оскільки я спаював з заднього боку). Я капнув силікону на кожну панель і приклеїв їх до 4-міліметрового листа скла (цей лист буде задньою стороною панелі).

Я залишив це все сохнути, щоб силікон досить випарувався (це дійсно важливо, щоб пішли всі зайві пари, оскільки вони вступають у реакцію з припоєм на батареях).

Потім я перевернув скляний лист і вставив невеликі хрестики для кахлю між секціями (зазвичай їх використовують при кладці кахлю на стінах, щоб дотриматися однакового зазору з усіх боків). Я зробив це для того, щоб разом із другим листом скла вся конструкція була більш щільною та міцною. Після розміщення хрестиків я наніс шар силікону по краях скляного листа на відстані близько 3 см від краю (цей край потрібен нам для загортання в наступних кроках).

Потім я розмістив інший аркуш скла поверх елементів, так що сонячні елементи тепер укладені між двома аркушами скла товщиною 4 мм (можна сказати, я засклив елементи, це був мій простий план).

Крок 4: Випарювання

Я залишив всю цю конструкцію сохнути щонайменше добу. Чим довше, тим краще. Між двома аркушами скла лишилося порожнє місце по краях. Я залив цей простір герметиком. Я запечатав елементи двома шарами силікону, і якщо один із них розгерметизується, то другий надійно захищатиме батареї всередині. Після нанесення другого шару залишив конструкцію сохнути ще на 3 дні. Коли силікон повністю висохнув, я зробив рамку з алюмінієвого профілю, щоб захистити скляний корпус панелі.

Крок 5: Монтажна коробка

На задній стороні панелі я зробив монтажну коробку з клемною колодкою. На одній стороні блоку йде +, а з іншого боку йтиме провід до інвертора. Також у монтажній коробці є діод між + з панелі до +, що йде до інвертера, це запобігає потоку електрики до панелі, коли панель не виробляє жодної електрики (наприклад, у темний час доби).

Крок 6: Інвертер

Я зв'язався з продавцем сонячних панелей, щоб замовити відповідний інвертер. Мені потрібен маленький інвертер (я збираюся виробляти невелику кількість електрики своєю системою). Я взяв інвертер OK-4, розрахований на 24 – 50 В, максимально 100 Вт. То був найменший інвертер. Виходить, однієї панелі буде мало, тому що вона видає максимально 14В. Мені потрібна була друга панель, і в сумі у мене вийде 28В, чого буде достатньо для інвертора. З огляду на те, що це не сильний струм, то й двох панелей могло бути мало. І я зробив третю панель, чим досяг стабільно високу продуктивність.

Я знаю, що цей інвертер максимально розрахований на 100 Вт, а мої три панелі будуть давати більше (135 Вт), але цей максимум від панелей гаситиметься інвертером. Все, що йде понад допустиму потужність, виділятиметься у вигляді тепла. Так, я знаю, що ви думаєте: я марную електрику. Це правда, але такий перебір буде тільки в найяскравіший годинник, всього кілька годин на день. Більшу частину дня панелі не одержують світла стільки, щоб виробляти понад 100 Вт. Зате при такій конструкції я постійно видобую електроенергію в достатній кількості - з самого сходу сонця і до заходу сонця, просто тому, що інвертер здатний працювати на низькій напрузі. Я отримую набагато більше електроенергії, живлячи панелі весь день, ніж втрачаю на скошуванні максимальної потужності в години зеніту.

Крок 7: Цифри та факти

У моєму інвертері OK-4 не було вбудованого дисплея для показу виробітку, тому мені потрібен був окремий вимірювач.

Ну і мені знову ж таки не хотілося викладати купу грошей за цей прилад. У місцевому магазині я купив таку модель - ELRO M12 Power Calculator, який призначений для розрахунку споживання електроенергії побутовими приладами, але працює непогано і для підрахунку вироблення сонячної електроенергії (цей калькулятор працює обома способами, може як брати, так і віддавати електрику в мережу) .

І цей калькулятор включається безпосередньо до розетки без суперскладних проводок (якраз те, що потрібно).

Кожен сонячний елемент видає 0.5В х 6А = 3Вт, але це максимальна потужність за ідеальних умов. Для всієї панелі така максимальна потужність становить 28 осередків x 3Вт = 84Вт.

Але з досвіду знаю, що це дуже оптимістичні цифри, які насправді зазвичай на 20% менші. Так що в реальному житті я чекаю на продуктивність приблизно в 67Вт.

Моя панель точно не розташована ідеально до сонця, але зараз це не так важливо. Панелі розташовані під кутом 10 градусів (замість 35) та не точно на південь.

Але це тимчасова установка, я просто хочу подивитися, як вони поводяться в реальних умовах при холодній температурі повітря, купі дощів і затуманеного сонця.

У найближчому майбутньому я виправлю установку.

Враховуючи всі фактори, панелі виробляють по 15В х 3А = 45Вт кожна за умови, що напруга осередків використовується максимально.
Сила струму може збільшитись шляхом зміни кута нахилу панелей більше до сонця, але зараз це неможливо в тому місці, де я їх розставив.

Крок 8: Робочі показники

Людство з метою турботи про екологію та економію коштів почало використовувати альтернативні джерела енергії, до яких, зокрема, належать сонячні батареї. Купівля такого задоволення обійдеться досить дорого, але не складно зробити цей пристрій своїми руками. Тому вам не завадить дізнатись, як самому зробити сонячну батарею. Про це й йтиметься у нашій статті.

Сонячні батареї – пристрої, що генерують електроенергію за допомогою фотоелементів.

Перш ніж говорити про те, як зробити сонячну батарею власноруч, необхідно зрозуміти пристрій та принципи її роботи. Сонячна батарея включає фотоелементи, з'єднані послідовно і паралельно, акумулятор, що накопичує електроенергію, інвертор, що перетворює постійний струм в змінний і контролер, що стежить за зарядкою і розрядкою акумулятора.

Як правило, фотоелементи виготовляють із кремнію, але його очищення коштує дорого, тому останнім часом почали використовувати такі елементи, як індій, мідь, селен.

Кожен фотоелемент є окремим осередком, що генерує електроенергію. Осередки зчеплені між собою і утворюють єдине поле, від площі якого залежить потужність батареї. Тобто чим більше фотоелементів, тим більше електроенергії генерується.

Для того, щоб виготовити сонячну панель своїми руками в домашніх умовах, необхідно розуміти сутність такого явища, як фотоефект. Фотоелемент – кремнієва платівка, при попаданні світла на яку з останнього рівня енергії атомів кремнію вибивається електрон. Пересування потоку таких електронів виробляє постійний струм, який згодом перетворюється на змінний. У цьому полягає явище фотоефекту.

Переваги

Сонячні батареї мають такі переваги:

• нешкідливість для екології;
• довговічність;
• безшумна робота;
• легкість виготовлення та монтажу;
• незалежність постачання електрики від розподільчої мережі;
• нерухомість елементів устрою;
• незначні фінансові витрати;
• невелика вага;
• робота без механічних перетворювачів.

Різновиди

Сонячні батареї поділяються на такі види.

Кремнієві

Кремній – найпопулярніший матеріал для батарей.

Кремнієві батареї також поділяються на:

1. Монокристалічні: для виробництва таких батарей використовується дуже чистий кремній.
2. Полікристалічні (дешевші за монокристалічні): полікристали отримують поступовим охолодженням кремнію.

Плівкові

Такі батареї поділяються на такі види:

1. На основі телуриду кадмію (ККД 10%): кадмій має високий коефіцієнт світлопоглинання, що дозволяє використовувати його у виробництві батарей.
2. На основі селеніду міді – індія: ККД вище, ніж у попередніх.
3. Полімерні.

Сонячні батареї з полімерів почали виготовляти відносно недавно, зазвичай для цього використовують фурелени, поліфенілен та ін. Плівки з полімерів дуже тонкі, близько 100 нм. Незважаючи на ККД 5%, батареї з полімерів мають свої переваги: ​​дешевизна матеріалу, екологічність, еластичність.

Аморфні

ККД аморфних батарей становить 5%. Такі панелі виготовляються із силану (кремневодню) за принципом плівкових батарей, тому їх можна віднести як до кремнієвих, так і до плівкових. Аморфні батареї еластичні, генерують електрику навіть у негоду, поглинають світло краще за інші панелі.

Матеріали

Для виготовлення сонячної батареї потрібні такі матеріали:

• фотоосередки;
• алюмінієві куточки;
• діоди Шоттки;
• силіконові герметики;
• провідники;
• кріпильні гвинти та металовироби;
• полікарбонатний лист/оргскло;
• паяльне обладнання.

Ці матеріали є обов'язковими для того, щоб зробити сонячну батарею своїми руками.

Вибір фотоелементів

Щоб зробити сонячну батарею своїми руками, слід правильно підібрати фотоелементи. Останні поділяються на монокристалічні, полікристалічні та аморфні.

ККД перших становить 13%, але такі фотоелементи малоефективні в негоду, зовні є яскраво-сині квадрати. Полікристалічні фотоелементи здатні генерувати електроенергію навіть у негоду, хоча їх ККД всього лише 9%, зовні темніші за монокристалічні і зрізані по краях. Аморфні фотоосередки виготовляються з гнучкого кремнію, їх ККД становить 10%, працездатність не залежить від погодних умов, але виготовлення таких осередків надто затратне, тому їх рідко використовують.

Якщо ви плануєте застосовувати електроенергію, що генерується фотоелементами на дачі, то радимо зібрати сонячну батарею своїми руками з полікристалічних осередків, тому що їх ККД достатньо для ваших цілей.

Слід купувати фотоосередки однієї марки, так як фотоелементи кількох марок можуть сильно відрізнятися – це може стати причиною виникнення проблем зі збиранням батареї та її функціонуванням. Слід пам'ятати, що кількість виробленої осередком енергії прямо пропорційно її розміру, тобто чим більше фотоосередок, тим більше електроенергії вона виробляє; напруга комірки залежить від її типу, а не від розміру.

Кількість струму визначається габаритами найменшого фотоелемента, тому слід купувати фотоосередки однакового розміру. Звичайно ж, не варто купувати дешеву продукцію, адже це означає, що вона не пройшла перевірку. Також не слід купувати фотоелементи, покриті воском (багато виробників покривають фотоосередки воском для збереження продукції при перевезенні): при його видаленні можна зіпсувати фотоелемент.

Розрахунки та проект

Влаштування сонячної панелі своїми руками - нескладне завдання, головне, підійти до її виконання відповідально. Щоб виготовити сонячну панель своїми руками, слід підрахувати денне споживання електроенергії, потім дізнатися про середньодобовий сонячний час у вашій місцевості та розрахувати потрібну потужність. Таким чином, стане зрозуміло, скільки осередків та якого розміру потрібно придбати. Адже як було сказано вище, струм, що генерується осередком, залежить від її габаритів.

Знаючи необхідний розмір осередків та їх кількість, потрібно розрахувати габарити та вагу панелі, після чого необхідно з'ясувати чи витримає покрівля чи інше місце, куди планується встановлення сонячної батареї, конструкцію, що замислюється.

Встановлюючи панель, слід не тільки вибрати саме сонячне місце, але і постаратися закріпити її під прямим кутом до сонячних променів.

Етапи роботи

Корпус

Перш ніж почати робити сонячну панель своїми руками, необхідно звести для неї каркас. Він захищає батарею від пошкоджень, вологи та пилу.

Корпус збирається з вологостійкого матеріалу: фанери, покритої вологовідштовхувальним засобом, або алюмінієвих куточків, до яких герметиком силіконовим приклеюється оргскло або полікарбонат.

При цьому потрібно дотримуватися відступів між елементами (3-4 мм), так як необхідно враховувати розширення матеріалу при підвищенні температури.

Паяння елементів

Фотоелементи викладаються на лицьову сторону прозорої поверхні так, щоб відстань між ними з усіх боків була 5 мм: таким чином враховується можливе розширення фотокомірок при підвищенні температури.

Фіксуються перетворювачі, що мають два полюси: позитивний та негативний. Якщо ви хочете збільшити напругу, з'єднуйте елементи послідовно, якщо струм – паралельно.

Щоб уникнути розрядки акумулятора вночі, в єдиний ланцюг, що складається з усіх необхідних деталей, включають діод Шоттки, приєднуючи його до плюсового провідника. Потім усі елементи спаюють між собою.

Складання

У готовий каркас розміщуються спаяні перетворювачі, на фотоосередки наноситься силікон - все це накривається шаром із ДВП, закривається кришкою, а місця з'єднань деталей обробляються герметиком.

Навіть міський мешканець може зробити та розмістити сонячну батарею на балконі своїми руками. Бажано, щоб балкон був засклений та утеплений.
Ось ми і розібрали, як зробити сонячну батарею в домашніх умовах, виявилося, що це зовсім нескладно.

Ідеї ​​з підручних матеріалів

Можна зробити сонячну батарею своїми руками із підручних матеріалів. Розглянемо найпопулярніші варіанти.

Багато хто здивується, дізнавшись, що фольгу можна застосовувати для виготовлення сонячної батареї своїми руками. Насправді, в цьому немає нічого дивного, адже фольга збільшує відбивні можливості матеріалів. Наприклад, зменшення перегріву панелей, їх кладуть на фольгу.

Як зробити сонячну батарею із фольги?

Нам знадобиться:

• 2 «крокодильчика»;
• мідна фольга;
• мультиметр;
• сіль;
• порожня пластикова пляшка без шийки;
• електрична піч;
• дриль.

Очистивши мідний лист і вимивши руки, відрізаємо шматок фольги, кладемо його на розпечену електроплиту, нагріваємо півгодини, спостерігаючи почорніння, потім прибираємо фольгу з плити, даємо охолонути і бачимо, як від листа відшаровуються шматки. Після нагрівання оксидна плівка зникає, тому чорний оксид можна обережно видалити водою.

Потім вирізається другий шматок фольги такого ж розміру, як і перший, дві частини згинаються, опускаються в пляшку так, щоб у них не було зіткнення.

Також фольгу можна використовувати для підігріву. Для цього її необхідно натягнути на раму, до якої потім потрібно приєднати шланги, підведені, наприклад, до лійки з водою.

Ось ми й дізналися, як самому зробити сонячну батарею для будинку із фольги.

У багатьох будинки завалялися старі транзистори, але не всі знають, що вони підійдуть для виготовлення сонячної батареї для дачі своїми руками. Фотоелементом у такому разі є напівпровідникова пластина, що знаходиться усередині транзистора. Як виготовити сонячну батарею з транзисторів своїми руками? Спочатку необхідно розкрити транзистор, для чого достатньо зрізати кришку, так ми зможемо розглянути пластину: вона невеликих розмірів, чим пояснюється низький ККД сонячних батарей з транзисторів.

Далі слід перевірити транзистор. Для цього використовуємо мультиметр: підключаємо прилад до транзистора з добре освітленим p-n переходом і заміряємо струм, мультиметр повинен зафіксувати струм від декількох часток міліампера до 1 або трохи більше; далі перемикаємо прилад режим вимірювання напруги, мультиметр повинен видати десяті частки вольта.

Транзистори, що пройшли перевірку, розміщуємо всередині корпусу, наприклад, листового пластику і спаюємо. Можна виготовити таку сонячну батарею своїми руками в домашніх умовах та використовувати її для заряджання акумуляторів та радіоприймачів маленької потужності.

Також підходять для збирання батарей старі діоди. Зробити сонячну батарею своїми руками із діодів зовсім нескладно. Потрібно розкрити діод, оголивши кристал, що є фотоелементом, потім нагрівати діод 20 секунд на газовій плиті, і коли припій розплавиться, витягти кристал. Залишається припаяти витягнуті кристали до корпусу.

Потужність таких батарей невелика, але для електроживлення невеликих світлодіодів її достатньо.

Такий варіант виготовлення сонячної батареї своїми руками із підручних засобів більшості здасться дуже дивним, але зробити сонячну батарею своїми руками із пивних банок просто і дешево.

Корпус зробимо з фанери, на яку помістимо полікарбонат або оргскло, на задній поверхні фанери зафіксуємо пінопласт або скловату для ізоляції. Фотоелементами нам стануть алюмінієві банки. Важливо вибрати саме банки з алюмінію, так як алюміній менш схильний до корозії, ніж, наприклад, залізо і має кращий теплообмін.

Далі в нижній частині банок проробляють отвори, кришка зрізається, і непотрібні елементи загинаються для забезпечення кращої циркуляції повітря. Потім необхідно очистити банки від жиру та бруду за допомогою спеціальних засобів, що не містять кислоти. Далі необхідно герметично скріпити банки між собою: силіконовим гелем, що витримує високі температури, або паяльником. Обов'язково потрібно добре просушити склеєні банки в нерухомому положенні.

Прикріпивши банки до корпусу, фарбуємо їх у чорний колір та закриваємо конструкцію оргсклом або полікарбонатом. Така батарея здатна нагрівати воду або повітря з подальшою подачею до приміщення.

Ми розглянули варіанти того, як зробити сонячну панель своїми руками. Сподіваємось, що тепер у вас не виникне питання, як зробити сонячну батарею.

Відео

Як зробити сонячні батареї власноруч – відео урок.

Як правило, така батарея складається із трьох фотоелементів. Іноді їх буває більше. Елементи потрібно витягти, причому так, щоб зберегти з'єднувальні припаяні до елемента або закріплені на ньому за допомогою затискачів. Це значно полегшить монтаж. Для виготовлення саморобного джерела енергії дуже нагоді також чутливий вимірювальний прилад - наприклад, мультиметр. Окремо взятий елемент видає таку кількість електроенергії з 1 кв. см площі:

Струм до 24 мА;
- Напруга 0,5 В.

Під навантаженням вийде половина напруги, що з практичних цілей зовсім недостатньо. Якщо потрібна більша напруга або більший струм, потрібно з'єднати декілька таких елементів між собою. Для цього потрібна загальна панель з діелектрика (наприклад, текстоліту). Послідовне з'єднання (з обов'язковим дотриманням полярності) дасть можливість збільшити вихідну напругу, але внутрішній опір фотоелементів досить великий. Для його зниження (і збільшення вихідної потужності) корисно застосувати і паралельне включення окремих елементів. Паралельно можна підключати ланцюжки послідовно з'єднаних елементів батареї, так і окремі елементи один до одного.

У будь-якому випадку слід стежити за дотриманням полярності. Якщо вдалося зберегти дроти, приєднані до окремих пластин, спаяти елементи досить легко, але це потрібно із застосуванням тепловідведення. Але при вилученні фотоелементів зберегти дроти вдається не завжди. У цьому випадку можна застосувати пружинні затискачі та навіть невеликі пружинки від кулькових ручок. Точно за таким же принципом можна зібрати сонячну із селенових пластин від старих фотоекспонометрів.

Сам елемент паяти не можна, оскільки в домашніх умовах це призведе швидше до пробою.

Старі радіодеталі або непотрібні комп'ютерні миші

Найчастіше під руками не виявляється готових фотоелементів. У цьому випадку можна скористатися наявними старими радіодеталями. Наприклад, з'єднавши послідовно 20 точкових діодів у скляному корпусі (наприклад Д9, Д2), можна отримати напругу 1,2В. Зрозуміло, дотримання полярності необхідне й у разі. Якщо корпус діода покритий фарбою, її потрібно змити або зіскребти. Діоди підходять будь-які, як кремнієві, так і германієві. Додаткове паралельне з'єднання діодів і ланцюжків діодів так само, як і в першому випадку, допомагають знизити внутрішній опір батареї. З цією ж метою можна застосовувати фотодіоди від комп'ютерних мишей, що вийшли з ладу. Можливе використання світлодіодів, які також можуть працювати як фотоелементи.

Батарея із транзисторів

Замість діодів можна використовувати транзистори з металевими корпусами. Тут для доступу світла необхідно видалити металевий корпус або його верхню частину. Використовувати можна переходи колектор - база та емітер - база. У цьому випадку підходять як кремнієві, так і германієві транзистори, транзистори з обірваним колектором або емітером, але бажано, щоб вони були однотипними. Правила з'єднання ті самі, що зазначені у перших двох способах. Корисно застосування додаткових панелей, що відбивають світло на сонячну батарею.

Чим потужніша транзистори, тим більший струм можна зняти з батареї.

Деякі тонкощі

Транзистори, як і будь-які фотоелементи, бажано оберігати від механічних пошкоджень і попадання пилу. Для цього зібрану батарею найкраще закрити зверху. Підходить прозора плівка чи тонке кварцове скло. Можна застосовувати тонке оргескло. Звичайне шибку або, скажімо, триплекс, не підходять, тому що затримує ультрафіолетові промені.

Важливо правильно забезпечити положення батареї щодо сонця, оскільки залежить ефективність її роботи. ККД сонячних батарей, зроблених вдома, є досить низьким і не перевищує 10%. Отримати електроенергію можна і не дуже сонячний день, але батарея не повинна знаходитися в сильно затіненому місці. Напруги вистачить, щоб зарядити акумулятори десь на дачі чи поході. До речі, у такий спосіб можна навіть висвітлити темний підвал, якщо зовні розташувати батарею, а всередині – світлодіод.