Самодельная солнечная батарея на 50 Вт

В свое время, начитавшись в интернете разных статей о самодельных солнечных батареях, я тоже увлекся идеей собрать что-нибудь своими руками. Последней каплей, подтолкнувшей меня к реальным действиям, стала статья американца Майкла Дэвиса о сборке солнечной батареи из элементов, купленных на аукционе eBay. Перевод этой статьи можно прочитать здесь: Как построить солнечную батарею.

Первым делом, я купил на аукционе сотню солнечных элементов, точно таких, которые Майкл описывал в своей статье. Эти элементы оказались еще и самыми дешевыми и доступными.

Солнечный элемент EverGreen

Читать полностью…



633 Comments »

  • Алексей:

    Здравствуйте! Подскажите можно ли как нибудь соединить элементы с маленькой силой тока чтобы увеличить силу тока в амперах??? Просто много элементов напряжение при последовательном соединении большое но хотелось бы увеличить силу тока пожертвовав напряжением! Кароче как паять последовательно или параллельно или так и так???

    • Алексей, для увеличения силы тока надо использовать паралельное соединение элементов — это увеличивает силу тока, при неизменном напряжении. Паралельно соединять элементы можно, но есть ряд проблем, возникающих при таком подключении. Чтобы не вдаваться в подробности, просто скажу, что надо либо специально подбирать элементы с одинаковыми параметрами, либо снизится общий КПД батареи.

  • Олег:

    День добрый.
    Хотел уточнить
    1. Как подключить диод.
    2. Обязательно диод Шотки или можно другой-какая марка?
    3. Если 36 элементов разделить на 6 маленьких секторов по 6 элементов, то их необходимо соединять последовательно?
    Заранеее огромное спасибо за отзывы и помощь в построение СБ

    • Олег.
      1) Диод подключается последовательно с батареей, чтобы предотвратить разрядку аккумуяторов ночью.
      2) Диод Шоттки использовать очень желательно — на нем падение напряжения всего 0,1 В, а на обычном диоде 0,7 В.
      3) Все элементы должны быть соединены последовательно. Т.е. если у вас 6 цепочек по 6 элементов, цепочки тоже надо соединить последовательно.

      • Виктор:

        С диодами Шоттки Вы погорячились, там падение от 0,8 до 0,5, на кремниевых от 0,9 до 1,5, а самое лучшее это старые германиевые диоды, или транзисторы типа П217-217, там падение от 0,2 до 0,4!!!!!

  • Алексей Александрович:

    Виталий, это расчетные цифры наиболее оптимального количества элементов для зарядки аккумулятора КПК. У таких СЭ из китайских фонариков=49руб за шт. — КПД ниже, но для меня есть один существенный +, они уже заламинированы и с припаяными проводками. Также нашел сайт по продажам СЭ разных размеров и мощностей ekits.ru обещают что в посылке все элементы будут целые, но проводники придется паять вручную.

  • Алексей Александрович, вы видно не совсем правильно поняли мой вопрос. Я хотел понять по какой конкретно схеме вы будете соединять элементы. По схеме «28 СЭ – 16 соединенных параллельно и 12 последовательно» у вас ничего не получится. Эта цепочка будет эквивалентна 13-ти последовательно соединенным элементам 🙂

  • Юрий:

    Скажите, возможно ли как то в кустарных\домашних условиях резать, ломанть, делить или как то поиному получать из стандартных размеров такие, какие надо солнечные ячейки? Есть ли у кого какие то попытки, практика? Возможно ли, скажем ячейку 3х6 разрезать на две 3х3 без расколов, брака, розслоения?

  • Юрий, я пробовал ломать ячейки. Ломаются ТОЛЬКО по линиям кристаллов, т.к. ровный излом получить нереально.
    Пилить не пробовал. Но судя по тому, как эти элементы легко ломаются, пилить — это дохлый номер.

  • Алексей Александрович:

    Виталий, можете удалить моё верхнее сообщение по поводу соединения 16 элементов параллельно и 12 последовательно, я поторопился с расчетами, извиняюсь если ввел в заблуждение. Скажите пожалуйста как можно определить рабочее напряжение СЭ и какую долю оно будет примерно составлять от Uхх? С током аналогично.

    • Тут надо говорить о таком термине как «точка максимальной мощности». Наверное сделаю статью на эту тему, а то часто вопросы возникают.
      Но если прикидывать очень грубо, то оптимальное напряжение для работы СБ будет на 20-25% ниже напряжения холостого хода.

  • Недавно писал статью про солнечные батареи и нашел Ваш сайт . Очень много интересной информации. Сейчас такие батареи становятся очень актуальными…я вот расчитывал какую батарею надо для велосипеда с мотором в 800ватт и получилось уж очень грамоздко..а может уже есть более мощные батареи?

    • 800 Вт на солнечных батареях это около 8 кв.м площади батарей, на велосипед вы такое не поставите.
      Сейчас есть разработки прототипов СБ с КПД до 30-40% (у современных батарей КПД до 12-18%). Если когда-нибудь эти прототипы дойдут до серийного производства, то на 800 Вт надо будет лишь 3-4 кв.м площади батарей. На мой взгляд, для велосипеда этого слишком много.
      Проще оснастить батареями стоянку, где стоит ваш велик, а на велик поставить аккумулятор, который будет от этих батарей заряжаться.

  • Мария:

    Здравствуйте!
    я хотела бы уточнить как именно вы подключали 4 цепочки ваших батарей к общему проводу.
    от каждой цепочки — две шины, а вот дальше — для меня загадка) обе шины подключаются к одному проводу? если да, то как в итоге выходит двойной провод на выходе?

    • Мария, все элементы в солнечной батарее соединяются последовательно. А эти два проводника, которые идут от каждого элемента, фактически являются одним. Просто для более равномерного снятия тока с элемента, к нему припаиваются несколько проводов (обычно два).

      Полюса элемента находятся с двух его сторон. Элементы в цепочку соединяют так — верх одного элемента, к низу другого.
      Цепочки соединяются точно также — верх крайнего элемента одной цепочки к низу крайнего элемента соседней цепочки.
      В результате должно получиться последовательное соединение всех элементов и всего два вывода из всей солнечной батареи.

  • Александр:

    Виталий, я вот не пойму — между элементами и фронтальным стеклом остался воздушный зазор, или оно плотно прилегает к СЭ?

    • Да, внутри батареи воздух.
      Элементы конечно прилегают к фронтальному стеклу, но прилегание конечно не герметичное. Поэтому можно сказать, что воздушный зазор все-таки имеется.

  • Александр:

    То есть плотно прижимать не рекомендуется?
    Я вот взял такие элементы http://cgi.ebay.com/110-Solar-Cell-6×6-Mono-Cells-440-Total-Watts-NO-CHIPS-/200466865286?cmd=ViewItem&pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item2eacc19c86
    Как видите, у них уголки скошены и между четырьмя элементами получается пустое место — ромбик со стороной 23 мм, который можно использовать для болта/винта. Вот я и думаю — плотно прижать фронтальное стекло или же подложить шайбу около 3-4 мм высотой между подложкой и фронтальным стеклом (хотя вместо шайбы думаю использовать гайку). Как думаете? Прикручивать таким образом все равно буду, т.к. необходима жесткость панели (плюс алюминиевый профиль по краям).
    И еще такой вопрос: в процессе пайки элементы после остывания у вас оставались плоскими? У меня слегка согнулись дугой вследствие различного теплового расширения элемента и припаиваемой шины (ничего страшного в этом нет, гибкости хватает, чтобы не сломаться при приклеивании на подложку).
    Кстати, когда паял, использовал паяльную кислоту — просто наносил маленькой кисточкой для рисования. Это оказалось удобнее, чем использовать flux pen. И я бы не назвал этот процесс длительным и утомительным. Чтобы припаять две шины с одной стороны элемента у меня уходило в среднем 1 мин. 20 сек. на всю операцию. Припой вообще не использовал.

    • Если вы не будете герметизировать батарею (заполнять пространство между элементами и фронтальным стеклом каким-либо прозрачным полимером), то прижимать элементы плотно я категорически не рекомендую. При сильном прижиме они могут просто сломаться. Надо помнить, что при нагреве элементы будут расширяться и изгибаться.
      При пайке у вас элементы изогнулись из-за большой ширины. У вас элементы 6х6, у меня 6х3. Т.е. я припаивал шины длиной 3 дюйма и изгиб, если и есть, то он малозаметен.
      Кислоту использовать я тоже не рекомендую, т.к. если вы после пайки ее не нейтрализуете, она со временем разъест проводники на элементах.
      Ну и наконец про время… У меня на аккуратную пайку шин одного элемента тоже уходило где-то 1,5 минуты. Но когда вы паяете 100 элементов, то это превращается в длительный и утомительный процесс.
      Еще более длительным будет припаивание шин к обратной стороне. Там пайка не линейная, а точечная. У меня было по 6 точек на элемент. Держать проводники сложно, руки опереть не на что (вокруг другие элементы), паяльник постоянно навесу.

  • май:

    интересно, если такую батарею тупо закоротить,- она испортится?
    можно ли на ее основе создать обогреватель?

    • Если закоротить СБ, то с ней ничего не случится. Будет чуть-чуть больше греться на солнышке и все.
      А обогреваться от солнечных батарей — это нерациональное решение. СБ вырабатывает энергию из света с КПД порядка 10-15%, остальное теряется. Для обогрева используют солнечные коллекторы, которые преобразуют солнечную энергию сразу в тепло, а не в электричество. КПД будет 70-90%

  • Владимир:

    Мне нужны такие панели, но сидеть собирать нет ни времени, ни сил, ни откуда надо растущих рук. Если я закажу Вам пару-тройку таких. почем продадите?

    • Владимир, думаю, что цена будет в районе 250$ — очень уж много времени отнимает сборка. Однако, в следующем своем тестовом образце я планирую попробовать более дешевые материалы — возможно, благодаря этому стоимость будет ниже.

    • Виктор:

      Владимир, в Краснодаре в заводских условиях делают такие батареи — посмотрите может подойдут? И цены боле-ли менее)))

  • Mircea:

    Как ведёть себя оргстекло со временем? не слишком ли быстро оня теряет свои качества. помогите найте стекло повышенной прозрачностьию

    • EPetkov:

      Можна употреблят поликарбонат под марок Lexan но не сотовой, 2,3,4 мм толщиной, можна и венил етил ацетат EVA. Для подложке ФЭБ полимер тедлар. Етие алюминиеви профилов неподходящии употребляйте П профил.

  • Илья:

    Германович Виталий, моё почтение и уважение вам.
    Искал в сети как паять солнечные элементы, и нашёл вашу страничку.
    У меня немного другая проблема. Я купил на ЕБАУ поломанные солнечные элементы для опытов и для хобби. И искал информацию как паять обломки, потому что практически невозможно припаять обычным способом те участки обрезков на которых нет специального покрытия. В принципе реально, но пайкой это назвать нельзя, при пониженной температуре паяльника можно размазать припой по поверхности небольшого участка и припаять к нему провод, только без канифоли и флюсов, на сухую, держится более менее нормально, но если поддеть ногтем то может отлететь, поэтому для укрепления на место пайки развожу капельку эпоксидки 5 ти минутки. Элементы можно резать на нужные куски без проблем, нужен алмазный диск стоматологический небольшой и бормашина, а так же твердая рука и немного тренировки, можно резать ровно и обтачивать аккуратно края.
    Для заливки хочу попробовать эпоксидку, есть возможность пользоваться вакуумным насосом для удаления пузырей.
    Пузыри также можно удалить давлением, допустим в скороварку поставить банку с эпоксидкой и дать давление с компрессора , пызыри увеличатся и быстро выйдут. Проверено.
    Для начала хочу сделать «вечную» лампу которая бы стояла на подоконнике и заряжалась до ограничения электроникой зарядки аккумулятора. Т.е получится такая лампа которая всегда готова к использованию…

    • Если на обломке солнечного элемента нет контактной площадки, то припаяться к нему будет проблематично. Если оно прилипло, это еще не значит, что есть надежный электрический контакт. И эпоксидка тут не поможет.
      Заливать в эпоксидку — пожалуйста. Только подберите бесцветную.
      А на счет вечной лампы, в ней все равно будет один недолговечный элемент — аккумулятор.

      • макс:

        с токопроводящим клеем не советую, так как со временем он рассыхается и осыпается, очень неустойчевая смесь, да к тому же имеет небольшое сопротивление порядка 5-10ом в зависимости от толщины дорожки (приходилось сталкиваться на предыдущей работе в пленочных клавиатурах кассовых аппаратов и весах), лучше искать вариант с химией или спросить у химиков, тоже ломаю голову над этим вопросом,
        кстати кто еще может подскажет фирму двусторонего белого скотча с прослойкой 3мм-5мм, а то у нас в городе его нигде нет, хочу заказать на ебае но незнаю марку, так как покупал китайский и последний, а больше не возят, есть российский, но он черный, а это не есть гуд да и толщина прослойки всего 2-3мм, буду очень благодарен.

  • Илья:

    Да вы правы Германович Виталий, такая пайка не очень надежна, проверка в течении пару недель это не результат, поэтому и искал как соединять. Как вариант токопроводящий клей но не понятно как он себя будет вести в длительной перспективе.
    А по поводу аккумуляторов посмотрите информацию по LiFePo4, очень приятные у них характеристики, на ебау они продаются.
    Продолжу поиски припоя и способов соединять обрезки, мне кажется он есть.

  • Алексей:

    Добрый день. Собрал свою первую СБ. Понравилось. Возник вопрос. Можно-ли использовать в качестве основы текстолит ( гетинакс)?

    • Думаю, что можно использовать любой листовой изоляционный материал. Текстолит или гетинакс тоже пойдет.

    • макс:

      лучше стеклотекстолит, гнить будет вечно, хотя текстолит тоже хорошо но он раслаивается со временм от воды, у меня первые батареи собраны на нем толщина 3мм, он желтый посморите на 2-или 3 ей странице там я выкладывал фото, жесткость панели просто супер посравнению с оргстеклом , обидно другое найти его у нас не реально, старые советские запасы!

  • макс:

    кстати по поводу изоляционного материала с обратной стороны на заводких батареях, обратная сторона залита компаундом толщина 1.5-2мм (прозрачный) и обклеена тонкой пластиковой, похоже немного на клеенку защитой, так вот у меня пришла мысля, а почему бы просто не обклеивать например самоклеющимися обоями которые не боятся воды, во первых это просто ,не надо лишнего материала (текстолит, гетинакс или оргстекло), да процесс сборки будет намного быстрее и сответсвенно проще и дешевле, да теплопровдность будет на порядок выше чем у того же текстолита 3мм или оргстекла, да и в случае ремонта все будет намного проще.

  • Виктор:

    Уважаемые форумчане, у меня есть вопрос, который нимогу разрешить вот уже больше года, пользуюсь СБ уже пять лет, всем доволен, но……в пасмурную погоду или вечером солнечная активность низкая и АКБ не заряжается в силу малого напряжения на СБ, есть ли электронная схема повышающая напряжение, пусть даже в ущерб мощности, ведь ток вырабатывается, а все равно из-за низкого напряжения пропадает зря, буду благодарен откликнувшимся на мою проблему!

    • Схемы такие есть, но все они основаны на принципе преобразования постоянного тока в переменный с последующим умножением напряжения. Неэффективно для СБ.
      Я бы вам рекомендовал просто доработать вашу солнечную систему. Увеличить номинальное напряжение СБ и поставить контроллер, позволяющий снижать напряжение для аккумуляторов. У меня есть такой контроллер — на вход можно подавать до 60 В, а заряжать аккумуляторы на 12 или 24 В. С таким контроллером можно поставить последовательно 3 СБ, вместо 1-ой для аккумуляторов на 12 В или 2-х для 24 В. Заряд будет идти даже в самую пасмурную погоду.

  • Алексей:

    Доброго времени суток всем ! Хочу добавить пару слов о СБ. Соотношение отдаваемой батареей мощности для средней полосы «зима-лето» примерно 1/10. То есть если летом вы со своей батареи получаете 100 вт. полезной мощности, то зимой вы с той же батареи получите не более 10 вт. Я это к тому что если кто-то собрался построить круглогодичный бесперебойный источник питания то мощность СБ такого комплекса должна равняться десятикратной расчётной мощности.

    • Не путайте термины.
      Реальная мощность СБ зависит только от освещенности поверхности СБ. Зимой уменьшается общая выработка энергии из-за уменьшения освещенности в течение суток, а мощность СБ не изменяется.

RSS feed for comments on this post. TrackBack URL


Оставить комментарий

*