Добавить статью Самодельная солнечная батарея

Процесс пайки элементов везде одинаков, основная проблема – герметизация обратной стороны батареи. Дмитрий использует два стекла, между которыми заключает элементы, алюминиевого каркаса нет. Впрочем, лучше, чем он – никто об этом не напишет: http://forum.anastasia.ru/post_893214.html#893214

Путь покупки и пайки солнечных элементов у нас один, но всё же не лишне повторить.

Солнечные элементы я покупаю через Интернет-аукцион ebay.com, набрав в поисковике «solar cell». Мы покупали самые мощные (и большие) элементы – со стороной 6 дюймов, поэтому к поисковому запросу добавляйте «6x6». Так же, если это для вас критично, можете выбрать только монокристаллические элементы, добавив слово «mono». Стоимость набора 1кВт  с доставкой в Россию приблизительно равна 500-600$ (нижний диапазон – мультикристаллические элементы, верхний – монокристаллические). Это приблизительно 280-300 элементов. Этого набора хватит на 7 батарей (по 40 элементов), но надо иметь в виду, что некоторые элементы могут быть битыми, или вы их сами сломаете в процессе монтажа, так что такого набора точно хватит на 6 батарей. У меня набор на одну батарею выходил в районе 3000 руб. Стоит обратить внимание, есть ли в наборе токопроводящие дорожки (естественно лучше покупать вместе с ними). Обычно в набор так же кладут флюс-карандаш для пайки, и шунтирующие диоды. Оплата производится в помощью сервиса paypal, который является «обёрткой» для банковской карты международного образца (Visa, Mastercard). Как подключить карточку описано в многочисленных статьях.

Следующий этап (когда вы получили элементы по почте) – припайка к лицевой стороне токопроводящих дорожек. У элемента лицевая сторона (синяя/черная), та, которая обращена будет к солнцу – минус, а обратная – плюс. В начале я припаивал только 5 см на лицевую сторону, сейчас я рекомендую пропаивать всю длину дорожки (т.е. 15 см) элемента + оставлять концы 5,5-6 см. Длина конца определяется по ширине зазора, который вы планируете оставить между элементами (у меня 2-3 мм) + расстояние до второй контактной площадки тыльной стороны элемента. Почему паяю всю длину лицевой стороны? Элемент довольно хрупок, и если вдруг он треснет в неподходящем месте – проводник останется. В принципе, можно и с тыльной стороны паять все контактные площадки, но я пока припаиваю только две. Процесс довольно простой – надо нарезать токопроводящие дорожки нужной длины (я, сначала наматываю их на картонку, нужной длины, а потом разрезаю по краям), потом, предварительно смочив контакт на элементе флюсом, и взяв немного припоя на паяльник – аккуратно припаиваю к нему дорожку. Припой до сих пор использовал обычный, с 40% содержанием свинца, мне рекомендуют попробовать ПОСК 50-18.

На одну батарею я так же использую 40 элементов – напряжение холостого хода при этом поднимается с 20В до 22-23В. Т.е. мощность растет. Кстати, напряжение при уменьшении освещенности солнечной батареи падает слабее, чем ток.

Параллельно я заказываю на фабрике оконные рамы из аллюминевого профиля с моими размерами. Чистую площадь стекла пока делал 130x80 см. Стекло заказывал 5мм, не каленое. Стоимость одной рамы со стеклом мне обходилось около 3500 руб. Стекло кладу на основание (табуреты). Сначала, приподнимая стекло за разные края делаю дорожку из строительного силиконового герметика – между стеклом и наружным штапиком (резинкой). Далее, стекло обрабатываю спиртом (обезжириваю), и, если надо – наношу состав, повышающий адгезию конкретного компаунда, который я использую (если есть). Затем, после его высыхания раскладываю элементы лицевой стороной на стекло. Перемещаю их так, чтобы добиться требуемых ровных промежутков между элементами (возможно использовать пластиковые кресты для кладки плитки).

Далее припаиваю концы токопроводящих дорожек к контактным площадкам на тыльной стороне элементов так, чтобы все элементы были последовательно соединены друг с другом. Переходы с одного ряда элементов на другой делается с помощью толстой токопроводящее дорожки. Она же служит для выводов наружу (плюс и минус).

После того, как элементы спаяны наступает самый ответственный момент – чем герметизировать эту тыльную сторону батареи.

Сначала я пытался использовать самоклеющуюся ламинирующую плёнку. Результат был печальный – в конце концов она отвалилась от стекла и провисла, ломая элементы. Вторая попытка у меня была связана с использованием резиноподобного компаунда «Пентаэласт-711, марка А». Это белый двухкомпонентный непрозрачный компаунд, в комплекте к нему идет вещество, повышающее адгезию. Компаунд перестаёт быть текучим через 15 минут после смешивания, поэтому смешивал небольшими порциями, и сразу наносил на баратею. Сначала смазывал промежутки, между элементами, затем заливал всю поверхность. Довольно резко пахнет. Полностью высыхает довольно быстро – заливал вечером, а наутро всё было готово. На ощупь имеет консистенцию очень твёрдой упругой резины. Хорошо режется ножом. Минус его использования – он немного подтекает под элементы, что не повышает эстетизма. Кроме того – между стеклом и элементом остаётся воздух, следовательно создается неоднородная среда, в которой солнечные лучи преломляются и теряют часть энергии. Однако, несмотря на все эти минусы - эта солнечная батарея работает стабильно, ничего не отваливается, резина хорошо переносит морозы -35 градусов и хороший нагрев. Я собираюсь продолжить экспериментировать с сериями этих компаундов, только уже прозрачных.

На одном форуме http://germarator.ru нашёл ветку, посвященную обсуждению самодельного сбора солнечных батарей. Там нашёл совет использовать прозрачную эпоксидную смолу «Эм-См-Про» совместно с отвердителем «921». Нашёл, где купить эту смолу в Москве. Стоимость 2 кг смолы и 1 кг отвердителя (т.е. вместе получается 3кг – столько я трачу на одну батарею) – около 800 руб. 

Эта смола довольно жидкая. Готовлю так же небольшими порциями, затем заливаю сразу на элементы. После того, как залил весь объем – начинаю аккуратно выдавливать воздушные пузыри из-под элементов. Выдавливаются не все, но обще картины это не портят.Дело в том, что эта смола заливается под элементы, таким образом между стеклом и элементом образуется тонкая пленка – т.е. однородная среда. Застывает смола довольно долго, пару-троку суток. После застывания превращается на ощупь в твёрдую пластмассу, царапается и крошится ножом, но – в то же время довольно пластичную – немного продавливается. Таким образом я залил ещё две панели. Однако, в процессе эсклуатации обнаружилось, что смола при сильных отрицательных температурах может начать отслаиваться от стекла (по краям), и даже растрескиваться. Видимо расширение пластин и смолы разное. Похоже, что это не самый удачный вариант. 

Позже, я приобрел EVA-плёнку, но до работы с ней руки так и не дошли. Причиной тому стал неудачный эксперимент на небольшой площади - запаивал один элемент на небольшом куске стекла. Грел строительным феном. Результат получился не очень - много воздушных пузырей, и довольно муторный процесс.

Ещё чуток попозже на том же форуме (см.выше) и на каких-то других нашел упоминание об эпоксидной смоле "ЭМ-СМ-ПРО 7/50". Отвердитель - почти тот же, "921с" - он немного отличается от просто "921". Стоимость 2кг смолы и 1кг отвердителя - около 1300 руб. Дороже, но: это смола, в отличие от просто "ЭМ-СМ-ПРО" пластичная. Т.е. в застывшем состоянии она на ощупь - как каучук. Испытания в морозильнике показали что на морозе она не изменяет своих свойств. ПРи заливке она имеет текучесть почти такую же, как вода - т.е. затекает под элементы практически сама, пузыри выдавливать стало намного проще. Сохнет, правда - 3-4 суток, но результат меня пока радует. Вместе со смолой купил специальный адрезирующий (он называется аппретирующий) подслой - вещество, которое наносится на стекло для повышение адгезии стекла и смолы. Залил 4 батареи, буду ждать испытание зимой...

После испытаний батареи на солнце (см. фото) вешаю её на свою крышу. У меня угол наклона крыши – 45 градусов. Да, для зимы оптимально вешать батарею на южную сторону дома вертикально – снимаются все проблемы чисткой батареи от снега, да и освещаемость батареи увеличивается. Если у вас с южной стороны не растет виноград или не сделана теплица.