Советы домашнему мастеру для сборки солнечной батареи

Энциклопедия солнечных батарей  → Советы домашнему мастеру

 

  Некоторые заказчики предпочитают сами собирать «солнечные модули». Занятие это неблагодарное в домашних условиях, если конечно это не какой то опытный образец или какое то сильно специфическое изделие. Но большинство делает это из соображений экономии. Честно сказать экономика здесь обычно плачевная, точнее сказать на подобные изделия без слез как говорится не взглянешь. Поэтому принимая такие заявки(на покупку отдельных солнечных элементов) мы всегда настоятельно рекомендуем купить готовое изделия. Причин этому несколько. Во первых элементы очень хрупкие, толщина их не превышает обычно 180-200мкм. Напаять на каждый солнечный элемент плоский проводник( монтажную шинку), собрать элементы в «линейки», а затем в схему без навыка не так то просто-испортите значительную часть солнечных элементов.

Во вторых без специального оборудования заламинировать или загерметизировать иным способом солнечные элементы в домашних условиях чрезвычайно трудно. В случае если же между защитным стеклом и солнечными элементами будет воздушный зазор, то это приведем к неизбежным потерям мощности, по причине многократного перехода солнечного света из одной среды в другую и соответствующих этому неизбежных потерь(порядка 15-20%). В третьих желательно использовать закаленное текстурированное стекло, которое в обычном магазине не купишь. То же самое относится к алюминиевому профилю и другим материалам. Но даже, если Вам удастся собрать солнечную батарею самостоятельно, то качество её будет достаточно низким, а срок службы не сравнится с промышленным изделием ни в коей мере. Кроме того подсчитайте стоимость затрат на самоделку, учтите расходы на неудачные варианты сборки, брак и т.д., и сравните с заводской солнечной батареей, не забывая про различие в качестве и эстетике, и Вы увидите что идея самостоятельной сборки не так привлекательна.

Тем не менее, если Вы настроены решительно, то мы дадим Вам советы, которые помогут избежать основных ошибок при сборке и потратить деньги и время не совсем зря:

        ПОЛЕЗНЫЕ СОВЕТЫ ПО РАБОТЕ С СОЛНЕЧНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ:

• 1) Фотоэлемент имеет два полюса: положительный и отрицательный. Наиболее распространены солнечные элементы проводимости типа «р».Такие элементы имеют плюс на тыльной стороне фотоэлемента, а отрицательный полюс на лицевой стороне. Элементы проводимости типа «n» соответственно наоборот. На каждой стороне фотоэлемента имеются 2 или 3 основные токосъемные дорожки. Еще их называют барами, а элементы соответственно двух- или трехбарными. Именно эти дорожки и служат для напаивания монтажной шинки;
• 2) Монтажная шина применяемая при сборке солнечных батарей представляет собой плоский медный луженый проводник. Ширина порядка 2мм, толщина 0,1-0,13мм. У разных производителей различная глубина лужения и состав припоя. Существуют монтажные шинки с уже нанесенным на них специальным флюсом;
• 3) На каждый фотоэлемент напаивается монтажная шинка согласно количеству баров. Проводник должен напаиваться не менее чем на 2/3 длины фотоэлемента, а лучше на всю длину. Свободные концы для напайки на соседний элемент должны быть такой же длины;
• 4) Для пайки можно использовать припой ПОС-61 и флюс в виде «спиртоканифоли». Если имеется возможность, то чище пайка получится при использовании 10% раствора молочной кислоты в спирте. Допускается использование любого нейтрального флюса, а любой активный флюс стравит токосъемные дорожки. После пайки можно излишек флюса смыть спиртом при помощи кисточки;
• 5) Пайка солнечных элементов должна производиться на плоской горячей поверхности(порядка 70-80С). Например, на теплом перевернутом утюге. Только в этом случае удастся избежать трещин элементов при пайке.
• 6) Затем фотоэлементы спаиваются последовательно в «линейки»;
• 7) Линейки собираются в схему. При этом на полюсах солнечного модуля монтажные шинки первого и последнего фотоэлемента должны быть замкнуты поперечной монтажной шиной большего сечения;
• 8) Во избежание «расползания» схемы рекомендуется подклеивать соседние линейки скотчем с тыльной стороны. Не лишней будет такая же подклейка скотчем и для соседних элементов в линейке, т.е. токосъемные дорожки очень нежные и можно их оторвать при неосторожном обращении;
• 9) Теперь положите схему на какую либо жесткую подложку, осветите или вынесите на солнце и проверьте электрические параметры;

Ну а теперь можете приступать к герметизации схемы выбранным Вами способом. Можете поместить схему в стеклопакет, можете залить её каким либо прозрачным каучуком или герметиком.

Затем необходимо этот блок поместить в каркас из алюминиевого или пластикового профиля.

Фотографии этапов производства Вы можете посмотреть в соответствующем пункте этого же раздела «Энциклопедия» в подпункте «Этапы производства».

 

снимаем розовые очки и учимся на чужих ошибках Как собрать систему на солнечных батареях

Современные реалии таковы, что отнюдь не дешевым удовольствием являются альтернативные источники питания. Заказать у поставщика установку солнечных батарей возможность имеет далеко не каждый, поэтому популярной становится солнечная батарея своими руками.

Солнечную батарею изготовить не сложно. Для этого понадобится: элементы для солнечной батареи, флюс (подойдет карандаш, который легко наносить, но вполне нормально использовать канифоль), спирт, 40-ваттный паяльник, ватные палочки, широкая шина (до 2 метров) и узкая шина (1,6 мм). Шина узкая является луженым проводом (медным плоским, который покрыт олова). Когда солнце светит, температура солнечной батареи колоссально возрастает, вызывая расширение, ночью происходит обратный процесс – сужение. Можно, конечно, взять и более широкую шину – 2 мм, но практика показывает, что оптимальная ширина равна все-таки 1,6 мм.

Первым делом сортирует солнечные элементы. Каждый их них вырабатывает 0,26-0, 35 вольт. Их нужно отсортировать, чтобы выбрать примерно одинаковые по номиналу. Их количество должно быть 36. Если в батарее будет хотя бы один элемент с низким показателем, он будет сопротивлением, что нежелательно.

Нарезаем шину (должно быть 72 полоски), определяя ее дину по ширине двух элементов, расположенных на расстоянии пять-десять миллиметров друг от друга.

Видео: Полный процесс изготовления солнечной панели своими руками

Видео: Самодельная Солнечная батарея своими руками из двух стекол

Видео: Солнечная батарея своими руками сборка панели

Видео: Постройка Солнечной Батареи своими руками

Спиртом хорошо протираем места будущей пайки на элементах, чтобы их обезжирить. Для начала достаточно взять три элемента. Затем, по ним проводим карандашом (шину обезжиривать не нужно, потому, что она луженая). Припаиваем шину, которая ложится легко, поэтому сильных усилий к ней прикладывать не нужно. Установив паяльник в одном месте, дождемся, пока шина начнет плавиться и после этого, не спеша ведем паяльник вдоль всей шины.

Фото: Пайка солнечной батареии своими руками

Затем спиртом и ватной палочкой осторожно удаляем остатки флюса. Таким образом подготавливаются все остальные элементы. Теперь можно паять с обратной стороны, также протирая спиртом и нанося флюс, уже соединяя элементы в панельку (9х4 ячеек).

Обязательно удаляем лишний флюс. Обратная сторона будет иметь плюсовой потенциал в любой ее точке.

Теперь конструкцию нужно перенести на лицевую поверхность — в нашем случае это литой акрил компании Альтуглас толщиной 5 мм. Можно, конечно, прямо на лицевой стороне и паять фотоэлементы (так даже будет удобнее).

Ленточки с солнечными элементами укладываем таким образом, чтобы на первой ленточке первая шина шла снизу, вторая сверху. На второй – в обратной последовательности: первая сверху, вторая снизу и т.д. Это обеспечит последовательное соединение.

Эти выходы узкой шины припаиваем к шине широкой, удаляя остатки при помощи кусачек. До прикатывания пленки необходимо сделать замеры, чтобы убедиться, что все сделано правильно.

Также нужно проверить, нет ли сильно нагревающихся панелек (рукой). Если такие есть, их заменяем. Если нет, прикатываем пленку 751 оракал, которая предназначена для приклейки на автомобили аппликаций. Гарантийный срок ее эксплуатации – семь лет. Но, из опыта, этот срок намного больше. Делаем это очень аккуратно, чтобы не было перекосов, т.к. отклеивать ее уже невозможно. В крайнем случае, если такое произошло, пленку нужно аккуратно обрезать и доклеить. Не прижимать пленку к элементам. От центра ее разравнивают к краям, прижимая лишь в местах, где нет элементов. На небольшие пузыри не стоит обращать внимание – они уйдут при прикатке. Пленку отделять от основы по сантиметру, не более. Вновь проверяем параметры (вольты и ток короткого замыкания). Ток в четыре ампера говорит о том, что все у нас правильно.

Осталось поместить конструкцию в каркас.

Каркас для солнечной батареи

Подойдет в качестве прозрачного слоя оргстекло, но со временем оно коробится и желтеет, что отражается на работоспособности батареи. Можно использовать обычное стекло, которое позволяет снизить нагрев солнечных элементов, благодаря тому, что оно не пропускает инфракрасный спектр. Наконец, есть акриловое стекло, которое и не снижает прозрачности со временем, и не коробится.

В качестве корпуса чаще всего используют алюминиевые уголки, ДСП, фанеру и другие материалы.

Последний шаг — герметизация

Для герметизации используют (в основном за рубежом) компаунды. Но стоят они прилично, поэтому наши мастера используют или силиконовый герметик, или защитную пленку (как выше описано), или смешанным с герметикам, акриловым лаком.

Пайка фотоэлементов

В продаже можно найти фотоэлементы с припаянными проводниками, но чаще это приходится делать самому. Что нужно знать? Первой – работать с фотоэлементами нужно очень осторожно – они хрупки е и дорогие.

Где купить фотоэлементы?

Проще всего набрать в браузере запрос – результатов появится достаточно, в том числе частные предприниматели, которые предлагают элементы, необходимые для создания солнечной батареи. Правда, стоят они достаточно дорого – значительно дешевле можно найти на Ebay. Можно, конечно, купить элементы, по разным причинам отбракованные в производстве: стоить они будут намного дешевле, но есть риск, что окажутся они непригодными и для использования народными умельцами. К тому же доставка может стоить до тридцати долларов.

Какие выбрать фотоэлементы

Как правило, можно найти монокристаллические и поликристаллические фотоэлектрические преобразователи. У первых более длительный срок эксплуатации – до тридцати лет, но они чувствительны к изменениям погоды. Вторые, напротив, не слишком снижают мощность при облачности, но отличаются меньшим сроком эксплуатации. К тому же, по сравнению с монокристаллическими с КПД 13%, у них он составляет от семи до девяти процентов.

Чтобы более эффективно использовать солнечную батарею, необходимо предусмотреть изменение угла наклона.

Вывод

Сделать солнечную панель своими руками оказалось не так сложно. И намного дешевле, чем ее заказать у поставщика!

Солнечные батареи — источник получения энергии, которую можно направить на выработку электричества или тепла для малоэтажного дома. Вот только солнечные батареи имеют высокую стоимость и недоступны большинству жителей нашей страны. Согласны?

Другое дело, когда сделана солнечная батарея своими руками — затраты значительно уменьшаются, а работает такая конструкция ничуть не хуже, чем панель промышленного производства. Поэтому, если вы всерьез задумываетесь о приобретении альтернативного источника электроэнергии, попытайтесь сделать его своими руками – это не очень сложно.

В статье речь пойдет об изготовлении солнечных батарей. Мы расскажем, какие материалы, и инструменты для этого потребуются. А немного ниже вы найдете пошаговую инструкцию с иллюстрациями, которые наглядно демонстрируют ход работы.

Энергию солнца можно преобразовать в тепловую, когда энергоносителем является жидкость-теплоноситель или в электрическую, собираемую в аккумуляторах. Батарея представляет собой генератор, работающий на принципе фотоэлектрического эффекта.

Преобразование энергии солнца в электроэнергию происходит после попадания солнечных лучей на пластины-фотоэлементы, которые являются основной частью батареи.

При этом световые кванты “отпускают” свои электроны с крайних орбит. Эти свободные электроны дают электрический ток, который проходит через контроллер и скапливается в аккумуляторе, а оттуда поступает энергопотребителям.

Галерея изображений

Материалы для создания солнечной пластины

Приступая к сооружению солнечной батареи необходимо запастись следующими материалами:

• силикатные пластины-фотоэлементы;
• листы ДСП, алюминиевые уголки и рейки;
• жёсткий поролон толщиной 1,5-2,5 см;
• прозрачный элемент, выполняющий роль основания для кремниевых пластин;
• шурупы, саморезы;
• силиконовой герметик для наружных работ;
• электрические провода, диоды, клеммы.

Количество требуемых материалов зависит от размера вашей батареи, которая чаще всего ограничивается количеством доступных фотоэлементов. Из инструментов вам понадобиться: шуруповёрт или набор отвёрток, ножовка по металлу и дереву, паяльник. Для проведения испытаний готовой батареи понадобиться тестер-амперметр.

Теперь рассмотрим самые важные материалы более подробно.

Кремниевые пластины или фотоэлементы

Фотоэлементы для батарей бывают трёх видов:

• поликристаллические;
• монокристаллические;
• аморфные.

Поликристаллические пластины характеризуются низким КПД. Размер полезного действия составляет около 10 – 12 %, но зато этот показатель не понижается с течением времени. Продолжительность работы поликристаллов – 10 лет.

Солнечную батарею собирают из модулей, которые в свою очередь составляют из фотоэлектрических преобразователей. Батареи с жесткими кремниевыми фотоэлементами представляют собой некий сэндвич с последовательно расположенными слоями, закрепленными в алюминиевом профиле

Монокристаллические фотоэлементы могут похвастаться более высоким КПД – 13-25% и долгими сроками работы – свыше 25 лет. Однако со временем КПД монокристаллов снижается.

Монокристаллические преобразователи получают путем пиления искусственно выращенных кристаллов, что и объясняет наиболее высокую фотопроводимость и производительность.

Пленочные фотопреобразователи получают путем нанесения тонкого слоя аморфного кремния на полимерную гибкую поверхность

Гибкие батареи с аморфным кремнием – самые современные. Фотоэлектрический преобразователь у них напылен или наплавлен на полимерную основу. КПД в районе 5 – 6 %, но пленочные системы крайне удобны в укладке.

Пленочные системы с аморфными фотопреобразователями появились сравнительно недавно. Это предельно простой и максимально дешевый вид, но быстрее соперников теряющий потребительские качества.

Нецелесообразно использовать фотоэлементы разного размера. В данном случае максимальный ток, вырабатываемый батарей, будет ограничен током наиболее маленького по размеру элемента. Значит, более крупные пластины не будут работать на полную мощность.

При покупке фотоэлементов поинтересуйтесь у продавца способом доставки, большинство продавцов используют метод воскования, чтобы предотвратить разрушение хрупких элементов

Чаще всего для самодельных батарей используются моно- и поликристаллические фотоэлементы размером 3х6 дюймов, которые можно заказать в интернет-магазинах типа Е-бай.

Стоимость фотоэлементов достаточно высока, но многие магазины продают так называемые элементы группы В. Изделия, отнесённые к этой группе имеют брак, но пригодны к использованию, а их стоимость ниже, чем у стандартных пластин на 40-60%.

Большинство интернет-магазинов продают фотоэлементы комплектами по 36 или 72 фотоэлектрической преобразовательной пластины. Для соединения отдельных модулей в батарею потребуются шины, для подключения к системе нужны будут клеммы.

Галерея изображений

Солнечная батарея может использоваться в качестве резервного энергоисточника при частом отключении централизованного энергоснабжения. Для автоматического переключения необходимо предусмотреть систему бесперебойного питания.

Подобная система удобна тем, что при использовании традиционного источника электроэнергии одновременно производится зарядка . Оборудование обслуживающее гелиобатарею размещается внутри дома, поэтому необходимо предусмотреть для него специальное помещение.

Человечество в целях заботы об экологии и экономии денежных средств начало использовать альтернативные источники энергии, к которым, в частности, принадлежат солнечные батареи. Покупка такого удовольствия обойдется довольно дорого, но не составляет сложности сделать данное устройство своими руками. Поэтому вам не помешает узнать, как самому сделать солнечную батарею. Об этом и пойдет речь в нашей статье.

Солнечные батареи — устройства, генерирующие электроэнергию с помощью фотоэлементов.

Прежде чем говорить о том, как сделать солнечную батарею своими руками, необходимо понять устройство и принципы ее работы. Солнечная батарея включает в себя фотоэлементы, соединенные последовательно и параллельно, аккумулятор, накапливающий электроэнергию, инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный и контроллер, следящий за зарядкой и разрядкой аккумулятора.

Как правило, фотоэлементы изготавливают из кремния, но его очистка обходится дорого, поэтому в последнее время начали использовать такие элементы, как индий, медь, селен.

Каждый фотоэлемент является отдельной ячейкой, генерирующей электроэнергию. Ячейки сцеплены между собой и образуют единое поле, от площади которого зависит мощность батареи. То есть, чем больше фотоэлементов, тем больше электроэнергии генерируется.

Для того чтобы изготовить солнечную панель своими руками в домашних условиях, необходимо понимать сущность такого явления, как фотоэффект. Фотоэлемент – кремниевая пластинка, при попадании света на которую с последнего энергетического уровня атомов кремния выбивается электрон. Передвижение потока таких электронов вырабатывает постоянный ток, который впоследствии преобразуется в переменный. В этом и заключается явление фотоэффекта.

Преимущества

Солнечные батареи имеют следующие преимущества:

• безвредность для экологии;
• долговечность;
• бесшумная работа;
• легкость изготовления и монтажа;
• независимость поставки электричества от распределительной сети;
• неподвижность частей устройства;
• незначительные финансовые затраты;
• небольшой вес;
• работа без механических преобразователей.

Разновидности

Солнечные батареи подразделяются на следующие виды.

Кремниевые

Кремний — самый популярный материал для батарей.

Кремниевые батареи также делятся на:

1. Монокристаллические: для производства таких батарей используется очень чистый кремний.
2. Поликристаллические (дешевле монокристаллических): поликристаллы получают постепенным охлаждением кремния.

Пленочные

Такие батареи подразделяются на следующие виды:

1. На основе теллурида кадмия (КПД 10%): кадмий обладает высоким коэффициентом светопоглощения, что и позволяет использовать его в производстве батарей.
2. На основе селенида меди — индия: КПД выше, чем у предыдущих.
3. Полимерные.

Солнечные батареи из полимеров начали изготавливать относительно недавно, обычно для этого используют фуреллены, полифенилен и др. Пленки из полимеров очень тонкие, порядка 100 нм. Несмотря на КПД 5%, батареи из полимеров имеют свои преимущества: дешевизна материала, экологичность, эластичность.

Аморфные

КПД аморфных батарей составляет 5%. Такие панели изготавливаются из силана (кремневодорода) по принципу пленочных батарей, поэтому их можно отнести, как к кремниевым, так и к пленочным. Аморфные батареи эластичны, генерируют электричество даже в непогоду, поглощают свет лучше других панелей.

Материалы

Для изготовления солнечной батареи потребуются следующие материалы:

• фотоячейки;
• алюминиевые уголки;
• диоды Шоттки;
• силиконовые герметики;
• проводники;
• крепежные винты и метизы;
• поликарбонатный лист/оргстекло;
• паяльное оборудование.

Эти материалы обязательны для того, чтобы сделать солнечную батарею своими руками.

Выбор фотоэлементов

Чтобы сделать солнечную батарею для дома своими руками, следует правильно подобрать фотоэлементы. Последние подразделяются на монокристаллические, поликристаллические и аморфные.

КПД первых составляет 13%, но такие фотоэлементы малоэффективны в непогоду, внешне представляют собой ярко-синие квадраты. Поликристаллические фотоэлементы способны генерировать электроэнергию даже в непогоду, хотя их КПД всего лишь 9%, внешне темнее монокристаллических и срезаны по краям. Аморфные фотоячейки изготавливаются из гибкого кремния, их КПД составляет 10%, работоспособность не зависит от погодных условий, но изготовление таких ячеек слишком затратное, поэтому их редко используют.

Если вы планируете применять генерируемую фотоэлементами электроэнергию на даче, то советуем собрать солнечную батарею своими руками из поликристаллических ячеек, так как их КПД достаточно для ваших целей.

Следует покупать фотоячейки одной марки, так как фотоэлементы нескольких марок могут сильно отличаться — это может стать причиной возникновения проблем со сборкой батареи и ее функционированием. Следует помнить, что количество производимой ячейкой энергии прямо пропорционально ее размеру, то есть чем крупнее фотоячейка, тем больше электроэнергии она производит; напряжение ячейки зависит от ее типа, а никак не от размера.

Количество производимого тока определяется габаритами самого маленького фотоэлемента, поэтому следует покупать фотоячейки одинакового размера. Конечно же, не стоит приобретать дешевую продукцию, ведь это значит, что она не прошла проверку. Также не следует покупать фотоэлементы, покрытые воском (многие производители покрывают фотоячейки воском для сохранности продукции при перевозке): при его удалении можно испортить фотоэлемент.

Расчеты и проект

Устройство солнечной панели своими руками — несложная задача, главное, подойти к ее выполнению ответственно. Чтобы изготовить солнечную панель своими руками, следует подсчитать дневное потребление электроэнергии, затем узнать среднесуточное солнечное время в вашей местности и рассчитать нужную мощность. Таким образом, станет понятно, сколько ячеек и какого размера нужно приобрести. Ведь как было сказано выше, генерируемый ячейкой ток зависит от ее габаритов.

Зная необходимый размер ячеек и их количество, нужно рассчитать габариты и вес панели, после чего необходимо выяснить выдержит ли кровля или другое место, куда планируется установка солнечной батареи, задумываемую конструкцию.

Устанавливая панель, следует не только выбрать самое солнечное место, но и постараться закрепить ее под прямым углом к солнечным лучам.

Этапы работы

Корпус

Прежде чем начать делать солнечную панель своими руками, необходимо соорудить для нее каркас. Он защищает батарею от повреждений, влаги и пыли.

Корпус собирается из влагостойкого материала: фанеры, покрытой влагоотталкивающим средством, или алюминиевых уголков, к которым силиконовым герметиком приклеивается оргстекло или поликарбонат.

При этом нужно соблюдать отступы между элементами (3-4 мм), так как необходимо учитывать расширение материала при повышении температуры.

Пайка элементов

Фотоэлементы выкладываются на лицевую сторону прозрачной поверхности, так, чтобы расстояние между ними со всех сторон было 5 мм: таким образом учитывается возможное расширение фотоячеек при повышении температуры.

Фиксируются преобразователи, имеющие два полюса: положительный и отрицательный. Если вы хотите увеличить напряжение, соединяйте элементы последовательно, если ток — параллельно.

Во избежание разрядки аккумулятора ночью, в единую цепь, состоящую из всех необходимых деталей, включают диод Шоттки, подсоединяя его к плюсовому проводнику. Затем все элементы спаивают между собой.

Сборка

В готовый каркас размещаются спаянные преобразователи, на фотоячейки наносится силикон — все это накрывается слоем из ДВП, закрывается крышкой, а места соединений деталей обрабатываются герметиком.

Даже городской житель может сделать и разместить солнечную батарею на балконе своими руками. Желательно, чтобы балкон был застеклен и утеплен.
Вот мы и разобрали, как сделать солнечную батарею в домашних условиях, оказалось, это совсем несложно.

Идеи из подручных материалов

Можно сделать солнечную батарею своими руками из подручных материалов. Рассмотрим самые популярные варианты.

Многие удивятся, узнав, что фольгу можно применять для изготовления солнечной батареи своими руками. На самом деле, в этом нет ничего удивительного, ведь фольга увеличивает отражающие способности материалов. Например, для уменьшения перегрева панелей, их кладут на фольгу.

Как сделать солнечную батарею из фольги?

Нам понадобится:

• 2 «крокодильчика»;
• медная фольга;
• мультиметр;
• соль;
• пустая пластиковая бутылка без горлышка;
• электрическая печь;
• дрель.

Очистив медный лист и вымыв руки, отрезаем кусок фольги, кладем его на раскаленную электроплиту, нагреваем полчаса, наблюдая почернение, затем убираем фольгу с плиты, даем остыть и видим, как от листа отслаиваются куски. После нагревания оксидная пленка пропадает, поэтому черный оксид можно аккуратно удалить водой.

Затем вырезается второй кусок фольги такого же размера, как и первый, две части сгибаются, опускаются в бутылку так, чтобы у них не было возможности соприкоснуться.

Также фольгу можно применять для подогрева. Для этого ее необходимо натянуть на раму, к которой затем нужно подсоединить шланги, подведенные, например, к лейке с водой.

Вот мы и узнали, как самому сделать солнечную батарею для дома из фольги.

У многих дома завалялись старые транзисторы, но не все знают, что они вполне подойдут для изготовления солнечной батареи для дачи своими руками. Фотоэлементом в таком случае является полупроводниковая пластина, находящаяся внутри транзистора. Как же изготовить солнечную батарею из транзисторов своими руками? Сначала необходимо вскрыть транзистор, для чего достаточно срезать крышку, так мы сможем разглядеть пластину: она небольших размеров, чем и объясняется низкий КПД солнечных батарей из транзисторов.

Далее нужно проверить транзистор. Для этого используем мультиметр: подключаем прибор к транзистору с хорошо освещенным p-n переходом и замеряем ток, мультиметр должен зафиксировать ток от нескольких долей миллиампера до 1 или чуть больше; далее переключаем прибор в режим измерения напряжения, мультиметр должен выдать десятые доли вольта.

Прошедшие проверку транзисторы размещаем внутри корпуса, например, листового пластика и спаиваем. Можно изготовить такую солнечную батарею своими руками в домашних условиях и использовать ее для зарядки аккумуляторов и радиоприемников маленькой мощности.

Также подходят для сборки батарей старые диоды. Сделать солнечную батарею своими руками из диодов совсем несложно. Нужно вскрыть диод, оголив кристалл, являющийся фотоэлементом, затем нагревать диод 20 секунд на газовой плите, и, когда припой расплавится, извлечь кристалл. Остается припаять вытащенные кристаллы к корпусу.

Мощность таких батарей невелика, но для электропитания небольших светодиодов ее достаточно.

Такой вариант изготовления солнечной батареи своими руками из подручных средств большинству покажется очень странным, но сделать солнечную батарею своими руками из пивных банок просто и дешево.

Корпус сделаем из фанеры, на которую поместим поликарбонат или оргстекло, на задней поверхности фанеры зафиксируем пенопласт или стекловату для изоляции. Фотоэлементами нам послужат алюминиевые банки. Важно выбрать именно банки из алюминия, так как алюминий менее подвержен коррозии, чем, например, железо и обладает лучшим теплообменом.

Далее в нижней части банок проделываются отверстия, крышка срезается, и ненужные элементы загибаются для обеспечения лучшей циркуляции воздуха. Затем необходимо очистить банки от жира и грязи с помощью специальных средств, не содержащих кислоты. Далее необходимо герметично скрепить банки между собой: силиконовым гелем, выдерживающим высокие температуры, или паяльником. Обязательно нужно очень хорошо просушить склеенные банки в неподвижном положении.

Прикрепив банки к корпусу, окрашиваем их в черный цвет и закрываем конструкцию оргстеклом или поликарбонатом. Такая батарея способна нагревать воду или воздух с последующей подачей в помещение.

Мы рассмотрели варианты того, как сделать солнечную панель своими руками. Надеемся, что теперь у вас не возникнет вопроса, как сделать солнечную батарею.

Видео

Как сделать солнечные батареи своими руками – видео урок.

Долгое время уделом солнечных батарей были либо громоздкие панели спутников и космических станций, либо маломощные фотоэлементы карманных калькуляторов. Это было связано с примитивностью первых монокристаллических кремниевых фотоэлементов: они имели не только низкий КПД (не более 25% в теории, на практике – около 7%), но и заметно теряли эффективность при отклонении угла падения света от 90˚. Учитывая, что в Европе в облачную погоду удельная мощность солнечного излучения может падать ниже 100 Вт/м 2 , для получения сколько-нибудь значительной мощности требовались слишком большие площади солнечных батарей. Поэтому первые солнечные электростанции строились только в условиях максимальной мощности светового потока и ясной погоды, то есть в пустынях вблизи экватора.

Значительный прорыв в создании фотоэлементов вернул интерес к солнечной энергетике: так, наиболее дешевые и доступные поликристаллические кремниевые элементы, хотя и имеют меньший КПД, чем у монокристаллических, но зато и менее чувствительны к условиям работы. Солнечная панель на основе поликристаллических пластин выдаст достаточно стабильное напряжение при переменной облачности . Более современные фотоэлементы на основе арсенида галлия имеют КПД до 40%, но слишком дороги для изготовления солнечной батареи своими руками.

На видео идет рассказ об идее постройки солнечной батареи и ее реализации

Стоит ли делать?

Во многих случаях солнечная батарея окажется очень полезной : например, владелец частного дома или дачи, расположенного вдалеке от электросети, сможет даже от компактной панели поддержать свой телефон заряженным, подключить маломощные потребители наподобие автомобильных холодильников.

С этой целью выпускаются и продаются готовые компактные панели, выполненные в виде быстро сворачиваемых сборок на основе из синтетической ткани. В средней полосе России такая панель размером около 30х40 см сможет обеспечить мощность в пределах 5 Вт при напряжении 12 В.

Более крупная батарея сможет обеспечить до 100 Вт электрической мощности. Казалось бы, это не так много, но стоит вспомнить принцип работы небольших : в них вся нагрузка запитывается через импульсный преобразователь от батареи аккумуляторов, которые заряжаются от маломощного ветряка. Таким образом становится возможным использование более мощных потребителей.

Использование аналогичного принципа при постройке домашней солнечной электростанции делает ее более выгодной по сравнению с ветряком: летом солнце светит большую часть дня, в отличие от непостоянного и часто отсутствующего ветра. По этой причине аккумуляторы смогут набирать заряд днем гораздо быстрее, а сама солнечная панель гораздо проще в установке, чем требующий высокой мачты .

Есть свой смысл и в использовании солнечной батареи исключительно как источника аварийного питания. Например, если в частном доме установлен газовый котел отопления с циркуляционными насосами, при отключении электропитания можно через импульсный преобразователь (инвертор) запитать их от аккумуляторов, которые поддерживаются заряженными от солнечной батареи, сохраняя систему отопления работоспособной.

Телевизионный сюжет на эту тему

Наверное, нет такого человека, который не хотел бы стать более независимым. Возможность полностью распоряжаться собственным временем, путешествовать, не зная границ и расстояний, не задумываться о жилищных и финансовых проблемах — вот что даёт ощущение настоящей свободы. Сегодня мы расскажем о том, как, используя солнечное излучение, снять с себя бремя энергетической зависимости. Как вы догадались, речь пойдёт о солнечных батареях. А если быть точнее, то о том, можно ли своими руками построить настоящую солнечную электростанцию.

История создания и перспективы использования

Идею превращения энергии Солнца в электричество человечество вынашивало давно. Первыми появились гелиотермальные установки, в которых перегретый сконцентрированными солнечными лучами пар вращал турбины генератора. Прямое преобразование стало возможным лишь в середине XIX века, после того, как француз Александр Эдмон Баккарель открыл фотоэлектрический эффект. Попытки создать на основании этого явления действующую солнечную ячейку увенчались успехом лишь полвека спустя, в лаборатории выдающегося русского учёного Александра Столетова. Полностью описать механизм фотоэлектрического эффекта удалось ещё позже — человечество обязано этим Альберту Энштейну. К слову, именно за эту работу он получил Нобелевскую премию.

Баккарель, Столетов и Энштейн — вот те учёные, которые заложили фундамент современной солнечной энергетики

О создании первого солнечного фотоэлемента на основе кристаллического кремния возвестили мир сотрудники компании Bell Laboratories в далёком апреле 1954 года. Эта дата, по сути, и является отправной точкой технологии, которая в скором времени сможет стать полноценной заменой углеводородному топливу.

Поскольку ток одной фотоэлектрической ячейки составляет миллиамперы, то для получения электроэнергии достаточной мощности их приходится соединять в модульные конструкции. Защищённые от внешнего воздействия массивы солнечных фотоэлементов и являются солнечной батареей (из-за плоской формы устройство нередко называют солнечной панелью).

Преобразование солнечного излучения в электричество имеет огромные перспективы, ведь на каждый квадратный метр земной поверхности приходится в среднем 4.2 кВт/час энергии в день, а это экономия практически одного барреля нефти в год. Изначально используемая лишь для космической отрасли технология уже в 80-х годах прошлого века стала настолько обыденной, что фотоэлементы стали использовать в бытовых целях — в качестве источника питания калькуляторов, фотоаппаратов, светильников и т. д. Параллельно создавались и «серьёзные» гелиоэлектрические установки. Закреплённые на крышах домов, они позволяли полностью отказаться от проводного электричества. Сегодня можно наблюдать рождение электростанций, представляющих собой многокилометровые поля из кремниевых панелей. Вырабатываемая ими мощность позволяет питать целые города, поэтому можно с уверенностью говорить о том, что будущее — за солнечной энергетикой.

Современные солнечные электростанции представляют собой многокилометровые поля фотоэлементов, способные снабжать электричеством десятки тысяч домов

Солнечная батарея: как это работает

После того как Энштейн описал фотоэлектрический эффект, миру открылась вся простота такого, казалось бы, сложного физического явления. В его основе лежит вещество, отдельные атомы которого находятся в неустойчивом состоянии. При «бомбардировке» фотонами света из их орбит выбиваются электроны — вот они-то и являются источниками тока.

Практически полвека фотоэффект не имел практического применения по одной простой причине — отсутствовала технология получения материалов с неустойчивой атомной структурой. Перспективы дальнейших исследований появились лишь с открытием полупроводников. Атомы этих материалов имеют либо избыток электронов (n-проводимость), или же испытывают в них нехватку (p-проводимость). При использовании двухслойной структуры со слоем n-типа (катод) и p-типа (анод), «обстрел» фотонами света выбивает электроны из атомов n-слоя. Покидая свои места, они устремляются на свободные орбиты атомов p-слоя и далее через подключённую нагрузку возвращаются на исходные позиции. Наверное, каждый из вас знает, что движение электронов в замкнутом контуре представляет собой электрический ток. Вот только заставить электроны перемещаться удаётся не благодаря магнитному полю, как в электрических генераторах, а за счёт потока частиц солнечного излучения.

Солнечная панель работает благодаря фотоэлектрическому эффекту, который был открыт ещё в начале XIX века

Поскольку мощность одного фотоэлектрического модуля недостаточна для питания электронных устройств, то для получения требуемого напряжения используется последовательное подключение множества ячеек. Что же касается силы тока, то её наращивают параллельным соединением определённого количества таких сборок.

Генерация электричества в полупроводниках напрямую зависит от количества солнечной энергии, поэтому фотоэлементы не только устанавливают под открытым небом, но и стараются сориентировать их поверхность перпендикулярно падающим лучам. А чтобы защитить ячейки от механических повреждений и атмосферного воздействия, их монтируют на жёстком основании и сверху защищают стеклом.

Классификация и особенности современных фотоэлементов

Первую солнечную ячейку изготовили на основе селена (Se), однако низкий КПД (менее 1%), быстрое старение и высокая химическая активность селеновых фотоэлементов вынуждали искать другие, более дешёвые и эффективные материалы. И они нашлись в лице кристаллического кремния (Si). Поскольку этот элемент периодической таблицы является диэлектриком, его проводимость обеспечили за счёт включений из различных редкоземельных металлов. В зависимости от технологии изготовления существует несколько типов кремниевых фотоэлементов:

• монокристаллические;
• поликристаллические;
• из аморфного Si.

Первые изготавливаются методом срезания тончайших слоёв от слитков кремния самой высокой степени очистки. Внешне фотоэлементы монокристаллического типа выглядят как однотонные тёмно-синие стеклянные пластины с выраженной электродной сеткой. Их КПД достигает 19%, а срок службы составляет до 50 лет. И хоть производительность изготовленных на основе монокристаллов панелей постепенно падает, есть данные, что изготовленные более 40 лет назад батареи и сегодня сохраняют работоспособность, выдавая до 80% своей первоначальной мощности.

Монокристаллические солнечные ячейки имеют однородный тёмный цвет и срезанные углы — эти признаки не позволяют спутать их с другими фотоэлементами

В производстве поликристаллических фотоэлементов используют не такой чистый, но зато более дешёвый кремний. Упрощение технологии сказывается на внешнем виде пластин — они имеют не однородный оттенок, а более светлый узор, который образуют границы множества кристаллов. КПД таких солнечных ячеек немного ниже, чем у монокристаллических — не более 15%, а срок службы составляет до 25 лет. Надо сказать, что снижение основных эксплуатационных показателей абсолютно не сказалось на популярности поликристаллических фотоэлементов. Они выигрывают за счёт более низкой цены и не такой сильной зависимости от внешней загрязнённости, низкой облачности и ориентации на Солнце.

Поликристаллические фотоэлементы имеют более светлый синий оттенок и неоднородный рисунок — следствие того, что их структура состоит из множества кристаллов

Для солнечных батарей из аморфного Si используется не кристаллическая структура, а тончайший слой кремния, который напыляют на стекло или полимер. Хоть подобный метод производства и является самым дешёвым, такие панели имеют самый короткий срок жизни, причиной чему является выгорание и деградация аморфного слоя на солнце. Не радует этот тип фотоэлементов и производительностью — их КПД составляет не более 9% и во время эксплуатации существенно снижается. Использование солнечных батарей из аморфного кремния оправдано в пустынях — высокая солнечная активность нивелирует падение производительности, а бескрайние просторы позволяют размещать гелиоэлекростанции любой площади.

Возможность напылять кремниевую структуру на любую поверхность позволяет создавать гибкие солнечные панели

Дальнейшее развитие технологии производства фотоэлектрических элементов вызвано необходимостью в снижении цены и улучшении эксплуатационных характеристик. Максимальной производительностью и долговечностью сегодня обладают плёночные фотоэлементы:

• на основе теллурида кадмия;
• из тонких полимеров;
• с использованием индия и селенида меди.

О возможности применения в самодельных устройствах тонкоплёночных фотоэлементов говорить пока ещё рано. Сегодня их выпуском занимается только несколько наиболее «продвинутых» в технологическом плане компаний, поэтому чаще всего гибкие фотоэлементы можно увидеть в составе готовых солнечных панелей.

Какие фотоэлементы лучше всего подходят для солнечной батареи и где их можно найти

Изготовленные кустарным способом солнечные панели всегда будут находиться на шаг позади своих заводских собратьев, и на то есть несколько причин. Во-первых, известные производители тщательно отбирают фотоэлементы, отсеивая ячейки с нестабильными или сниженными параметрами. Во-вторых, при изготовлении гелиоэлектрических батарей используется специальное стекло с повышенным светопропусканием и сниженной отражающей способностью — найти такое в продаже практически невозможно. И в-третьих, прежде чем приступать к серийному выпуску, все параметры промышленных образцов обкатывают с использованием математических моделей. В итоге минимизируется влияние нагрева ячеек на КПД батареи, улучшается система отвода тепла, находится оптимальное сечение соединяющих шин, исследуются пути снижения скорости деградации фотоэлементов и т. д. Решать подобные задачи, не имея оборудованной лаборатории и соответствующей квалификации, невозможно.

Низкая стоимость самодельных солнечных батарей позволяет построить установку, позволяющую полностью отказаться от услуг энергокомпаний

Тем не менее сделанные своими руками солнечные батареи показывают неплохие результаты производительности и не так уж и сильно отстают от промышленных аналогов. Что же касается цены, то здесь мы имеем выигрыш более чем в два раза, то есть при одинаковых затратах самоделки дадут в два раза больше электроэнергии.

Учитывая всё вышесказанное, вырисовывается картина того, какие фотоэлементы подходят под наши условия. Плёночные отпадают по причине отсутствия в продаже, а аморфные — из-за короткого срока службы и низкого КПД. Остаются ячейки из кристаллического кремния. Надо сказать, что в первом самодельном устройстве лучше использовать более дешёвые «поликристаллы». И только обкатав технологию и «набив руку», следует переходить на монокристаллические ячейки.

Для обкатки технологий подойдут дешёвые некондиционные фотоэлементы — как и качественные устройства, их можно купить на зарубежных торговых площадках

Что касается вопроса, где взять недорогие солнечные элементы, то их можно найти на зарубежных торговых площадках типа Taobao, Ebay, Aliexpress, Amazon и др. Там они продаются как в виде отдельных фотоэлементов различных размеров и производительности, так и готовыми наборами для сборки солнечных панелей любой мощности.

Продавцы нередко предлагают фотоэлементы так называемого класса «B», которые представляют собой повреждённые солнечные батареи моно- или поликристаллического типа. Небольшие сколы, трещины или отсутствие уголков практически не сказывается на производительности ячеек, зато позволяет приобрести их по гораздо меньшей стоимости. Именно по этой причине их выгоднее всего использовать в самодельных гелиоэнергетических устройствах.

Можно ли заменить фотоэлектрические пластины чем-то другим

Редко у какого домашнего мастера не найдётся заветной коробочки со старыми радиодеталями. А ведь диоды и транзисторы от старых приёмников и телевизоров являются всё теми же полупроводниками с p-n-переходами, которые при освещении солнечным светом вырабатывают ток. Воспользовавшись этими их свойствами и соединив несколько полупроводниковых приборов, можно сделать самую настоящую солнечную батарею.

Для изготовления маломощной солнечной батареи можно использовать старую элементную базу полупроводниковых приборов

Внимательный читатель сразу же спросит, в чём подвох. Зачем платить за фабричные моно- или поликристаллические ячейки, если можно использовать то, что лежит буквально под ногами. Как всегда, дьявол скрывается в деталях. Дело в том, что самые мощные германиевые транзисторы позволяют получить на ярком солнце напряжение не более 0.2 В при силе тока, измеряемой микроамперами. Для того чтобы достичь параметров, которые выдаёт плоский кремниевый фотоэлемент, понадобится несколько десятков, а то и сотен полупроводников. Сделанная из старых радиодеталей батарея сгодится разве что для зарядки кемпингового светодиодного фонаря или небольшого аккумулятора мобильного телефона. Для реализации более масштабных проектов, без покупных солнечных ячеек не обойтись.

На какую мощность солнечных батарей можно рассчитывать

Задумываясь о строительстве собственной солнечной электростанции, каждый мечтает о том, чтобы полностью отказаться от проводного электричества. Для того чтобы проанализировать реальность этой затеи, сделаем небольшие расчёты.

Узнать суточное потребление электроэнергии несложно. Для этого достаточно заглянуть в присланный энергосбывающей организацией счёт и разделить количество указанных там киловатт на число дней в месяце. К примеру, если вам предлагают оплатить 330 кВт×час, то это значит, что суточное потребление составляет 330/30=11 кВт×час.

График зависимости мощности солнечной батареи в зависимости от освещённости

В расчётах следует обязательно учитывать тот факт, что солнечная панель будет вырабатывать электричество только в светлое время суток, причём до 70% генерации осуществляется в период с 9 до 16 часов. Кроме того, эффективность работы устройства напрямую зависит от угла падения солнечных лучей и состояния атмосферы.

Небольшая облачность или дымка снизят эффективность токоотдачи гелиоустановки в 2–3 раза, тогда как затянутое сплошными облаками небо спровоцирует падение производительности в 15–20 раз. В идеальных условиях для генерации 11 кВт×час энергии было бы достаточно солнечной батареи мощностью 11/7 = 1.6 кВт. Учитывая влияние природных факторов, этот параметр следует увеличить примерно на 40–50%.

Кроме того, есть ещё один фактор, заставляющий увеличить площадь используемых фотоэлементов. Во-первых, не следует забывать о том, что ночью батарея работать не будет, а значит, понадобятся мощные аккумуляторы. Во-вторых, для питания бытовых приборов нужен ток напряжением 220 В, поэтому понадобится мощный преобразователь напряжения (инвертор). Специалисты утверждают, что потери на накопление и трансформацию электроэнергии забирают до 20–30% от её общего количества. Поэтому реальная мощность солнечной батареи должна быть увеличена на 60–80% от расчётной величины. Принимая значение неэффективности в 70%, получаем номинальную мощность нашей гелиопанели, равную 1.6 + (1.6×0.7) =2.7 кВт.

Использование сборок из высокотоковых литиевых аккумуляторов является одним из наиболее изящных, но отнюдь не самым дешёвым способом хранения солнечной электроэнергии

Для хранения электроэнергии понадобятся низковольтные аккумуляторы, рассчитанные на напряжение 12, 24 или 48 В. Их ёмкость должна быть рассчитана на суточное потребление энергии плюс потери на трансформацию и преобразование. В нашем случае понадобится массив батарей, рассчитанных на хранение 11 + (11×0.3) = 14.3 кВт×час энергии. Если использовать обычные 12-вольтовые автомобильные аккумуляторы, то понадобится сборка на 14300 Вт×ч / 12 В = 1200 А×ч, то есть шесть аккумуляторов, рассчитанных на 200 ампер-часов каждый.

Как видите, даже для того, чтобы обеспечить электричеством бытовые потребности средней семьи, понадобится серьёзная гелиоэлектрическая установка. Что касается использования самодельных солнечных батарей для отопления, то на данном этапе такая затея не выйдет даже на границы самоокупаемости, не говоря уж о том, чтобы можно было что-то сэкономить.

Расчёт размера батареи

Размер батареи зависит от требуемой мощности и габаритов источников тока. При выборе последних вы обязательно обратите внимание на предлагаемое разнообразие фотоэлементов. Для использования в самодельных устройствах удобнее всего выбирать солнечные ячейки среднего размера. Например, рассчитанные на выходное напряжение 0.5 В и силу тока до 3 А поликристаллические панели размером 3×6 дюймов.

При изготовлении солнечной батареи они будут последовательно соединяться в блоки по 30 шт, что позволит получить требуемое для зарядки автомобильной батареи напряжение 13–14 В (учитывая потери). Максимальная мощность одного такого блока составляет 15 В × 3 А = 45 Вт. Исходя из этого значения, будет нетрудно подсчитать, сколько элементов понадобится для постройки солнечной панели заданной мощности и определить её размеры. Например, для постройки 180-ваттного солнечного электрического коллектора понадобится 120 фотоэлементов общей площадью 2160 кв. дюймов (1.4 кв.м).

Постройка самодельной солнечной батареи

Прежде чем приступать к изготовлению солнечной панели, следует решить задачи по её размещению, рассчитать габариты и подготовить необходимые материалы и инструмент.

Правильный выбор места установки — это важно

Поскольку солнечная панель будет изготавливаться своими руками, соотношение её сторон может быть любым. Это очень удобно, поскольку самодельное устройство можно более удачно вписать в экстерьер кровли или дизайн загородного участка. По этой же причине выбирать место для монтажа батареи следует ещё до начала проектировочных мероприятий, не забывая учитывать несколько факторов:

• открытость места для солнечных лучей в течение светового дня;
• отсутствие затеняющих построек и высоких деревьев;
• минимальное расстояние до помещения, в котором установлены аккумулирующие мощности и преобразователи.

Конечно, установленная на крыше батарея выглядит более органично, однако размещение устройства на земле имеет больше преимуществ. В этом случае исключается возможность повреждения кровельных материалов при установке поддерживающего каркаса, снижается трудоёмкость монтажа устройства и появляется возможность своевременного изменения «угла атаки солнечных лучей». И что самое главное — при нижнем размещении будет намного проще поддерживать чистоту поверхности солнечной панели. А это является залогом того, что установка будет работать в полную силу.

Монтаж солнечной панели на крыше вызвана скорее нехваткой места, чем необходимостью или удобством эксплуатации

Что понадобится в процессе работы

Приступая к изготовлению самодельной солнечной панели, следует запастись:

• фотоэлементами;
• многожильным медным проводом или специальными шинами для соединения солнечных ячеек;
• припоем;
• диодами Шоттки, рассчитанными на токоотдачу одного фотоэлемента;
• качественным антибликовым стеклом или плексигласом;
• рейками и фанерой для изготовления каркаса;
• силиконовым герметиком;
• метизами;
• краской и защитным составом для обработки деревянных поверхностей.

В работе понадобится самый простой инструмент, который всегда есть под рукой у домовитого хозяина — паяльник, стеклорез, пила, отвёртка, малярная кисть и др.

Инструкция по изготовлению

Для изготовления первой солнечной батареи лучше всего использовать фотоэлементы с уже припаянными выводами — в этом случае уменьшается риск повреждения ячеек при сборке. Тем не менее, если вы имеете навыки обращения с паяльником, то сможете немного сэкономить, купив солнечные элементы с нераспаянными контактами. Для постройки панели, которую мы рассматривали в приведённых выше примерах, понадобится 120 пластин. Используя соотношение сторон примерно 1:1, потребуется укладка 15 рядов фотоэлементов по 8 штук в каждом. При этом мы сможем каждые два «столбика» соединить последовательно, а четыре таких блока подключить параллельно. Таким образом можно избежать путаницы в проводах и получить ровный, красивый монтаж.

Схема электрических соединений домашней солнечной электростанции

Корпус

Сборку солнечной панели всегда следует начинать с изготовления корпуса. Для этого нам понадобятся алюминиевые уголки или деревянные рейки высотой не более 25 мм — в этом случае они не будут бросать тень на крайние ряды фотоэлементов. Исходя из размеров наших кремниевых ячеек размером 3х6 дюймов (7.62х15.24 см), размер рамы должен составлять не менее 125х 125 см. Если вы решите использовать другое соотношение сторон (например, 1:2), то каркас можно дополнительно усилить поперечиной из рейки такого же сечения.

Обратную сторону корпуса следует зашить панелью из фанеры или OSB, а в нижнем торце рамы просверлить вентиляционные отверстия. Соединение внутренней полости панели с атмосферой понадобится для выравнивания влажности — в противном случае не избежать запотевания стёкол.

Для изготовления корпуса солнечной панели подойдут самые простые материалы — деревянные рейки и фанера

По внешнему размеру каркаса вырезают панель из плексигласа или высококачественного стекла высокой степени прозрачности. В крайнем случае можно использовать оконное стекло толщиной до 4 мм. Для его крепления подготавливают уголковые кронштейны, в которых выполняют сверления для крепления к раме. При использовании оргстекла можно проделать отверстия непосредственно в прозрачной панели — это упростит сборку.

Чтобы защитить деревянный корпус солнечной батареи от влаги и грибка, его пропитывают антибактериальным составом и окрашивают масляной краской.

Для удобства сборки электрической части, из ДВП или другого диэлектрического материала вырезают подложку по внутреннему размеру рамы. В дальнейшем на ней будет выполняться монтаж фотоэлементов.

Пайка пластин

Перед тем как начать пайку, следует «прикинуть» укладку фотоэлементов. В нашем случае понадобится 4 массива ячеек по 30 пластин в каждом, причём располагаться в корпусе они будут пятнадцатью рядами. С такой длинной цепочкой будет неудобно работать, к тому же возрастает риск повреждения хрупких стеклянных пластин. Рационально будет соединять по 5 деталей, а окончательную сборку выполнять после того, как фотоэлементы будут смонтированы на подложке.

Для удобства, фотоэлементы можно смонтировать на непроводящей подложкке из текстолита, оргстекла или ДВП

После соединения каждой цепочки, следует проверить её работоспособность. Для этого каждую сборку помещают под настольную лампу. Записывая значения силы тока и напряжения, можно не только контролировать работоспособность модулей, но и сравнивать их параметры.

Для пайки используем маломощный паяльник (максимум 40 Вт) и хороший, легкоплавкий припой. Его в небольшом количестве наносим на выводные части пластин, после чего, соблюдая полярность подключения, соединяем детали друг с другом.

При пайке фотоэлементов следует проявлять максимальную аккуратность, поскольку эти детали отличаются повышенной хрупкостью

Собрав отдельные цепочки, разворачиваем их тыльной частью к подложке и при помощи силиконового герметика приклеиваем к поверхности. Каждый 15-вольтовый блок фотоэлементов снабжаем диодом Шоттки. Этот прибор позволяет току протекать только в одном направлении, поэтому не позволит аккумуляторам разряжаться при низком напряжении солнечной панели.

Окончательное соединение отдельных цепочек фотоэлементов выполняют согласно представленной выше электрической схеме. В этих целях можно использовать специальную шину или многожильный медный провод.

Навесные элементы солнечной батареи следует закрепить термоклеем или саморезами

Сборка панели

Подложки с расположенными на них фотоэлементами укладывают в корпус и крепят саморезами. Если рама усиливалась поперечиной, то в ней выполняют несколько сверлений под монтажные провода. Кабель, который выводят наружу, надёжно фиксируют на раме и припаивают к выводам сборки. Чтобы не путаться с полярностью, лучше всего использовать двухцветные провода, подключая красный вывод к «плюсу» батареи, а синий — к её «минусу». По верхнему контуру рамы наносят сплошной слой силиконового герметика, поверх которого укладывают стекло. После окончательной фиксации сборку солнечной батареи считают законченной.

После того, как на герметик будет установлено защитное стекло, панель можно транспортировать к месту установки

Установка и подключение солнечной батареи к потребителям

В силу ряда причин самодельная солнечная панель является достаточно хрупким устройством, поэтому требует обустройства надёжного поддерживающего каркаса. Идеальным вариантом будет конструкция, которая позволит ориентировать источник бесплатной электроэнергии в обеих плоскостях, однако сложность такой системы чаще всего является весомым доводом в пользу простой наклонной системы. Она представляет собой подвижную раму, которую можно выставить под любым углом к светилу. Один из вариантов каркаса, сбитого из деревянного бруса, представлен ниже. Вы же можете использовать для его изготовления металлические уголки, трубы, шины и т. д. – всё, что есть под руками.

Чертёж каркаса солнечной батареи

Чтобы подключить солнечную батарею к аккумуляторам, понадобится контроллер заряда. Этот прибор будет следить за степенью заряда и разряда батарей, контролировать токоотдачу и выполнять переключение на сетевое питание при значительной просадке напряжения. Прибор необходимой мощности и требуемого функционала можно купить в тех же торговых точках, где продаются фотоэлементы. Что касается питания бытовых потребителей, то для этого потребуется трансформировать низковольтное напряжение в 220 В. С этим успешно справляется другое устройство — инвертор. Надо сказать, что отечественная промышленность выпускает надёжные приборы с хорошими ТТХ, поэтому преобразователь можно купить на месте — бонусом в этом случае будет «настоящая» гарантия.

Одной солнечной батареи для полноценного электроснабжения дома будет недостаточно — понадобятся еще и аккумуляторы, контроллер заряда и инвертор

В продаже можно найти инверторы одной и той же мощности, отличающиеся по цене в разы. Подобный разброс объясняется «чистотой» выходного напряжения, что является необходимым условием питания отдельных электрических устройств. Преобразователи с так называемой чистой синусоидой имеют усложнённую конструкцию, и как следствие, более высокую стоимость.

Видео: изготовление солнечной панели своими руками

Постройка домашней солнечной электростанции является нетривиальной задачей и требует как финансовых и временных затрат, так и минимальных знаний основ электротехники. Приступая к сборке солнечной панели, следует соблюдать максимальное внимание и аккуратность — только в этом случае можно рассчитывать на удачное решение вопроса. Напоследок хотелось бы напомнить о том, что загрязнение стекла является одним из факторов падения производительности. Не забывайте своевременно чистить поверхность солнечной панели, иначе она не сможет работать на полную мощность.

Как правильно самому собрать солнечную электростанцию?

На сегодняшний день солнечная энергия — один из самых популярных источников получения тепла и электричества. В этой статье мы расскажем как правильно собрать солнечную электростанцию и какие элементы в нее входят.

Каждая солнечная установка предусматривает наличие таких составляющих:

• солнечные панели;
• контроллер;
• аккумулятор;
• инвертор и кабель

Солнечные батареи

Существует 2 основных вида солнечных панелей. Они отличаются конструкцией, а также эффективностью в тех или иных условиях.

1. Монокристаллические
2. Поликристаллические

Монокристаллические обладают меньшими размерами, однако имея те же параметры, что и у поликристаллов наделены более высоким КПД. Это связано с тем, что для производства используется самый качественный и чистый кремний, который отлично проявляет свойства именно в условиях низких температур. Этим же обусловлена достаточно высокая начальная стоимость, которая превышает аналоги из поликристаллов на 10-15%. При этом поликристаллические панели лучше подходят, если нет прямых лучей солнца. Поэтому достаточно сложно сказать какой из видов эффективнее. Каждый из них в лучшей степени решает определенные задачи.

Во время монтажа, обратите внимание, что солнечные батареи из кремния необходимо устанавливать под углом 40-50° по отношению к горизонтальной плоскости. Также это должно быть открытое пространство с прекрасным проникновением солнечного света.

Подбирая изделие для самостоятельного монтажа, отдавайте предпочтение фотопанелям на 12 вольт, такие изделия проще подстроить под аккумуляторы на 12 В. Желательно, чтобы панели были оснащены диодными мостами. Поскольку именно они блокируют переток напряжения, который чреват выходом из строя системы.

Контроллер

Данное приспособление предназначено для управления зарядом аккумулятора. Оно позволяет избежать перезаряда и полного разряжения. Таким образом, задача контроллера — прервать зарядку, когда напряжение достигло максимума. Система работает таким образом, что в ночное время суток, из-за отсутствия солнечных лучей, потребители черпают энергию из аккумулятора. И если напряжение достигает до минимума, контроллер при помощи автоматики отключает питание. Это дает возможность избежать полной разрядки.

Аккумулятор

Днем, вырабатываемая энергия фотоэлементами, накапливается в аккумуляторе. Затем во время отсутствия внешней подачи электричества из солнечных панелей, энергетические ресурсы аккумулятора используются в качестве источника энергии. Существует огромное множество вариантов аккумуляторных батарей и каждый может выбрать наиболее подходящее изделие, отталкиваясь от своих потребностей. Главное это то, чтобы напряжение соответствовало техническим характеристикам солнечных батарей.

Инвертор и кабель

Задача инвертора — преобразовывать постоянное напряжение в переменное. Именно благодаря ему становится возможным применение бытовых приборов. Обратите внимание, что лучше для монтажа фотоэлементов использовать специальную проводку, оснащенную изоляцией, которая устойчива к ультрафиолетовым лучам.

Как работает солнечная электростанция?

На фотоэлементы попадают солнечные лучи, которые трансформируются в электричество, подающееся контроллеру. После этого оно поступает к аккумулятору, подключенному к инвертору, преобразовывающему постоянное напряжение в переменное. Это обеспечивает возможность питания бытовых приборов.

Остались вопросы? Позвоните к нам и специалисты “Вольт и Джоуль” с радостью помогут Вам. Консультация БЕСПЛАТНО!

← Предыдущая статья Следующая статья →

Основы солнечного излучения | Министерство энергетики

Солнечное излучение , часто называемое солнечным ресурсом или просто солнечным светом, является общим термином для электромагнитного излучения, излучаемого солнцем. Солнечное излучение можно улавливать и превращать в полезные формы энергии, такие как тепло и электричество, с помощью различных технологий. Однако техническая осуществимость и экономическая эксплуатация этих технологий в конкретном месте зависит от доступного солнечного ресурса.

Основные принципы

Каждое место на Земле получает солнечный свет, по крайней мере, часть года.Количество солнечной радиации, достигающей любой точки на поверхности Земли, варьируется в зависимости от:

• Географического положения
• Времени дня
• Сезона
• Местного ландшафта
• Местной погоды.

Поскольку Земля круглая, солнце падает на поверхность под разными углами в диапазоне от 0 ° (чуть выше горизонта) до 90 ° (прямо над головой). Когда солнечные лучи вертикальны, поверхность Земли получает всю возможную энергию. Чем больше наклонены солнечные лучи, тем дольше они проходят через атмосферу, становясь более рассеянными и рассеянными.Поскольку Земля круглая, в холодных полярных регионах никогда не бывает высокого солнца, а из-за наклона оси вращения эти области вообще не получают солнца в течение части года.

Земля вращается вокруг Солнца по эллиптической орбите и в определенное время года находится ближе к Солнцу. Когда Солнце приближается к Земле, поверхность Земли получает немного больше солнечной энергии. Земля ближе к Солнцу, когда в южном полушарии лето, а в северном — зима.Однако наличие обширных океанов смягчает более жаркое лето и более холодную зиму, которые можно было бы ожидать в южном полушарии в результате этой разницы.

Наклон оси вращения Земли на 23,5 ° является более важным фактором при определении количества солнечного света, падающего на Землю в конкретном месте. Наклон приводит к увеличению продолжительности дней в северном полушарии от весеннего (весеннего) равноденствия до осеннего (осеннего) равноденствия и к увеличению продолжительности дней в южном полушарии в течение остальных 6 месяцев.Дни и ночи длятся ровно 12 часов в дни равноденствий, которые происходят каждый год примерно 23 марта и 22 сентября.

Такие страны, как Соединенные Штаты, которые расположены в средних широтах, получают больше солнечной энергии летом, а не только потому, что дни длиннее, но еще и потому, что солнце находится почти над головой. Солнечные лучи гораздо более наклонены в более короткие дни зимних месяцев. Такие города, как Денвер, штат Колорадо (около 40 ° широты), получают в июне почти в три раза больше солнечной энергии, чем в декабре.

Вращение Земли также отвечает за почасовые колебания солнечного света. Ранним утром и ближе к вечеру солнце садится низко. Его лучи проходят через атмосферу дальше, чем в полдень, когда солнце находится в самой высокой точке. В ясный день наибольшее количество солнечной энергии достигает солнечного коллектора около солнечного полудня.

Рассеянное и прямое солнечное излучение

Когда солнечный свет проходит через атмосферу, часть его поглощается, рассеивается и отражается:

• Молекулами воздуха
• Водяной пар
• Облака
• Пыль
• Загрязняющие вещества
• Лесные пожары
• Вулканы.

Это называется диффузное солнечное излучение . Солнечное излучение, которое достигает поверхности Земли, не рассеиваясь, называется прямым лучом солнечного излучения . Сумма рассеянной и прямой солнечной радиации называется глобальной солнечной радиацией . Атмосферные условия могут снизить прямое излучение луча на 10% в ясные сухие дни и на 100% в пасмурные дни.

Измерение

Ученые измеряют количество солнечного света, падающего на определенные места в разное время года.Затем они оценивают количество солнечного света, падающего на регионы на одной широте с аналогичным климатом. Измерения солнечной энергии обычно выражаются как общее излучение на горизонтальной поверхности или как общее излучение на поверхности, отслеживающей солнце.

Данные о радиации для солнечных электрических (фотоэлектрических) систем часто представлены в киловатт-часах на квадратный метр (кВтч / м ² ). Прямые оценки солнечной энергии также могут быть выражены в ваттах на квадратный метр (Вт / м ² ).

Данные о радиации для систем солнечного нагрева воды и отопления помещений обычно представлены в британских тепловых единицах на квадратный фут (БТЕ / фут ² ).

Распределение

Солнечных ресурсов в Соединенных Штатах достаточно для фотоэлектрических (PV) систем, поскольку они используют как прямой, так и рассеянный солнечный свет. Другие технологии могут быть более ограниченными. Однако количество энергии, генерируемой любой солнечной технологией на определенном участке, зависит от того, сколько солнечной энергии достигает его.Таким образом, солнечные технологии наиболее эффективно работают на юго-западе США, который получает наибольшее количество солнечной энергии.

Карты ресурсов солнечной энергии

Просмотр карт солнечных ресурсов как для фотоэлектрической, так и для концентрированной солнечно-тепловой энергии.

Дополнительная информация

Узнайте больше о том, как работает солнечная энергия, а также о солнечных батареях и программах концентрации солнечно-тепловой энергии.

На главную »Солнечные информационные ресурсы» Основы солнечного излучения

Солнечные характеристики и эффективность | Министерство энергетики

Эффективность преобразования фотоэлектрического (PV) элемента или солнечного элемента — это процент солнечной энергии, излучаемой фотоэлектрическим устройством, которая преобразуется в полезную электроэнергию.Повышение эффективности преобразования является ключевой целью исследований и помогает сделать фотоэлектрические технологии конкурентоспособными по стоимости с традиционными источниками энергии.

Факторы, влияющие на эффективность преобразования

Не весь солнечный свет, который достигает фотоэлемента, преобразуется в электричество. Фактически, большая его часть потеряна. Множественные факторы в конструкции солнечных элементов играют роль в ограничении способности элемента преобразовывать солнечный свет, который он получает. При проектировании с учетом этих факторов можно достичь более высокой эффективности.

• Длина волны — Свет состоит из фотонов или пакетов энергии, которые имеют широкий диапазон длин волн и энергий. Солнечный свет, достигающий поверхности Земли, имеет длину волны от ультрафиолета в видимом диапазоне до инфракрасного. Когда свет падает на поверхность солнечного элемента, некоторые фотоны отражаются, а другие проходят сквозь нее. Энергия некоторых поглощенных фотонов превращается в тепло. Остальные имеют необходимое количество энергии, чтобы отделить электроны от их атомных связей, чтобы произвести носители заряда и электрический ток.
• Рекомбинация — Одним из способов протекания электрического тока в полупроводнике является протекание «носителя заряда», такого как отрицательно заряженный электрон, через материал. Другой такой носитель заряда известен как «дырка», что означает отсутствие электрона в материале и действует как носитель положительного заряда. Когда электрон встречает дырку, он может рекомбинировать и, следовательно, нейтрализовать свой вклад в электрический ток. Прямая рекомбинация, при которой генерируемые светом электроны и дырки встречаются друг с другом, рекомбинируют и испускают фотон, обращает вспять процесс, в результате которого генерируется электричество в солнечном элементе.Это один из фундаментальных факторов, ограничивающих эффективность. Непрямая рекомбинация — это процесс, в котором электроны или дырки сталкиваются с примесью, дефектом в кристаллической структуре или границей раздела, что облегчает им рекомбинирование и высвобождение своей энергии в виде тепла.
• Температура —Солнечные элементы обычно лучше всего работают при низких температурах. Более высокие температуры вызывают сдвиг свойств полупроводника, что приводит к небольшому увеличению тока, но гораздо большему снижению напряжения.Сильное повышение температуры может также повредить элемент и другие материалы модуля, что приведет к сокращению срока службы. Поскольку большая часть солнечного света, падающего на элементы, превращается в тепло, правильное управление температурой улучшает как эффективность, так и срок службы.
• Отражение —Эффективность ячейки может быть увеличена за счет минимизации количества света, отраженного от поверхности ячейки. Например, необработанный кремний отражает более 30% падающего света. Антибликовые покрытия и текстурированные поверхности помогают уменьшить отражение.Ячейка с высоким КПД будет иметь темно-синий или черный цвет.

Определение эффективности преобразования

Исследователи измеряют производительность фотоэлектрических (PV) устройств, чтобы предсказать мощность, которую будет производить элемент. Электроэнергия — это произведение тока и напряжения. Взаимосвязи между током и напряжением измеряют электрические характеристики фотоэлектрических устройств. Если к двум клеммам элемента или модуля подключено определенное «нагрузочное» сопротивление, создаваемые ток и напряжение будут регулироваться в соответствии с законом Ома (ток через проводник между двумя точками прямо пропорционален разности потенциалов между двумя точками. точки).Эффективность достигается путем воздействия на элемент постоянного стандартного уровня света при поддержании постоянной температуры элемента и измерения тока и напряжения, возникающих при различных сопротивлениях нагрузки.

Узнайте больше о солнечных фотоэлектрических элементах.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Узнайте больше об основах фотоэлектрической технологии и исследованиях в области фотоэлектрической энергии в офисе компании.

Главная »Солнечные информационные ресурсы» Основы проектирования солнечных фотоэлектрических систем

Потенциал солнечной энергии на крыше

| Министерство энергетики

Инструменты для бизнеса

Аврора Солнечная

Aurora Solar Inc., предыдущий лауреат премии «Инкубатор», разработал веб-приложение, которое быстро вычисляет солнечный потенциал на крыше здания. Приложение использует алгоритмы распознавания изображений и компьютерного зрения для оценки и сравнения многих потенциальных сайтов.

dGen: Спрос на рынке распределенной генерации

Этот инструмент имитирует принятие потребителями распределенных энергоресурсов для жилых, коммерческих и промышленных предприятий в США и других странах до 2050 года. Он может анализировать ключевые факторы, которые повлияют на будущий рыночный спрос на распределенные энергоресурсы.В будущем dGen будет инструментом с открытым исходным кодом.

Folsom Labs

Folsom Labs, предыдущий лауреат премии «Инкубатор», разработал генератор разрешений на использование солнечной энергии — программный механизм для автоматической генерации стандартных документов для инспекторов и компетентных органов (AHJ). AHJ требуют эти документы для авторизации солнечных батарей в их юрисдикции. Программное обеспечение использует Helioscope, проектно-конструкторский продукт, предлагаемый Folsom Labs, для быстрого создания разрешительных документов, однолинейных диаграмм, планов участков и деталей проекта.

Национальная база данных по солнечной радиации

Этот инструмент обеспечивает серийный полный сбор часовых и получасовых значений метеорологических данных и трех наиболее распространенных измерений солнечной радиации: глобальной горизонтальной, прямой нормальной и диффузной горизонтальной освещенности.

PVLib

PVLib — это пакет программного обеспечения с открытым исходным кодом, который позволяет пользователям моделировать работу фотоэлектрических энергетических систем. Существуют две разные версии (pvlib-python и PVILB для Matlab), которые значительно выросли за счет вклада активного сообщества пользователей.

ReEDS: Региональная система энергораспределения

ReEDS моделирует инвестиционные решения в электроэнергетике на основе системных ограничений и требований к энергии и вспомогательным услугам. Его высокое пространственное разрешение и продвинутые алгоритмы способны отображать стоимость, ценность и технические характеристики интеграции технологий возобновляемой энергии.

REopt Lite: интеграция и оптимизация возобновляемых источников энергии

REopt Lite рекомендует оптимальное сочетание технологий возобновляемой энергии, традиционной генерации и хранения энергии для достижения целей по экономии затрат, устойчивости и энергоэффективности.

reV: Модель потенциала возобновляемых источников энергии

reV — это первый в своем роде инструмент оценки пространственно-временного моделирования, который позволяет пользователям рассчитывать мощность, генерацию и стоимость возобновляемых источников энергии на основе геопространственного пересечения с сетевой инфраструктурой и характеристиками землепользования.

Системный совет, модель

Также известная как SAM, эта бесплатная технико-экономическая программная модель позволяет моделировать технические характеристики и анализировать финансовые результаты проектов в области возобновляемых источников энергии.SAM объединяет временные ряды погодных данных и спецификации системы для расчета потенциального производства электроэнергии и использует данные о стоимости системы, компенсации, финансировании и стимулах в годовом денежном потоке для расчета приведенной стоимости энергии, чистой приведенной стоимости, периода окупаемости, внутренней нормы прибыли, и доход от потенциального проекта.

Solar 101: Как работает солнечная энергия (шаг за шагом)

Вы когда-нибудь смотрели на солнечные панели на крышах и задавались вопросом, что именно они делают и как? Что ж, эти высокотехнологичные пространства мерцающего стекла на самом деле являются всего лишь одним компонентом в сложной сети, которая использует возобновляемую энергию солнца для доставки электричества в дом.

Давайте просто и пошагово рассмотрим, как работает солнечная энергия.

Как солнечные панели вырабатывают электричество?

ШАГ 1: Панели активируются солнечным светом.

Солнечная система стоечно-панельная

Каждая отдельная панель состоит из слоя кремниевых ячеек, металлического каркаса, стеклянного корпуса, окруженного специальной пленкой, и проводки. Для максимального эффекта панели группируются в «массивы» (упорядоченная серия) и размещаются на крышах или на больших открытых площадках.Солнечные элементы, которые также называют фотоэлектрическими элементами , поглощают солнечный свет в дневное время.

ШАГ 2: Ячейки вырабатывают электрический ток.

Слиток кремния и пластина

Внутри каждого солнечного элемента находится тонкая полупроводниковая пластина, сделанная из двух слоев кремния. Один слой заряжен положительно, а другой — отрицательно, образуя электрическое поле. Когда световая энергия солнца попадает на фотоэлектрический солнечный элемент, он возбуждает энергию и заставляет электроны «отрываться» от атомов внутри полупроводниковой пластины.Эти свободные электроны приводятся в движение электрическим полем, окружающим пластину, и это движение создает электрический ток.

ШАГ 3: Преобразуется электрическая энергия.

Солнечный инвертор. Изображение предоставлено SMA Solar Technology AG

Теперь у вас есть солнечные панели, эффективно преобразующие солнечный свет в электричество, но вырабатываемое электричество называется электричеством постоянного (или постоянного) тока, а это не тот тип электричества, который питает большинство домов, а именно электричество переменного тока (или переменного тока).К счастью, электричество постоянного тока можно легко преобразовать в электричество переменного тока с помощью устройства, называемого инвертором. В современных солнечных системах эти инверторы могут быть сконфигурированы как один инвертор для всей системы или как отдельные микроинверторы, прикрепленные за панелями.

ШАГ 4. Преобразованная электроэнергия питает ваш дом.

Солнечный микроинвертор

После того, как солнечная энергия преобразована из постоянного тока в переменный, она проходит через вашу электрическую панель и распределяется по дому для питания ваших приборов.Он работает точно так же, как электроэнергия, вырабатываемая через сеть вашей электроэнергетической компанией, поэтому ничего в доме не нужно менять. Поскольку вы по-прежнему остаетесь подключенными к своей традиционной энергетической компании, вы можете автоматически потреблять дополнительную электроэнергию, чтобы восполнить любую нехватку солнечной энергии из сети.

ШАГ 5: Счетчик нетто измеряет использование.

Умный электросчетчик

В пасмурные дни и в ночное время ваша солнечная черепица или панели могут не улавливать достаточно солнечного света для использования в качестве источника энергии; и наоборот, в середине дня, когда никого нет дома, они могут собирать излишки энергии — больше, чем вам нужно для работы вашего дома.Вот почему счетчик используется для измерения электроэнергии, протекающей в обоих направлениях — в ваш дом и из него. Ваша коммунальная компания часто предоставляет кредиты за любую избыточную мощность, которую вы отправляете обратно в сеть. Это известно как чистый счетчик .

Заключение

Теперь, когда вы знаете основы солнечной энергии, вы можете поразиться тому, как современные фотоэлектрические технологии могут улавливать огромную энергию солнца для управления домом. Возможно, это и не ракетостроение, но это определенно проявление человеческой изобретательности в лучшем виде.

Заинтересованы в солнечной кровле для вашего дома? Изучите наши солнечные продукты или найдите сертифицированного установщика солнечных батарей в вашем регионе.

Как работают солнечные панели? Science of Solar Generation

Время чтения: 8 минут

Поскольку стоимость солнечной энергии резко упала в последние годы наряду со значительным повышением технической эффективности и качества производства, многие домовладельцы в США начинают рассматривать солнечную энергию как жизнеспособное решение для возобновляемых источников энергии. И поскольку солнечная энергия выходит на основные энергетические рынки, большой вопрос «как работают солнечные панели?» .

В двух словах, солнечная панель генерирует электричество, когда частицы солнечного света или фотоны выбивают электроны из атомов, приводя их в движение. Этот поток электронов представляет собой электричество, и солнечные панели предназначены для улавливания этого потока, что делает его пригодным для использования электрическим током. Этот электрический ток создается фотоэлектрическими элементами, и компоненты этих элементов превращают электричество в полезную энергию.

В этой статье мы расскажем, как именно солнечные панели производят возобновляемую энергию для вашего дома и насколько прагматичен переход на солнечную энергию.

Ключевые выводы: как работают солнечные панели?

---

• Солнечные элементы обычно изготавливаются из кремния, который является полупроводником и может генерировать электричество.
• Этот процесс известен как «фотоэлектрический эффект».
• Узнайте, как солнечные панели могут работать на вас, с индивидуальными ценами на EnergySage Marketplace

Как работают солнечные панели? Пошаговый обзор процесса производства солнечной энергии

Производство солнечной энергии начинается, когда солнечные панели поглощают фотоны или частицы света фотоэлектрическими элементами, генерируя эту энергию постоянного тока (DC) и затем преобразуя ее в полезную энергию переменного тока (AC) с помощью инверторной технологии.Затем энергия переменного тока проходит через электрическую панель дома и распределяется соответствующим образом. Основные этапы работы солнечных панелей в вашем доме:

1. Фотоэлементы поглощают солнечную энергию и преобразуют ее в электричество постоянного тока

Фотоэлементы обрабатываются фосфором и бором, что дает им положительные и отрицательные заряды, способствующие переносу электрический ток.

2. Солнечный инвертор преобразует электричество постоянного тока от ваших солнечных модулей в электричество переменного тока, которое используется большинством бытовых приборов.

Электричество постоянного тока становится выходным переменным током, когда инвертор меняет направление тока достаточно быстро, чтобы он превращался в мощность переменного тока.Инверторы также могут быть оснащены трансформаторами, регулирующими напряжение постоянного и переменного тока.

3. Электроэнергия течет через ваш дом, питая электронные устройства

Солнечные инверторы передают преобразованную энергию переменного тока в электрическую коробку вашего дома. Оттуда электричество распространяется по вашему дому с помощью проводов в стене, так что, когда ваши устройства должны быть подключены к розетке, есть доступный электрический ток.

4. Избыточное электричество, произведенное солнечными панелями, подается в электрическую сеть

Если у вас есть солнечная система, привязанная к сети, энергия проходит в обе стороны в сеть и из нее, и избыточная энергия, произведенная вашими панелями, может фактически принести вам деньги с политикой, называемой чистым измерением.Благодаря чистому счетчику вы получаете кредиты от сети, в которую подаете избыточную энергию, что делает ваши общие затраты на электроэнергию еще дешевле. Подробнее о политике чистого измерения читайте в нашей статье.

Как солнечные панели вырабатывают электричество?

Стандартная солнечная панель (также известная как солнечный модуль) состоит из слоя кремниевых элементов, металлического каркаса, стеклянного кожуха и различных проводов, позволяющих току течь от кремниевых элементов. Кремний (атомный номер 14 в периодической таблице) — неметалл с проводящими свойствами, которые позволяют ему поглощать и преобразовывать солнечный свет в электричество.Когда фотоны взаимодействуют с кремниевой ячейкой, они приводят в движение электроны, что вызывает прохождение электрического тока. Это известно как «фотоэлектрический эффект » и описывает общие функциональные возможности технологии солнечных панелей.

Наука о производстве электричества с помощью солнечных батарей сводится к фотоэлектрическому эффекту. Впервые обнаруженный в 1839 году Эдмоном Беккерелем, фотоэлектрический эффект можно в целом рассматривать как характеристику определенных материалов (известных как полупроводники ), которая позволяет им генерировать электрический ток при воздействии солнечного света.

Фотогальванический процесс состоит из следующих упрощенных этапов:

5. Кремниевый фотоэлектрический солнечный элемент поглощает солнечное излучение

Более конкретно, полупроводник, который не так эффективен в проведении электричества, как металл, следовательно, «полу», поглощает свет энергия. В солнечных элементах обычно используются несколько различных типов полупроводников. Кремний является наиболее часто используемым полупроводником, составляющим 95% солнечных элементов, производимых сегодня. Теллурид кадмия и диселенид галлия, индия и меди являются двумя основными полупроводниковыми материалами, используемыми в производстве тонкопленочных солнечных панелей.

6. Когда солнечные лучи взаимодействуют с кремниевым элементом, электроны начинают двигаться, создавая поток электрического тока

Длина волны света, падающего на фотоэлектрический элемент, играет роль в общей эффективности, которой он обладает.

7. Провода улавливают и подают это электричество постоянного тока (DC) в солнечный инвертор для преобразования в электричество переменного тока (AC)

Эти провода представляют собой сетчатые линии, которые вы обычно видите на солнечных элементах. Эффективность солнечного элемента относится к тому, сколько электричества улавливается этими проводами по сравнению с количеством солнечного света, падающего на элементы.

Наука о солнечных батареях, в глубине

Кремниевые солнечные элементы, благодаря фотоэлектрическому эффекту, поглощают солнечный свет и генерируют текущее электричество. Этот процесс варьируется в зависимости от типа солнечной технологии, но есть несколько шагов, общих для всех солнечных фотоэлектрических элементов.

Сначала свет попадает на фотоэлектрический элемент и поглощается полупроводниковым материалом, из которого он сделан (обычно кремнием). Эти входящие фотоны вызывают выбивание электронов в кремнии, которые в конечном итоге становятся солнечным электричеством, которое вы можете использовать в своем доме.

В фотоэлементах используются два слоя кремния, каждый из которых специально обрабатывается или «легируется» для создания электрического поля, что означает, что одна сторона имеет чистый положительный заряд, а другая — отрицательный. Это электрическое поле заставляет свободные электроны течь в одном направлении через солнечный элемент, генерируя электрический ток. Элементы , фосфор, и бор, , обычно используются для создания этих положительных и отрицательных сторон фотоэлектрического элемента.

Когда электрический ток генерируется свободными электронами, металлические пластины по бокам каждого солнечного элемента собирают эти электроны и переносят их на провода. На этом этапе электроны могут течь в виде электричества через проводку к солнечному инвертору, а затем по всему дому.

А как насчет солнечных технологий, альтернативных фотоэлектрическим?

В этой статье мы говорили о фотоэлектрических солнечных батареях , или PV, потому что это наиболее распространенный вид солнечной энергии, особенно для домов и предприятий.Но есть еще кое-что, и они работают иначе, чем традиционные фотоэлектрические солнечные батареи. Двумя наиболее распространенными альтернативными солнечными батареями, которые работают не так, как фотоэлектрические панели, являются солнечная горячая вода и концентрированная солнечная энергия .

Солнечные батареи для горячего водоснабжения

Солнечные системы горячего водоснабжения улавливают тепловую энергию солнца и используют ее для нагрева воды в вашем доме. Эти системы состоят из нескольких основных компонентов: коллекторов, накопительного бака, теплообменника, системы управления и резервного нагревателя.

В солнечной системе горячего водоснабжения электроны не движутся. Вместо этого панели преобразуют солнечный свет в тепло. Панели солнечной тепловой системы известны как «коллекторы» и обычно устанавливаются на крыше. Они собирают энергию совсем иначе, чем традиционные фотоэлектрические панели — вместо выработки электричества они вырабатывают тепло. Солнечный свет проходит через стеклянное покрытие коллектора и попадает на компонент, называемый пластиной-поглотителем, которая имеет покрытие, предназначенное для улавливания солнечной энергии и преобразования ее в тепло.Вырабатываемое тепло передается «теплоносителю» (антифризу или питьевой воде), содержащемуся в небольших трубках в пластине.

Концентрированная солнечная энергия

Концентрированная солнечная энергия (также известная как концентрация солнечной энергии или концентрация солнечно-тепловой энергии) работает аналогично солнечной горячей воде, поскольку она преобразует солнечный свет в тепло. Технология CSP производит электричество, концентрируя солнечную тепловую энергию с помощью зеркал. При установке CSP зеркала отражают солнце в точку фокусировки.В этой фокусной точке находится поглотитель или приемник , который собирает и накапливает тепловую энергию.

CSP чаще всего используется в коммунальных установках для обеспечения питания электросети.

Как работает подключение к сети с солнечными батареями?

Хотя производство электроэнергии с помощью солнечных панелей может иметь смысл для большинства людей, все еще существует большая путаница в отношении того, как сеть влияет на домашний солнечный процесс. Любой дом, подключенный к электросети, будет иметь так называемый счетчик коммунальных услуг, который ваша коммунальная компания использует для измерения и подачи электроэнергии в ваш дом.Когда вы устанавливаете солнечные панели на крыше или на наземном креплении на своем участке, они в конечном итоге подключаются к счетчику коммунальных услуг в вашем доме. С помощью этого счетчика можно получить доступ и измерить производство возобновляемой энергии вашей солнечной системы.

Большинство домовладельцев в США имеют доступ к сетевым счетчикам, что является основным стимулом для солнечной энергии, который значительно улучшает экономику солнечной энергии. Если у вас есть нетто-счетчики, вы можете отправлять электроэнергию в сеть, когда ваша солнечная система перегружена (например, днем ​​в солнечные летние месяцы) в обмен на кредиты на счет за электроэнергию.Затем, в часы низкого производства электроэнергии (например, в ночное время или в пасмурные дни), вы можете использовать свои кредиты для получения дополнительной энергии из сети и удовлетворения ваших потребностей в электроэнергии. В некотором смысле, нетто-учет предлагает бесплатное решение для хранения для владельцев недвижимости, которые переходят на солнечную энергию, почти как батарею, что делает солнечную энергию универсальным энергетическим решением.

Дополнительные важные детали к солнечным панелям

Помимо кремниевых солнечных элементов, типичный солнечный модуль включает в себя стеклянный кожух, который обеспечивает долговечность и защиту кремниевых фотоэлементов.Под стеклянной внешней стороной панели есть слой для изоляции и защитный задний лист, который защищает от рассеивания тепла и влажности внутри панели. Эта изоляция важна, потому что повышение температуры приведет к снижению эффективности, что приведет к снижению производительности солнечных панелей.

Солнечные панели имеют антибликовое покрытие, которое увеличивает поглощение солнечного света и позволяет кремниевым элементам получать максимальное воздействие солнечного света. Кремниевые солнечные элементы обычно производятся в двух формах ячеек: монокристаллических или поликристаллических.Монокристаллические ячейки состоят из одного кристалла кремния, тогда как поликристаллические ячейки состоят из фрагментов или осколков кремния. Моно форматы предоставляют больше места для движения электронов и, таким образом, предлагают более эффективную солнечную технологию, чем поликристаллические, хотя обычно они более дорогие.

Часто задаваемые вопросы о том, как работают солнечные панели.

Информация о том, как работают солнечные панели, временами может сбивать с толку, поэтому важно сделать ее простой и удобоваримой.Теперь, когда вы знаете больше о том, как солнечные панели генерируют электричество, и о науке, лежащей в основе этого, ознакомьтесь с еще несколькими вопросами, которые обычно задают домовладельцы:

Каковы два основных недостатка солнечной энергии?

Двумя основными недостатками солнечной энергии являются ее высокие первоначальные затраты и непостоянство. Хотя инвестиции в возобновляемые источники энергии окупаются в долгосрочной перспективе, эта технология обычно дороже, чем традиционные генераторы энергии, когда дело доходит до установки. К счастью, существуют финансовые стимулы, такие как налоговые льготы и скидки, которые помогут облегчить первоначальное бремя.Кроме того, может возникнуть проблема с перерывами — возобновляемые источники энергии недоступны круглосуточно и без выходных. Например, солнечные панели производят меньше электроэнергии ночью и в пасмурные дни. Могут быть непредсказуемые погодные условия, которые влияют на эффективность солнечных панелей, но вы можете рассмотреть вариант с батареями в качестве резервного. Прочтите эту статью, чтобы узнать, нужно ли вам использовать хранилище.

Можно ли управлять всем домом на солнечной энергии?

Да, вы можете вырабатывать достаточно электроэнергии для всего дома, используя солнечную энергию.Главное — убедиться, что ваши солнечные панели работают с максимальной эффективностью, выбрав правильный тип панели, установщика и лучший угол для вашего дома и ваших потребностей. Однако, хотя система солнечных батарей может компенсировать все ваше потребление энергии, нереально ожидать такого уровня производства каждый день из-за перебоев. Установка хранилища поможет, если вы не хотите полагаться на сеть, когда не светит солнце.

У вас еще есть счет за электричество с солнечными батареями?

Да, если вы подключены к сети, вы все равно получите счет за электроэнергию с помощью солнечных батарей, но возможно, что вы ничего не должны.Однако, если ваши солнечные панели не производят достаточно энергии для удовлетворения ваших потребностей или если вы увеличили потребление энергии с момента установки, вы, вероятно, все равно должны немного денег своему коммунальному предприятию. Если вы хотите полностью полагаться на солнечную энергию, вам нужно будет добавить резервную солнечную батарею для сопряжения с вашими солнечными панелями.

Гарантия значительной экономии с помощью солнечных батарей

Если вы хотите начать экономить деньги на электричестве и инвестировать в возобновляемые источники энергии, первое, с чего следует начать, — это сравнить расценки на системы солнечных панелей.В этом вам может помочь EnergySage: когда вы регистрируете бесплатную учетную запись на EnergySage Marketplace, мы предоставляем вам индивидуальные расценки от установщиков в вашем регионе. Так чего же вы ждете — начните свое собственное путешествие по чистой энергии с EnergySage уже сегодня!

низкое содержание cvr

содержание солнечной энергии в ядре

Как работает солнечная энергия?

И то, и другое генерируется за счет использования солнечных панелей, размер которых варьируется от крыш жилых домов до «солнечных ферм», простирающихся на акрах сельских земель.

Является ли солнечная энергия чистым источником энергии?

Да, солнечная энергия — это возобновляемый и бесконечный источник энергии — пока солнце продолжает светить, энергия будет высвобождаться.

Еще один положительный момент в области чистой энергии для солнечной энергетики заключается в том, что, в отличие от сжигания ископаемого топлива, преобразование солнечного света в энергию не создает вредных выбросов парниковых газов.

Углеродный след солнечных панелей уже довольно мал, так как они служат более 25 лет без потери эффективности.И материалы, используемые в панелях, все чаще перерабатываются, поэтому углеродный след будет сокращаться.

Когда была открыта солнечная энергия?

Солнечная энергия использовалась людьми еще в 7 ^— веках до нашей эры, когда люди использовали солнечный свет для зажигания огня, отражая солнечные лучи на блестящие объекты. Позже, в 3 ^году века до нашей эры, греки и римляне использовали солнечную энергию с помощью зеркал для зажигания факелов во время религиозных церемоний.

В 1839 году, когда ему было всего 19 лет, французский физик Эдмон Беккерель обнаружил фотоэлектрический эффект (ФЭ), экспериментируя с ячейкой, сделанной из металлических электродов в проводящем растворе.Он отметил, что элемент вырабатывает больше электричества, когда на него воздействует свет.

В 1954 году родилась фотоэлектрическая технология, когда Дэрил Чапин, Кэлвин Фуллер и Джеральд Пирсон разработали кремниевый фотоэлемент в Bell Labs в 1954 году — первый солнечный элемент, способный преобразовывать достаточно солнечной энергии в энергию для работы повседневного электрического оборудования.

Сегодня спутники, космические корабли, вращающиеся вокруг Земли, питаются от солнечной энергии.

Как именно электричество производится из солнечной энергии?

Солнечные панели обычно изготавливаются из силикона и устанавливаются в металлический каркас панели со стеклянным кожухом.Когда фотоны или частицы света попадают на тонкий слой кремния на верхней части солнечной панели, они сбивают электроны с атомов кремния.

Этот фотоэлектрический заряд создает электрический ток (в частности, постоянный или постоянный ток), который улавливается проводкой в ​​солнечных панелях. Это постоянное электричество затем преобразуется инвертором в переменный ток (AC). Переменный ток — это тип электрического тока, который используется при включении электроприборов в обычные настенные розетки.

В чем разница между солнечными фотоэлектрическими панелями и солнечными тепловыми панелями?

Солнечные фотоэлектрические панели вырабатывают электричество, как описано выше, а солнечные тепловые панели вырабатывают тепло.Хотя источник энергии один и тот же — солнце, — технологии в каждой системе различаются.

Солнечные фотоэлектрические панели основаны на фотоэлектрическом эффекте, с помощью которого фотон (основная единица света) ударяет по полупроводниковой поверхности, такой как кремний, и генерирует выброс электрона. Солнечная тепловая энергия менее сложна и представляет собой просто прямой нагрев воды (или других жидкостей) солнечным светом. Для бытового использования солнечные тепловые панели также устанавливаются на крыше, обращенной к солнцу, нагревая воду, хранящуюся в накопителе горячей воды, и тем самым обеспечивая горячую воду и отопление.В более крупном масштабе солнечная тепловая энергия также может использоваться на электростанциях.

Что такое солнечные фермы?

Солнечные фермы, также известные как солнечные парки или солнечные поля, представляют собой большие участки земли, содержащие взаимосвязанные солнечные панели, расположенные вместе на многих акрах, для одновременного сбора большого количества солнечной энергии. Солнечные фермы предназначены для крупномасштабного производства солнечной энергии, которая подается непосредственно в сеть, в отличие от отдельных солнечных панелей, которые обычно питают отдельный дом или здание.

Можно ли вырабатывать солнечную энергию в пасмурный день?

Да, может. Великобритания может показаться не лучшей страной для производства энергии от солнца, но солнечная энергия требует лишь некоторого уровня дневного света, чтобы использовать солнечную энергию. Тем не менее, скорость, с которой солнечные панели вырабатывают электроэнергию, зависит от количества прямого солнечного света, а также от качества, размера, количества и местоположения используемых панелей.

Сколько солнечной энергии в настоящее время вырабатывает Великобритания?

Как ни странно, Великобритания является седьмым по величине производителем солнечной энергии в мире ; после Китая, США, Японии, Германии, Индии и Италии.Мы производим больше солнечной энергии, чем солнечная Испания.

Текущий рекорд пиковой выработки солнечной электроэнергии, установленный нашим Национальным центром управления электроэнергией , составляет 9680 МВт 20 апреля 2020 года — этого достаточно, чтобы сварить пять миллионов чайников!

15 способов получить солнечную энергию без установки панелей на крыше

Потребность в энергии всегда постоянна и растет в наше время, а доступные невозобновляемые источники энергии, используемые в настоящее время, по оценкам, исчерпываются быстрее, чем время, необходимое для их восполнения.Следовательно, растет потребность в возобновляемых источниках энергии, и солнечная энергия — это единственный источник, который никогда не иссякнет, пока мы живем под солнцем.

Тем не менее, основным методом использования солнечной энергии является использование солнечных батарей, но не у всех есть доступ к этому по разным причинам. Главный из них — это начальная стоимость установки солнечных панелей, которая стоит очень дорого. Другие причины могут заключаться в том, что вы живете в арендованном помещении, которое не позволяет устанавливать солнечные панели, или вы просто не хотите снимать его при смене жилого помещения.

Некоторые крыши могут также не иметь стратегических преимуществ для установки солнечных батарей, поскольку они закрыты для солнца чем-то более высоким, например крышей или зданием, или солнечная энергия нужна только на ходу. Тем не менее, блестящие технологические достижения позволили каждому получить доступ к солнечной энергии без необходимости устанавливать панели на крыше. Эта статья расскажет вам о некоторых инновационных способах получения солнечной энергии без установки панелей на крыше. .

1.Использование преобразователей солнечной энергии / адаптера

Это очень простой и дешевый метод подключения к сети солнечной энергии без владения электростанцией. Все, что вам нужно сделать, это иметь доступ к покупке того, что вам нужно. Это устройство измеряет среднесуточное потребление энергии и покупает энергию для вас у сертифицированных солнечных ферм. Он использует интеллектуальный адаптер розетки, который измеряет электроэнергию, которую вы потребляете от розетки, и переводит ее на солнечную энергию, покупая небольшие доли сертификата солнечной энергии.Это более дешевый способ покупки солнечной энергии небольшими частями, чем владение всей сетью.

2. Совместное использование солнечной энергии

Только представьте, как было бы удобно, если бы вы могли владеть всей сетевой подпиской, которую используете для общения. У вас будет полный неограниченный и бесплатный доступ к сети, и вы сможете предоставлять сеть другим. Владение солнечной фермой очень похоже. Вы можете владеть фермой индивидуально или как сообщество, где вы разделяете стоимость строительства как группа.

После этого вы сможете получать электроэнергию и иметь возможность получить кредит на продажу солнечной энергии энергетическим компаниям или частным лицам. Затем прибыль по кредиту может быть разделена между членами группы в соответствии с первоначальными инвестициями каждого. В качестве альтернативы вы можете стать частью фермы, взяв в аренду, если создание фермы дорого обходится, и вы будете делать ежемесячные взносы.

3. Одноранговые сети совместного использования солнечных батарей

Если вы не можете владеть им, одолжите.Это лучший способ владеть чем-то, чем делиться этим. Солнечная энергия может использоваться людьми, живущими в непосредственной близости друг от друга. Солнечный партнер может использовать солнечную энергию от солнечного хозяина, который установил панели на своей крыше, конечно, за определенную плату. Этот тип совместного использования солнечной энергии более индивидуализирован и проще, поскольку вы получаете энергию напрямую от своих соседей, и у вас никогда не закончится энергия, пока она есть у вашего соседа.

4. Велосипед на солнечной энергии

Заряжает аккумулятор, когда велосипед стоит.Солнечные элементы и батарея обеспечивают двигатель энергией во время движения. Другие велосипеды работают на солнечной энергии и не требуют вращения педалей, поскольку движутся за счет поглощенной энергии. В солнечных велосипедах есть заряжаемые батареи, и после полной зарядки накопленная энергия может также использоваться для зарядки телефонов и других небольших электрических устройств, таких как планшеты. Телефоны также можно установить на велосипед и использовать в навигационных целях.

5. Энергосистема на солнечных батареях

Мир быстро переходит на возобновляемые источники энергии, и в качестве шага к этой цели правительства создают собственные проекты солнечных электростанций для обеспечения своих стран энергией.Эти инициативы предназначены исключительно для общественности и поддерживаются частными организациями. Эти солнечные фермы обеспечивают электричеством целые города и могут быть размером с аэропорт. Все, что нужно сделать, это подключиться к сети, как к обычной электросети, и получить возможность пользоваться энергией по очень низким ценам. Это делается так же, как и в случае с геотермальной энергией и ветряными электростанциями.

6. Солнечные фонари

Вместо того, чтобы подключать всю сетку к солнечной панели для использования лампочки для освещения, можно использовать солнечные фонари без необходимости монтировать целую солнечную панель.Эти фонари в основном используются в развивающихся странах в районах, где электричество недоступно, а установка солнечных батарей слишком дорога. В светильниках есть солнечная панель, которая заряжается в течение дня и может использоваться для освещения в течение периода до двенадцати часов.

Уличные солнечные светильники варьируются от вставок для солнечных батарей, которые вы можете повесить снаружи, чтобы использовать солнечную энергию, до светильников с датчиками движения на солнечной энергии, которые устанавливаются снаружи и действуют как охранные огни. Лампы обнаружения движения очень функциональны для обеспечения безопасности в вашем доме и экономии энергии, поскольку они загораются только при обнаружении движения.

7. Вилка для солнечных батарей

Это портативное устройство, обеспечивающее потребителя розеткой для подключения электронных устройств. Устройство можно установить на окне или стене, чтобы получить доступ к большому количеству солнечных лучей в вашей жилой зоне, и оно поглощает эту солнечную энергию и преобразует ее в электричество.

Это устройство оснащено прямым подключением, к которому вы можете напрямую подключить свой ноутбук, зарядное устройство для телефона или любое другое низковольтное электронное оборудование и использовать его.Это питание на ходу, так как оно также портативное, и его можно легко носить с собой во время путешествий, поэтому у вас всегда будет питание.

8. Солнечные дороги

Были достигнуты крупные технологические достижения в области строительства асфальтированных дорог со стеклянными солнечными батареями. Эта модульная система мощения из солнечных панелей может быть установлена ​​на любой плоской поверхности, подверженной воздействию солнца, например, на дорогах, парковках, проездах, тротуарах, велосипедных дорожках и игровых площадках. Это охватывает широкий диапазон открытого грунта, поэтому технология сможет собирать большое количество энергии.

Хотя проект находится на начальной стадии, когда он будет полностью реализован, весь город или окрестности смогут заряжаться самостоятельно в пути. Поверхность стекла проверена на сцепление, испытание под нагрузкой и ударопрочность, при этом даже движение транспортных средств не вызовет повреждений или не предотвратит зарядку энергии.

9. Рюкзаки на солнечных батареях

Рюкзаки на солнечных батареях имеют небольшие панели на передней части сумки, обращенные к открытому воздуху и открытому солнцу.Кроме того, солнечные рюкзаки водонепроницаемы и могут использоваться в любую погоду. Сумки на солнечных батареях позволяют использовать электроэнергию буквально в пути. Можно просто подключить ноутбук или телефон и двигаться, пока они заряжаются. Солнечные рюкзаки также имеют аккумулятор, который заряжается при зарядке, и питание можно использовать ночью, когда нет солнечного света.

10. Солнечные плиты

Это нововведение было разработано, чтобы позволить одному готовить на улице с помощью солнечной энергии.Это плиты, установленные сбоку с солнечными панелями, которые поглощают тепло от солнца, и могут использоваться для приготовления пищи от простых вещей, таких как кипячение воды, до барбекю, требующего большого количества энергии. Солнечные плиты — это умная инновация, которая позволяет готовить без использования газа или ископаемого топлива, а именно дров и угля, которые оказывают вредное воздействие на окружающую среду, например, выброс углерода в воздух и потеря древесного покрова.

11. Солнечные зарядные устройства

В наш тысячелетний век основная причина, по которой мы используем электроэнергию, — это зарядка наших телефонов и ноутбуков.А что, если вам больше не придется снова включать зарядное устройство для телефона или ноутбука в розетку. Современные технологические достижения позволяют использовать телефоны и ноутбуки с солнечной батареей.

Все, что вам нужно сделать, это ходить днем ​​с телефоном или ноутбуком, и он автоматически заряжается. Срок службы батареи может составлять до двенадцати часов без подзарядки, то есть от захода солнца до восхода солнца как раз вовремя для солнечного света на следующий день.

12. Солнечный водонагреватель

Солнечный водонагреватель — это устройство, которое можно использовать для улавливания солнечной энергии для нагрева воды в ваших трубах, которое можно использовать для принятия ванн, душа и т. Д.Солнечные водонагреватели широко используются как в жилых, так и в некоторых промышленных целях. В солнечном водонагревателе для нагрева воды используется солнечный тепловой коллектор, установленный на крыше.

13. Портативный солнечный генератор

Портативные солнечные генераторы — это машины, преобразующие солнечную энергию в электрическую. Другим основным преимуществом этих машин является то, что они портативны, а это значит, что вы можете носить их где угодно и когда вам удобно. При поиске подходящего генератора на солнечной энергии необходимо учитывать множество факторов.

Сюда входят размер генератора, время, необходимое для зарядки аккумулятора, электрическая емкость аккумулятора, вес генератора и предполагаемое использование генератора. Вот список лучших генераторов на солнечной энергии, доступных на рынке прямо сейчас.

14. Водяные насосы на солнечных батареях

Солнечные водяные насосы — это насосы, работа которых зависит от солнечной энергии. Им нужна энергия, чтобы перекачивать воду из источника воды в желаемое место.Другими словами, водяной насос на солнечной энергии в основном работает от солнечного света. Он работает так же, как и все устройства с солнечной батареей, то есть преобразует солнечную энергию в электрическую. Вот список лучших водяных насосов на солнечной энергии, доступных на рынке прямо сейчас.