水鐘
這種控制旋轉裝置的方法是由一位有進取心的加拿大學生髮明的，它只負責轉動一個軸，即水平軸。
操作原理也很簡單，如下：
- 當太陽光線垂直照射到光電池時，太陽能電池就安裝在原來的位置。
- 之後，將裝有水的容器連接到一側，並將與裝有水的容器重量相同的物體連接到另一側。容器底部應該有一個小孔。
- 通過它，水會逐漸流出水箱，因此重量會減輕，面板會慢慢向配重傾斜。有必要通過實驗確定容器孔的尺寸。
這種方法是最簡單的。此外，它還節省了購買發動機所需的材料資源，就像發條一樣。此外，您可以自己安裝水鐘形式的旋轉機構，甚至無需任何專業知識。
太陽能電池板的好處
太陽能是一個不斷發展的前景廣闊的領域。它們有幾個主要優點。使用方便、壽命長、安全且經濟實惠。
使用這種電池的積極方面：
- 可再生 - 這種能源幾乎沒有任何限制，而且它是免費的。至少在接下來的 65 億年裡。有必要選擇設備，安裝設備並將其用於預期目的（在私人住宅或小屋中）。
- 豐度——地球表面平均接收約 120,000 太瓦的能量，是當前能源消耗的 20 倍。用於別墅或私人住宅的太陽能電池板具有巨大的使用潛力。
- 恆定性——太陽能是恆定的，因此人類在使用過程中不會受到過度支出的威脅。
- 可用性——只要有自然光，任何區域都可以產生太陽能。然而，它最常用於家庭取暖。
- 生態清潔——太陽能是一個很有前途的產業，未來將取代使用不可再生資源的發電廠：天然氣、泥炭、煤炭和石油。對人和寵物的健康安全。
- 在電池板的生產和太陽能發電廠的安裝過程中，不會向大氣中排放大量有害或有毒物質。
- 安靜——發電幾乎是無聲的，因此這種類型的發電廠比風電場更好。他們的工作伴隨著不斷的嗡嗡聲，因此設備很快就會出現故障，員工必須經常休息休息。
- 經濟——使用太陽能電池板時，業主的電費水電費顯著減少。面板使用壽命長 - 製造商對面板提供 20 至 25 年的保證。同時，整個發電廠的維護減少為定期（每 5-6 個月）清潔面板表面的污垢和灰塵。
太陽能電池的工作原理
由於 p 層和 n 層邊界處的電荷洩漏，在 n 層中形成未補償的正電荷區，在 p 層中形成負電荷區，即從學校的物理p-n-結課程大家都知道。躍遷時發生的電位差，接觸電位差（勢壘）阻止電子從 p 層通過，但次要載流子自由通過相反方向，這使得當陽光照射時獲得光電動勢成為可能太陽能電池。
當暴露在陽光下時，被吸收的光子開始產生非平衡電子-空穴對。躍遷附近產生的電子從 p 層傳遞到 n 區。
同樣，多餘的空穴和層 n 進入 p 層（圖 a）。事實證明，正電荷積聚在 p 層，負電荷積聚在 n 層，從而在外部電路中產生電壓（圖 b）。電流源有兩個極點：正極 - p 層和負極 - n 層。
這是太陽能電池工作的基本原理。因此，電子似乎在一個圓圈中運行，即離開 p 層返回 n 層，通過負載（累加器）。
單結元件中的光電流出僅由能量高於某個帶隙寬度的電子提供。那些能量較少的人不會參與這個過程。這種限制可以通過由多個 SC 組成的多層結構來消除，其中 帶隙 不同的。它們被稱為級聯、多結或串聯。由於這種太陽能電池在更寬的太陽光譜下工作，它們的光電轉換率更高。在它們中，光電池隨著帶隙的減小而定位。太陽光線首先落在區域最寬的光電池上，同時吸收能量最高的光子。
然後，通過上層的光子落在下一個元素上，以此類推。在級聯元素領域，主要研究方向是使用砷化鎵作為一種或幾種成分。這種元件的轉換效率為 35%。這些元件連接到電池中，因為技術能力不允許製造大尺寸的單獨元件（因此，功率）。
太陽能電池可以工作很長時間。它們已經證明自己是一種穩定可靠的能源，已經在太空中進行了測試，它們的主要危險是流星塵埃和輻射，這會導致矽元素的腐蝕。但是，由於在地球上，這些因素對它們沒有如此負面的影響，因此可以假設這些元素的使用壽命會更長。
太陽能電池板已經為人類服務，成為各種設備的電源，從手機到電動汽車。
而這已經是人類抑制無邊太陽能的第二次嘗試，迫使它為自己謀福利。第一次嘗試是製造太陽能集熱器，其中通過使用集中的太陽光線將水加熱到沸點來發電。
太陽能電池的優點是它們直接發電，比太陽能多級集熱器損失的能量少得多，其中獲得它的過程與太陽光線的集中、加熱水、產生蒸汽以旋轉蒸汽輪機有關，並且只有在那之後由發電機發電。太陽能電池板的主要參數——首先是功率
那麼重要的是他們有多少能量
此參數取決於電池的容量及其數量。第三個參數是峰值功耗，即設備同時可能連接的數量。另一個重要參數是額定電壓，它決定了附加設備的選擇：逆變器、太陽能電池板、控制器、電池。
的優點和缺點
太陽能電池板與其他設備一樣，有其自身的優點和缺點。這些系統無疑具有以下優勢：
- 自主操作的可能性使您可以在距離固定電網相當遠的地方組織物體、電子設備和照明的電源。
- 運行期間顯著節省成本。變成電力的陽光不需要任何成本，也不需要額外的成本。您只需為需要定期更換的逆變器和電池付費。即使在這種情況下，太陽能電池板也將在 10 年左右獲得回報，平均保修期為 25-30 年。如果您遵守所有操作規則，電池可以使用更長時間。
- 與傳統電廠消耗燃料、污染環境相比，太陽能電池板運行方案環保無噪音。
但是，這些設備也有嚴重的缺點，在初步計算時應提前考慮：
- 不僅面板的高成本，而且附加組件 - 逆變器，控制器，電池。
- 回報時間太長。貨幣長期退出流通。
- 帶有光伏電池的太陽能係統需要大量空間。很多時候，為了這些目的，不僅需要使用整個屋頂，還需要使用建築物的牆壁，這嚴重違反了設計設計方案。大容量電池需要額外的空間，在某些情況下可能會佔據整個房間。
- 根據一天中的不同時間，發電過程發生不均勻。可充電電池彌補了這一缺點，可充電電池在白天積累電能，並在晚上將電能提供給消費者。
晶體管作為輕元素的基礎
晶體管適合我們的目的，因為它們內部有一個相當大的矽半導體元件，將用於發電。最好選擇 KT 或 P 等晶體管。
我們開始工作。首先，我們從所需數量的無線電組件上切下金屬蓋。如果您將晶體管夾在虎鉗中並用鋼鋸仔細切割，則更容易做到這一點。在裡面你會看到一個盤子。這是我們未來設備的主要部分。它將作為我們的光電管。
該部件將具有三個觸點：基極、發射極和集電極。在組裝過程中，由於電位差最高，選擇集電極結。
最好在任何介電材料的平坦表面上自行組裝。
製作太陽能電池板時要使用的晶體管應在工作前進行檢查。為此，我們採用了一個簡單的萬用表。需要將設備切換到電流測量模式，在晶體管的基極和集電極或發射極之間打開。我們移除指示器 - 通常設備顯示小電流 - 幾分之一毫安，很少超過 1 mA。接下來，我們將設備切換到電壓測量模式（限制 1-3 V），我們得到輸出電壓的值（大約為十分之幾伏）。最好將輸出電壓值接近的晶體管分組。
安裝
太陽能電池板安裝在特殊結構上，其連接決定了光電池承受任何惡劣天氣條件（如強風、雨或雪）的能力，也有助於形成正確的傾斜角度。
此設計有以下版本可供出售：
- 傾斜 - 這種系統最適合安裝在斜屋頂上；
- 水平 - 此設計附在平屋頂上；
- 獨立式 - 這種類型的電池可以安裝在各種類型和尺寸的屋頂上。
安裝電池的實際過程按照以下方案進行：
用於固定面板框架，需要50x50 mm的金屬正方形，另外需要25x25 mm的正方形，用於間隔梁
這些部件的存在使得支撐結構能夠達到所需的強度和可靠的穩定性，同時也給出了所需的傾斜度；
您需要組裝框架，為此您需要尺寸為 6 和 8 m 的螺栓；
該結構用 12 毫米螺柱固定在屋頂下方；
在準備好的方格上打小孔，將面板固定在其中，並使用螺絲，以增強粘合力；
在安裝工作期間，應特別注意框架 - 框架不應有任何變形。否則，系統可能會出現過電壓，從而導致玻璃破裂。
根據類似的方案在涼廊或陽台上安裝太陽能熱源和光源。唯一的例外是框架安裝在斜面上。它安裝在建築物的主承重牆和建築物的末端之間，始終位於向陽面。所有類型的太陽能電池板的自組裝和安裝不需要建築工作經驗，但是仍然需要一些安裝技能。如果您願意，您可以自己安全地進行安裝，但是，在此之前，最好閱讀有關安裝蒼白功能的特殊文獻並學習互聯網上提供的大師班，當然，還可以囤積必要的工具。
親手工作的優勢是顯而易見的——這可以節省大量專家服務的費用，以及您將來可能需要的豐富經驗。同時，如果個人能力不夠，不僅會耽誤時間，還會造成面板斷裂或效率低下。
特點
今天，基於光伏多晶的電池是最廣泛使用的。這些模型的特點是成本和釋放能量的最佳組合，它們的特點是豐富的藍色和主要元素的晶體結構。它們非常易於安裝，因為即使是沒有太多工作經驗的大師也可以在他的私人住宅和夏季小屋中安裝它們。單晶光伏板是第二受歡迎的。
使用非晶矽製成的太陽能電池的特點是效率相當低。但是，它們的價格略低於類似物的成本，因此該模型在鄉間別墅的所有者中很受歡迎。目前，此類產品佔市場的 85%。它們不能誇耀高功率和碲化鎘改性；它們的生產基於高科技薄膜技術：數百微米的物質被塗在耐用表面上的薄層中。值得注意的是，在產品效率非常低的情況下，它的功率卻是相當高的。
太陽能電池的另一個選擇是基於 CIGS 半導體的品種。與之前的版本一樣，它們是使用膠片技術製作的，但是效率要高得多。另外，值得一提的是太陽能熱和光源的運行機制。最主要的是要清楚地認識到，所產生的能量總量不能以任何方式取決於設備本身的效率程度，因為通常所有類型的此類設備都提供大致相同的功率。主要區別在於效率最高的面板需要更少的安裝空間。
太陽能電池板具有以下優點：
- 安裝的環保性；
- 長期使用，在此期間面板的操作特性始終保持高水平；
- 技術很少發生故障，因此它們不需要服務和維護，也不需要昂貴的維修；
- 使用基於太陽能的電池可以降低房屋的電費和燃氣費；
- 太陽能電池板非常易於使用。
然而，它也並非沒有缺點，其中最重要的有以下幾點：
- 高舞檯面板；
- 需要安裝各種附加設備以有效同步從電池接收的能量和從傳統來源獲得的能量；
- 面板不能與需要高功率的設備接觸使用。
9. 量子點太陽能電池的特點
在不久的將來，最後一種有前途的電池是建立在物理量子點的特性之上的——特定材料中半導體的微觀內含物。在幾何上，這些“點”的大小只有幾納米，分佈在材料中，以覆蓋整個太陽光譜（IR、可見光和 UV）的輻射吸收。
這種面板的一個巨大優勢是即使在晚上也能工作，產生大約 40% 的最大白天功率。
物理和技術特性、認證和標籤
無論太陽能電池板是由什麼製成的，它們都具有以下許多重要特徵：
- 機械的 – 幾何參數、總重量、框架類型、保護玻璃、電池數量、連接器類型和寬度；
- 電或伏安 - 功率、開路電壓、最大負載下的電流強度、電池板整體效率，尤其是單個電池的效率；
- 溫度 - 效率隨溫度升高一定數量級（通常為 - 1 度）而變化；
- 質量 – 使用壽命、電池退化率、彭博評級列表中的存在；
- 功能性的 - 需要和易於維護，易於安裝/拆卸。
工業太陽能電池板，無論它們是由什麼材料製成的，都必須經過認證。最低要求是質量證書 ISO、CE、TUV（國際）和/或關稅同盟（在其中銷售時）。
國際標籤規則也是強制性的。例如， 簡稱 CHN-350M-72 包含以下信息：
- 中國 - 製造商的標識符（在這種情況下，中國大陸）；
- 350 – 以瓦特為單位的面板功率；
- 米 – 單晶矽的名稱；
- 72 是模塊中光伏電池的數量。
在家自己動手可以製作什麼太陽能電池板
這需要以下內容：
預先繪製的方案和計算。
一定數量的預製太陽能電池 - 它們是最便宜的在線購買，例如，在 Aliexpress 網站或其他在線商店
請注意，所有元素都具有相同的電氣特性。由木材和膠合板製成的自製框架 - 可以在網上的眾多視頻中查看其組裝規則
用於表面保護塗層的有機玻璃或有機玻璃。
用於處理木質表面的油漆和耐熱膠。
用於連接電池的接觸條和電線。各種連接方式的圖也可以在網上研究。
烙鐵和焊料。焊接工作應非常小心地進行，以免損壞未來的產品。
用於將預製電池固定在框架中的矽膠膠和自攻螺釘。
一個小型電池將需要大約 30-50 美元的投資，而相同容量的工廠版本的成本僅高出 10-20%。
當然，這樣的自製設計不會持續 25 年，不會擁有成熟的太陽能發電廠的功率，也無法吹噓顯著的效率。但是，它的成本將盡可能低。
太陽能電池裝置
為了使太陽能電池能夠將太陽光轉化為電流，需要以下要素：
- 起半導體作用的光伏層。它由兩層不同導電率的材料表示。在這裡，電子能夠從 p (+) 區域移動到 n (-) 區域。這稱為 p-n 結；
- 一個元素放置在兩層半導體之間，這本質上是電子躍遷的障礙；
- 力量之源。有必要連接到阻止電子轉移的元素。它改變了帶電電子的運動，即產生電流。蓄電池。積累和儲存能量；
- 充電控制器。它的主要功能是根據充電水平連接和斷開太陽能電池。更複雜的設備能夠控制最大功率水平；
- 直流到交流轉換器（逆變器）；
- 穩壓器。為太陽能電池系統提供浪湧保護。
