製作太陽能板的材料
在開始建造太陽能電池時，您需要儲備以下材料：
- 矽酸鹽板-光電池；
- 刨花板、鋁角和板條；
- 硬質泡沫橡膠 1.5-2.5 厘米厚；
- 一種透明元件，用作矽晶片的基底；
- 螺釘、自攻螺釘；
- 戶外用矽酮密封膠；
- 電線、二極管、端子。
所需材料的數量取決於電池的大小，這通常受到可用光電池數量的限制。您需要的工具包括：一把螺絲刀或一套螺絲刀、一把用於金屬和木頭的鋼鋸、一個烙鐵。要測試成品電池，您需要一個電流表測試儀。
現在更詳細地考慮最重要的材料。
矽晶片或太陽能電池
電池用光電池分為三種類型：
- 多晶;
- 單晶;
- 無定形的。
多晶板的特點是效率低。有用操作的大小約為 10 - 12%，但這個數字不會隨著時間的推移而減少。多晶的壽命為 10 年。
太陽能電池由模塊組裝而成，而模塊又由光伏轉換器組成。帶有剛性矽光電池的電池是一種夾層結構，連續層固定在鋁型材中。
單晶太陽能電池擁有更高的效率 - 13-25% 和長使用壽命 - 超過 25 年。然而，隨著時間的推移，單晶的效率會降低。
單晶轉換器是通過鋸切人工生長的晶體獲得的，這解釋了最高的光電導率和性能。
薄膜光電轉換器是通過在柔性聚合物表面上沉積一薄層非晶矽而獲得的。
柔性非晶矽電池是最先進的。他們的光電轉換器被噴塗或焊接到聚合物底座上。效率在 5 - 6% 左右，但薄膜系統非常易於安裝。
具有非晶光轉換器的薄膜系統是最近才出現的。這是一個極其簡單且盡可能便宜，但比競爭對手更快地失去消費者品質的方法。
不建議使用不同尺寸的光電管。在這種情況下，電池產生的最大電流將受到最小電池電流的限制。這意味著較大的印版將無法滿負荷工作。
購買光電管時，向賣家詢問運輸方式，大部分賣家採用打蠟方式，以防止易碎元件的破壞
光電池的成本是相當高的，但是很多商店都賣所謂的B組元件。分配到這個組的產品有缺陷，但適合使用，其成本比標準板低40-60%。
框架和透明元素
未來面板的框架可以由木板條或鋁角製成。
出於多種原因，第二種選擇更可取：
- 鋁是一種輕金屬，不會對計劃安裝電池的支撐結構造成沉重的負擔。
- 在進行防腐處理時，鋁材不受生鏽的影響。
- 不吸收環境中的水分，不腐爛。
選擇透明元件時，需要注意太陽光的折射率和吸收紅外輻射的能力等參數。光電池的效率將直接取決於第一個指標：折射率越低，矽片的效率越高
光電池的效率將直接取決於第一個指標：折射率越低，矽片的效率越高。
有機玻璃或其更便宜的版本 - 有機玻璃的最小光反射係數。聚碳酸酯的折射率略低。
矽光電池本身是否會發熱取決於第二個指標的值。盤子受熱越少，它們的使用壽命就越長。紅外輻射最好被特殊的吸熱有機玻璃和具有紅外吸收的玻璃吸收。更糟糕的是 - 普通玻璃。
如果可能，最好的選擇是使用抗反射透明玻璃作為透明元件。
就成本與光的折射率和紅外輻射的吸收比而言，有機玻璃是製造太陽能電池的最佳選擇
太陽能電池的工作原理
該設備旨在將太陽光線直接轉化為電能。
這種作用稱為光電效應。
用於製造元素的半導體（矽晶片）具有帶正電和帶負電的電子，由兩層組成，n 層 (-) 和 p 層 (+)。
在陽光的影響下，多餘的電子會從這些層中被擊出，並佔據另一層的空位。
這會導致自由電子不斷移動，從一個板移動到另一個板，從而產生存儲在電池中的電能。
規格
太陽能電池裝置由幾個部件組成：
直接太陽能電池/太陽能電池板；
將直流電轉換為交流電的逆變器；
（Tesla Powerwall - 一個 7 kW 太陽能電池板電池 - 以及電動汽車的家庭充電）
家庭太陽能發電廠的運行原理
太陽能發電廠是一個由面板、逆變器、電池和控制器組成的系統。太陽能電池板將輻射能轉化為電能（如上所述）。直流電進入控制器，控制器將電流分配給消費者（例如，計算機或照明設備）。逆變器將直流電轉換為交流電並為大多數家用電器供電。電池儲存的能量可以在晚上使用。
視頻說明
一個很好的計算示例，顯示需要多少面板來提供自主電源，請參閱此視頻：
太陽能如何用於產生熱量
太陽能係統用於熱水和家庭供暖。即使在供暖季節結束時，他們也可以提供熱量（應業主的要求），並免費為房屋提供熱水。最簡單的設備是安裝在房屋屋頂上的金屬板。它們積累能量和溫水，這些水通過隱藏在它們下面的管道循環。所有太陽系的運作都基於這一原理，儘管它們在結構上可能彼此不同。
太陽能集熱器包括：
- 儲存罐;
- 加油站;
- 控制器
- 管道；
- 配件。
根據結構類型，平板和真空收集器是有區別的。在前者中，底部覆蓋有隔熱材料，液體通過玻璃管循環。真空收集器非常高效，因為熱損失保持在最低限度。這種類型的集熱器不僅提供私人住宅的太陽能加熱 - 方便將其用於熱水系統和加熱池。
太陽能集熱器的工作原理
受歡迎的太陽能電池板製造商
大多數情況下，英利綠色能源和尚德電力公司的產品都在貨架上。 HiminSolar 面板（中國）也很受歡迎。他們的太陽能電池板即使在雨天也能發電。
太陽能電池的生產也由國內製造商建立。以下公司這樣做：
- 新切博克薩爾斯克的 Hevel LLC；
- 澤列諾格勒的“電信-STV”；
- 莫斯科的 Sun Shines（自主照明系統有限責任公司）；
- JSC“梁贊金屬陶瓷設備廠”；
- CJSC“Termotron-zavod”等。
您總能找到價格合適的選擇。例如，在莫斯科為家庭購買太陽能電池板，成本從 21,000 到 2,000,000 盧布不等。成本取決於設備的配置和功率。
太陽能電池板並不總是平坦的 - 有許多型號將光線集中在一個點上
電池安裝步驟
- 要安裝面板，選擇照明最多的地方 - 通常是建築物的屋頂和牆壁。為了使設備盡可能高效地運行，面板安裝在與地平線成一定角度的位置。區域的黑暗程度也被考慮在內：周圍可以產生陰影的物體（建築物、樹木等）
- 面板使用特殊的緊固系統安裝。
- 然後將模塊連接到電池、控制器和逆變器，對整個系統進行調整。
對於系統的安裝，始終開發一個個人項目，該項目考慮到情況的所有特徵：太陽能電池板將如何安裝在房屋的屋頂上，價格和條款。根據工作類型和範圍，所有項目均單獨計算。客戶接受工作並獲得保證。
太陽能電池板的安裝必須由專業人員進行並遵守安全措施。
結果 - 太陽能技術的發展前景
如果在地球上太陽能電池板最有效的運行受到空氣的阻礙，空氣在一定程度上會散射太陽輻射，那麼在太空中就不存在這樣的問題。科學家們正在開髮帶有太陽能電池板的巨型軌道衛星項目，這些衛星將每天 24 小時運行。從它們那裡，能量將被傳輸到地面接收設備。但這是未來的問題，對於現有的電池，努力的方向是提高能源效率和減小設備的尺寸。
太陽能發電系統組裝圖
太陽能電池板的連接是使用橫截面為 4 mm2 的內置連接線進行的。實心銅線最適合此目的，其絕緣編織層可抵抗紫外線輻射。
在使用絕緣不耐紫外線的電線的情況下，建議將其外部鋪設在波紋套管中。
每根線的末端通過焊接或壓接連接到 MC4 連接器，確保緊密連接。
無論選擇哪種方案，在連接太陽能電池板之前，都必須檢查正確的接線。
連接面板時，不建議超過其他設備的允許電流和最大電壓的技術要求。
遵守製造商對充電控制器和逆變器的規範非常重要。
最簡單的太陽能發電廠的標準組裝方案如下。
面板與電池、逆變器和控制器的連接方案設計簡單，因此不會造成任何特殊的連接困難
為避免損壞控制器，在連接系統元件時遵循順序非常重要。安裝工作分幾個階段進行：安裝工作分幾個階段進行：
安裝工作分幾個階段進行：
- 電池連接到控制器，為此使用適當的連接器，不要忘記觀察極性。
- 太陽能電池通過連接器連接到控制器，同時遵守相同的極性。
- 12 V 負載連接到控制器連接器。
- 如果需要將電壓從 12 V 轉換為 220 V，則電路中包含一個逆變器。它僅連接到電池，絕不直接連接到控制器。
- 設計用於 220 V 電壓的電器連接到逆變器的自由輸出。
連接完成後，您需要檢查極性並測量面板的開路電壓。如果指示器與護照值不同，則連接不正確。
無需打開接線盒即可將設備連接到系統 - 所有連接器都位於觸手可及的位置
在最後階段，太陽能電池必須接地。為了盡量減少短路的可能性，保險絲安裝在電池、逆變器和控制器之間的連接處。
太陽能發電廠的能量將用於為小功率家用電器供電和為移動設備的電池充電：
以下文章中提供的信息將為那些希望自己動手構建太陽能電池的人提供幫助。
太陽能電池板的類型及其設備
太陽能電池板的分離是通過電力進行的。這裡有兩種類型：
- 低功率 - 12-24 英寸。這種能量足以為幾個家用電器供電。例如，電視或電腦可以完全照亮房子。
- 大功率。這是一個完整的系統，不僅可以為家用電器和照明提供電力，還可以為供暖系統提供電力。您可以選擇電池的功率，使其僅滿足某些需求。例如，僅用於加熱。
如果我們談論太陽能電池板的全套供暖，那麼它包括：
- 集電極型太陽能電池。它們也被稱為真空。
- 控制整個系統整體運行的控制器。一個非常必要的設備，整個加熱的效率取決於其操作。
- 一種循環泵，通過整個供暖系統的收集器將水從儲罐中抽出。
- 冷卻液儲罐。它的體積可以在 500-1000 升之間變化。
計算能力的細微差別
要準確確定太陽能電池板所需的功率，您需要確定所消耗的能源將用於什麼目的。這將取決於房屋的面積和體積、居住在其中的人數以及這種能源的消耗頻率。
例如，一個三四口之家每月消耗 200-500 千瓦。這只是照明、電器和供暖的總消耗。如果在這裡增加熱水供應，那麼太陽能電池的功率將不得不增加。這同樣適用於地暖系統。順便說一句，對於地暖，功率是根據 10 平方米的地板與 1 平方米的太陽能電池平面的比率計算的。如果使用傳統的水管加熱，安裝傳統的電加熱鍋爐，那麼比例會有所不同：每年每平方米房屋面積1000千瓦時
請注意 - 每年。如果我們比較這個消耗，將其轉移到天然氣的使用，那麼比率將如下：每 1 平方米 100 升天然氣。目前，製造商提供緊湊尺寸的大功率太陽能電池板。
市面上有面積4㎡的機型，年產2000kW/h
目前，製造商提供緊湊尺寸的大功率太陽能電池板。市面上有面積4㎡的機型，年產2000kW/h。
另一方面，專家認為，對於俄羅斯的氣候條件，拒絕主要的空間供暖方法是錯誤的決定。太陽能電池板在冬季無法有效工作，因此內部溫度總是會出現問題。最好的選擇是解決這個問題的綜合方法。也就是說，加熱系統使用傳統燃料，並使用太陽能電池板作為輔助選項。
類型和型號
購買的一般特徵和可用性
設備不危害環境，提供穩定的電力，無電湧。而且，最重要的是，它提供免費能源：無需支付水電費。
太陽能電池板發明後外觀變化不大，內部“餡料”難說
太陽能模塊通過產生直流電將光轉化為電能。面板面積可達數米。當需要增加系統的功率時，增加模塊的數量。它們的有效性取決於陽光的強度和光線的入射角度：位置、季節、氣候條件和一天中的時間。為了正確考慮所有這些細微差別，安裝應由專業人員進行。
模塊類型：
單晶。
由轉換太陽能的矽電池組成。不同的緊湊尺寸。就性能而言，這是迄今為止最高效（效率高達 22%）的家用太陽能電池。一套（它的價格是最昂貴的）將花費 10 萬盧布。
多晶。
他們使用多晶矽。它們不如單晶太陽能電池效率高（效率高達 18%）。但是它們的成本要低得多，因此它們可供普通人群使用。
無定形的。
他們有薄膜矽基太陽能電池。就能量產生而言，它們不如單晶和多晶，但它們也更便宜。它們的優點是能夠在漫反射甚至低光下發揮作用。
異質結構。
當今現代和最高效的太陽能模塊，效率為 22-25%（在整個使用壽命期間！）。它們在多雲天氣和高溫下都有效）。
在俄羅斯，該技術的唯一組件製造商是 Hevel 公司，它是世界上五家生產異質結構太陽能組件的製造商之一。
2016年，公司研發中心獲得了自己的異質結構模塊技術專利，目前正在積極開發中。
赫維爾太陽能電池板
該系統還包括以下組件：
- 一種將直流電轉換為交流電的逆變器。
- 蓄電池。它不僅可以積累能量，還可以在光照變化時消除電壓降。
- 電池充電電壓、充電方式、溫度等參數的控制器。
在商店中，您可以購買單個組件和整個系統。在這種情況下，設備的功率是根據具體需要確定的。
系統設計和選址
太陽能係統的設計包括太陽能板所需尺寸的計算。如上所述，電池的尺寸通常受到昂貴的光電池的限制。
太陽能電池必須以一定的角度安裝，以確保矽片最大程度地暴露在陽光下。最好的選擇是可以改變傾斜角度的電池。
太陽能板的安裝地點可以非常多樣化：在地面上，在房屋的斜屋頂或平屋頂上，在雜物間的屋頂上。
唯一的條件是電池必須放置在場地或房屋向陽的一面，不要被高高的樹冠遮蔽。在這種情況下，必須通過公式或使用專門的計算器來計算最佳傾斜角度。
傾斜角度取決於房屋的位置、季節和氣候。希望電池能夠隨著太陽高度的季節性變化而改變傾斜角度，因為。當太陽光線嚴格垂直於表面時，它們的工作效率最高。
對於獨聯體國家的歐洲部分，推薦的固定傾斜角度為 50 - 60 º。如果設計提供了一種用於改變傾斜角度的裝置，那麼在冬天最好將電池放置在與地平線成 70º 的位置，在夏天放置在 30º 的角度
計算表明，1 平方米的太陽係可以獲得 120 瓦的功率。因此，通過計算可以確定，要為一個普通家庭提供每月300千瓦的電力，至少需要20平方米的太陽能係統。
立即安裝這樣的太陽能係統將是有問題的。但即使安裝一個 5 米長的電池也將有助於節省能源，並為我們星球的生態做出微薄的貢獻。我們還建議您熟悉計算所需太陽能電池板數量的原理。
在集中供電頻繁停機的情況下，太陽能電池可作為備用能源。對於自動切換，需要提供不間斷的供電系統。
這樣的系統的方便之處在於，當使用傳統的電源時，太陽能係統的蓄電池同時被充電。為太陽能電池服務的設備位於房屋內部，因此需要為其提供一個專門的房間。
將電池放置在房屋的傾斜屋頂上時，不要忘記面板的角度，這是電池具有改變季節角度的裝置時的理想選擇
再次關於權宜之計
使用太陽能代替通常的能源是有益的。根據所選的太陽能係統類型，可節省高達 100% 的有償熱耗。
完全更換加熱系統的一種選擇是使用帶有真空管的收集器。這是一個初期階段相當昂貴的項目。未來，它可以保證完全的能源獨立，在 6-8 年內收回成本。
家庭工匠的聰明才智無止境——一根普通的軟管就可以變成一個迷宮，用於收集器內部的流體循環
太陽能裝置的使用壽命長達 25 年。它們幾乎不需要維護 - 定期清潔表面上的雪、灰塵、碎屑。至於維修，可以自行進行。一個顯著的缺點是平板集熱器和太陽能電池板“害怕”颶風。
這種供暖對房屋的居民和環境來說是安全的。它是完全免費的，不依賴於匯率、能源價格。
如何將太陽能電池板連接到充電控制器
該設備用於帶有電池的系統中，以監控其充電水平。也就是說，它將多餘的電力傾倒在它們身上，並防止在充滿電的情況下積累。它還可以連接額定電壓較低的設備 - 12V、24V、48V 等。 （取決於面板的連接方式）。
- 1 對觸點 - 已連接面板網絡。
- 2 對 - 電池已連接。
- 3 對 - 連接源和低功耗。
建議先連接電池進行設備測試。然後面板本身，在消費者之後，如果它在電路中提供。
連接圖，在控制器的文檔中。一切都非常簡單明了。
用自己的雙手做一個收藏家
購買現成套件時，該方案 太陽能電池板連接 通常在隨附的文檔中註明。但一些居民更喜歡在家組裝一個自製的收藏家。一個簡單的單元是由臨時材料製成的，使用從過時或損壞的冰箱中取出的蛇形結構作為基礎。
要製作收藏家，您需要準備：
- 箔和玻璃板；
- 冰箱裡的一個線圈（您也可以從它上拆下連接夾並在新裝置中使用它們）；
- 創建框架的機架元素；
- 膠帶；
- 緊固件 - 螺釘和螺釘；
- 橡膠墊;
- 液體罐；
- 供應和排水管道。
首先清洗線圈上的污垢、灰塵和氟利昂痕跡，然後擦乾。板條被鑿成適合蛇形結構的尺寸，使其適合由它們組裝的框架。然後，您需要將導軌相互連接。橡膠地毯必須與框架的尺寸相匹配。必要時剪掉多餘的部分。在連接軌道的過程中，必須在牆壁上打小孔，以便盤管在需要時從那里通過。
墊子上面覆蓋著一層箔。如果您必須使用小切口進行塗層，它們會用膠帶連接。然後鋪設機架結構，然後 - 線圈，用夾子固定。後者必須用螺絲固定在對面。導軌也從其上釘出，以使配置更加堅固。
如果在導軌和箔片之間發現間隙，則應該用膠帶將它們密封。這將確保將熱損失保持在最低水平，並提高成品工廠的效率。設備準備就緒後，將在其上放置一個玻璃蓋。然後用膠帶圍繞產品的整個周邊進行上膠。
安裝細微差別
安裝屋頂後，這些調節功能就消失了，您無需重建屋頂即可滿足所需的傾斜角度。
一定要考慮到電池相互遮光的時刻。如果在屋頂上將它們放在同一平面上，那麼在農場上有些會使用多個級別。
在這種情況下，應考慮避免陰影所需的距離。這個距離是桁架高度的 1.7 倍。
專家提示：為了更好地利用可用空間，建議結合太陽能電池板的排列類型。將面板固定在房屋屋頂和特殊地面農場上。
完成工作的結果將是您的站點上有一個太陽能電池，根據材料和麵積的不同，您可以獲得不同數量的電量。
通過第一次在您的地方自己安裝，將來您將能夠向其他人提供這項服務，並且由於太陽能電池板的銷售目前正在增長，這可以讓您的口袋裡多出“一分錢” .
觀看視頻，其中詳細顯示了安裝太陽能電池板的步驟：
太陽能電池安裝
太陽能電站的建設比成套設備的優勢在於能夠不斷增加容量，優化工藝。
您需要隨著項目的開發開始製造工作站。在這個階段，考慮以下因素：
——模塊的安裝地點；
- 計算結構的傾斜角度；
- 如果計劃使用屋頂安裝，計算屋頂框架、牆壁和基礎的承載能力；
- 房子裡有一個單獨的房間或角落存放電池。
購買必要的設備和光電管後，進行安裝。
• 框架從一個 35 毫米寬的鋁角處聚集。電池的體積必須與所需數量的光電管 (835x690 mm) 的尺寸相對應。
• 用兩層密封劑密封拐角內側。
• 在框架中放置一塊有機玻璃、聚碳酸酯、有機玻璃或其他材料。通過輕輕按壓周邊表面來密封框架和板材接頭。離開戶外直到完全乾燥。
• 用十個硬件將玻璃固定在框架角落和側面的孔中。
• 在固定光電管之前清潔表面上的灰塵。
• 在用酒精擦拭觸點並塗上助焊劑後，將導體焊接到瓷磚上。在使用晶體時，應避免對其施加壓力。脆弱的結構可能會倒塌。
• 翻轉板並以相同方式焊接。
• 將光電管放在框架中的有機玻璃上，用安裝膠帶固定。標記後佈局更容易完成。也建議使用矽膠膠進行緊固。它必須逐點應用。每塊瓷磚一滴就足夠了。
• 放置晶體時必須有3-5 mm 的間隙，以使材料加熱時表面不會變形。
• 將沿光電管邊緣的導體與公共母線連接。
• 使用專用設備測試焊接質量。
• 通過在瓷磚之間塗抹密封劑來密封面板
用手指輕輕按下它們，使邊緣緊貼玻璃。還需要在框架邊緣塗上密封劑
• 用保護玻璃關閉框架。密封所有連接以防止濕氣進入。
• 將面板固定在屋頂或其他陽光充足的地方。
