Příroda je schopna poskytnout lidstvu všechny potřebné zdroje, včetně elektřiny. Největším zdrojem energie je Slunce, jehož přeměna energie je aktivně využívána a rozvíjena. Alternativní metody a technologie pro výrobu elektrického proudu mohou zefektivnit a zlevnit elektrické napájení. To platí zejména pro horníky, protože náklady na výrobu solární baterie mohou rychle platit samy za sebe atěžbazačne přinášet čistý zisk. To může být velmi ziskové, protože, jak víte, těžba krypto měny spotřebovává obrovské množství elektřiny.
Jak funguje solární baterie?
Provoz solárního panelu je založen na fotoelektrickém efektu. První fungující fotobuňku vytvořil ruský vědec Alexander Stoletov, ale její objev je stále uprostřed století XIX připsaného francouzskému fyzikovi Alexandru Becquerelovi.
Fotoelektrický efekt je dosažen pomocí polovodičů s krátkým oběhem (fotočlánky) v elektrickém obvodu. Jeden polovodič musí mít další elektrony (n-vrstvu), ve druhém by měly být vynechány (p-vrstva). Sluneční paprsky jsou schopny vyřadit další elektrony z n-vrstvy, poté jsou automaticky směrovány do prázdných prostorů ve vrstvě p a naopak. Tímto způsobem se dosáhne konstantního pohybu elektronů. Elektrony přemístěné z p-vrstvy procházejí baterií a vracejí se do n-vrstvy.
Samostatné fotovoltaické články mohou poskytovat menší elektřinuPro napájení velkých objektů je nutné kombinovat mnoho fotobuňek do jednoho elektrického obvodu.
Selenium bylo první fotobuňkou v historii, ale mělo účinnost méně než jedno procento, takže okamžitě začali hledat náhradu. Nalezli jsme ho v křemíku a tento prvek je doposud nejrozšířenější v solárních panelech.
Jaké jsou solární články
Solární panely jsou nyní široce používány pro napájení různých zařízení, mechanismů a prostor, zejména pro mobilní přístroje, elektromobily. Solární baterie se používají v bytě, v domě, v zemi a průmyslových zařízeních.
Klasifikace solárních článků se provádí podle typu jejich konstrukce a může být podmíněně rozdělena do čtyř hlavních typů:
| Typ | Vlastnosti |
|---|---|
| Tvrdý |
Vyrábí se převážně z krystalického nebo amorfního křemíku. Představují pevný panel fotobuňek. |
| Film |
Tato forma je tenká pružná fólie z krystalického nebo amorfního křemíku, teluridu kadmia a dalších prvků. |
| Jednosměrná |
Panely, které absorbují sluneční světlo pouze na jedné straně. |
| Dvojité zakončení |
Sluneční články jsou schopny absorbovat energii ze dvou stran. |
Typy baterií
Solární článek, jehož princip činnosti je ve všech případech uložen ve fotoelektrickém efektu, může být proveden z různých \ tmateriálů.
Převážná většina (přibližně 90%) všech solárních panelů je vyrobena z fotočlánků sestávajících z krystalického nebo polykrystalického křemíku. Další nejoblíbenější tenkovrstvé panely potažené fotocitlivými látkami. Mají nižší náklady, protože jejich výroba vyžaduje podstatně menší množství materiálu. A poslední výklenek je obsazen solárními moduly, které se skládají z vrstev schopných zachytit a transformovat celé spektrum slunečních paprsků na elektrický proud.
Sluneční články vyrobené z křemíku jsou obdélníkový panel sestávající z fotobuňek. Účinnost těchto panelů je 15-20%, výkon se může postupně snižovat o cca 20% každých 25 let. Tyto panely jsou odolné vůči destruktivním vlivům prostředí.
Tenkovrstvé solární články se vyrábějí postřikem amorfního křemíku, teluridu kadmia, sloučeniny selenidu, mědi, india a galia. Účinnost tenkovrstvých baterií je 10-12%.
Multi-modulové solární panely jsou vyrobeny z vrstev různých materiálů. Každá vrstva zachycuje jeden rozsah slunečního světla od ultrafialového po infračervené, díky tomu solární panel absorbuje celé spektrum světla a uvnitř systému je několik elektronových přechodů z n-vrstvy do p-vrstvy. Gallium sloučeniny jsou hlavním prvkem multi-modulární solární panely. Tato technologie se používá pro kosmické stanice a rovery. Účinnost tak solárníPanel závisí na počtu vrstev. Takže u dvouvrstvých buněk je účinnost 42%, třívrstvá buňka 49% a zbývajících 68%.
V poslední době výrobci aktivně vyvíjeli organické solární články, ale na trhu nejsou široce zastoupeni. Specialisté z University of Michigan přišli s transparentními solárními články, které mohou absorbovat ultrafialové i infračervené záření bez nutnosti vícevrstvého designu. Nejzajímavější je, že prakticky jakýkoliv objekt s průhledným skleněným povrchem může fungovat jako sluneční fotobuňka - od oken domů až po obrazovky mobilních přístrojů.
I když je to vše v teorii a vývoji, zvažte vlastní možnosti vytvoření solárního panelu vlastníma rukama.
Z čeho se skládá solární panel?
Solární baterie je systém, který přeměňuje energii slunečních paprsků na elektrický proud. Skládá se z pěti vzájemně propojených částí:
- polovodiče;
- napájení;
- baterie;
- měnič-měnič;
- regulátor napětí.
Stejnosměrný proud přijímaný z polovodičů je měničem převáděn na střídavé napětí 220 V, poté je stabilizátor napětí napájen přímo do zdroje nebo pro akumulaci do baterie.
Kolik stojí solární panel?
Ceny solárních panelů pro domácnost se liší, cena závisí na požadovaném výkonu. Připravené bateriemají poměrně vysokou cenu. Kupte si jeden solární panel, jehož výkon je 170 W, můžete průměrně od 250 do 450 dolarů. Zatímco fotobuňky pro nezávislou produkci stojí mnohem méně, asi 30 dolarů. Cena soupravy jako celku s pneumatikami, tužkami pro pájení a dalšími nezbytnými prvky je 300-400 dolarů.
Pro výrobu rámu pomocí hliníkových rohů, překližky, dřevotřískových desek a jako ochranné nátěry vhodné organické nebo běžné sklo. K utěsnění struktury se používají silikonové tmely nebo sloučeniny.
Než uděláte solární baterii doma, měli byste určit její účel, podle toho vypočítat požadovaný výkon a velikost panelu a počet materiálů.
Jak sestavit solární panel?
Spojení fotovoltaických solárních panelů má stejné schéma. Všechny prvky mohou být zapojeny do sériového nebo paralelního obvodu. Sekvenční pájení fotovoltaických článků probíhá v souladu s následujícími kroky:
- Fotočlánky by měly být rozmístěny na rovném povrchu, přičemž mezi nimi by měla být vzdálenost 5 mm.
- Použijte pájku na pájecí body.
- Kontakty prvků se navzájem spojují v sérii.
- Nejvzdálenější kontakty fotobuněk jsou vyvedeny v souladu s plusem nebo minusem na sběrnici.
- Na konci pneumatiky je namontováno razítko.
Paralelní zapojení má stejné principy pájení. Pro paralelní připojení následujezáporný kontakt první fotobuňky je spojen s kladným kontaktem druhého negativního druhého prvku s kladným kontaktem třetího, atd. Extrémní plus a mínus celého řetězce jsou spojeny společnou sběrnicí.
Bez ohledu na to, jak je uspořádána solární baterie, bude produkovat stejný výkon vypočtený z oblasti fotobuňek.
Před vytvořením solárního panelu je třeba určit:
- pro jaký účel bude použit
- jaké materiály budou potřebné. U soukromého domu musí mít baterie pevný ochranný rám a pro byt jsou vhodnější flexibilní solární panely. Pro různé účely vyhovuje vašemu typu baterie. Malé solární panely mohou být užitečné pro napájení některých objektů s nízkou spotřebou a pro domácnosti jsou zapotřebí domácí analoga výrobních modelů. Solární panely pro dávkování mohou být vyrobeny i ze šrotu.
Jak vyrobit fóliový solární článek
Požadované materiály:
- měděná fólie;
- plastová láhev;
- topná zařízení;
- sůl;
- dva "krokodýlí" vodiče.
Zpočátku byste měli řezat dvě fólie stejné oblasti. Pak se listy umístí na elektrický sporák nebo jiný topný prvek, takže se oxidový film odlupuje a může být odstraněn.
Jeden list je ponechán vychladnout, druhý není. Listy jsou ohnuté a umístěny do plastové láhve tak, aby se vzájemně nedotýkaly. Uvnitř nalijte vodurozpuštěná sůl. Dále se jeden vodič připojí k vyhřívanému panelu, čímž se vytvoří pozitivní kontakt, druhý - neohřívaný, tvořící negativní.
Sluneční článek z tranzistorů
Staré výrobní tranzistory mohou být také vhodné pro výrobu baterií. Deska umístěná uvnitř tranzistorů může fungovat jako fotobuňka.
Pro výrobu baterie by měl být tranzistor otevřen odříznutím krytu. Otevřené tranzistory jsou navzájem pájeny a umístěny uvnitř pouzdra. Solární baterie tranzistorů má nízkou účinnost díky malému objemu desky, takže čím více budou použity, tím výkonnější bude baterie.
Solární panely do-it-yourself z diod
V tomto případě bude krystal obsažený v diodě fungovat jako fotobuňka. Pro odstranění krystalu je nutné diodu otevřít a zahřívat po dobu 20 sekund, aby se pájka roztavila. Čisté krystaly jsou umístěny na panelu a navzájem pájeny v sérii nebo paralelně se stříbrnými kontakty.
Tenkovrstvé solární články
Pro výrobu si zakupte příslušnou fotobuňku požadované oblasti. Tenkovrstvý solární panel lze snadno namontovat a umístit na střechu nebo balkon. Tato textura má jakékoli ohyby a její instalace není problematická, protože nevyžaduje výrobu rámu.
Pro spojení jsou segmenty filmu vzájemně propojeny a společné jsou kresleny.kontaktů přes převodník a stabilizátor napětí do spotřební sítě. Zvláště výhodné je použít na střeše soukromých domů tenkovrstvé solární panely. Pod nimi je povoleno umístit potrubí. Tento systém umožňuje odstranit přebytečné teplo ze solárních panelů, aby byla zajištěna větší efektivita, a ohřev vody v trubkách může být použit k vytápění domu.
Sluneční (monokrystalické) sluneční články
Sluneční solární články jsou umístěny na slunné straně střechy. Foto rámečky by měly být umístěny na rámu. Rám může být vyroben z jakéhokoliv materiálu.
Montáž tohoto typu solární baterie začíná výrobou rámu. Jeho horní část by měla být ze skla, umístěna v rámu, spodní část - pevný plochý panel. Chcete-li nainstalovat, musíte navrhnout nohy. Zvažte konkrétní místo instalace a preferovaný sklon solárního panelu.
Dále jsou získané křemíkové články propojeny do elektrické sítě. Pájku můžete připevnit přímo na přední stranu rámu a desky umístit lícem dolů.
Přípojnice kontaktů jsou vyvedeny skrz otvory v rámu, švy jsou utěsněny a samotná konstrukce je pokryta spodním panelem. Dále je instalován solární panel a kontakty z něj jsou položeny do zdroje napájení.
Sluneční moduly pro více spojení (vícevrstvé, tandemové)
Jsou zapojeny vícespojkové solární moduly aJsou instalovány stejným způsobem jako křemík, ale v podstatě jsou založeny na pokročilejší fotobuněk. Vzhledem k tomu, vyšší účinnost, a proto náklady.
Závěr
Shrnutím výše uvedených skutečností lze konstatovat, že solární panely představují nákladově efektivní způsob zásobování energií a vynikající podnikatelský záměr , protože přebytečná energie může být využita nejen pro potřeby domácností, ale i pro těžbu nebo prodej. Vzhledem k tomu, že se tato oblast stále vyvíjí, nákup a instalace hotových konstrukcí je působivým prostředkem. Čtvrtinu nákladů však lze ušetřit montáží solárních panelů vlastníma rukama, získáním pouze fotobuňek a materiálů.
Množství vyrobené elektřiny závisí na rozsahu struktury. Malá domácí solární baterie může být použita pro mobilní dobíjení přístrojů nebo napájení diod, ale instalace solárního panelu na střeše domu může pokrýt celou nebo část elektřiny spotřebované jejími obyvateli.