Comment souder des cellules solaires. Batterie solaire à faire soi-même : un jouet coûteux ou une réelle opportunité de faire des économies ? Qu'est-ce qu'une batterie solaire

De nos jours, les énergies alternatives ne sont pas les seuls à s’intéresser aux spécialistes. Les options d'alimentation électrique autonome intéressent également les amateurs familiarisés avec les équipements électriques et radio. Concernant les batteries solaires, la principale difficulté de mise en œuvre du projet est leur prix élevé. Et si l'on considère que pour une maison privée, vous aurez besoin de plusieurs panneaux, alors un certain scepticisme quant à leur utilisation dans la vie quotidienne devient compréhensible.

Bien qu'il existe une bonne solution pour ceux qui ont l'habitude de tout faire de leurs propres mains : assembler une batterie solaire à partir de panneaux séparés. Par exemple, les chinois, qui sont relativement bon marché.

Sur la base de l'expérience de leur utilisation pratique, nous pouvons conclure qu'ils répondent pleinement aux attentes du maître. Et si vous vous concentrez sur un kit de classe B (produits moins chers), des économies importantes sont réalisées en assemblant vous-même l'alimentation.

Pour obtenir un échantillon de 145 W avec une tension totale de 18 V, vous devrez débourser environ 3 100 roubles pour des panneaux chinois (36 pièces) (s'ils sont achetés via Internet, par exemple sur Alibaba, Ebay) contre 6 180 (le coût d'un analogue prêt à l'emploi de la production industrielle). Il s'avère qu'il est logique de consacrer du temps et de fabriquer une telle batterie.

Non seulement chinois, mais tous les panneaux solaires sont divisés en mono- (plus chers) et polycristallins (amorphes). Quelle est la différence ? Sans entrer dans les technologies de fabrication, il suffit de souligner que les premières se caractérisent par une structure homogène. Par conséquent, leur efficacité est supérieure à celle des analogues amorphes (environ 25 % contre 18 %) et ils sont plus chers.

Visuellement, ils se distinguent par leur forme (représentée sur la figure) et leur nuance de bleu. Les panneaux monocristallins sont légèrement plus foncés. Eh bien, s'il est judicieux d'économiser de l'énergie, vous devrez décider vous-même. En outre, il convient de garder à l'esprit que la production de panneaux polycristallins bon marché en Chine est principalement réalisée par de petites entreprises qui économisent littéralement sur tout, y compris les matières premières. Cela affecte directement non seulement le coût, mais aussi la qualité du produit.

Toutes les photocellules sont reliées en une seule chaîne énergétique par des conducteurs. Selon le type de panneaux, ils peuvent être déjà fixés ou manquants. Cela signifie que vous devrez les souder vous-même. Tous les échantillons cristallins sont assez fragiles et doivent être manipulés avec une extrême prudence.

Si vous n'avez pas les compétences nécessaires pour travailler avec un fer à souder, il est préférable d'acheter des panneaux de classe A (plus chers). Lors de l'achat d'analogues bon marché (B), il est conseillé d'en prendre au moins un en stock. La pratique consistant à assembler des panneaux solaires montre que les dommages ne peuvent être évités, un panneau supplémentaire sera donc certainement nécessaire.

Pour déterminer le nombre requis de photocellules, vous pouvez vous fier à ces données. 1 m² de panneaux fournit environ 0,12 kW/heure d'électricité. Les statistiques de consommation d'énergie montrent que pour une petite famille (4 personnes), environ 280 à 320 kW par mois suffisent.

Les panneaux solaires sont vendus en deux versions possibles : avec un revêtement de cire (pour protéger contre les dommages pendant le transport) et sans. Si les panneaux comportent une couche protectrice, ils devront être préparés pour l'assemblage.

Que faut-il faire ?

• Déballez la marchandise.
• Plongez le kit dans l'eau chaude. Température approximative – 90±5 0С. L'essentiel est qu'il ne s'agisse pas d'eau bouillante, sinon les panneaux seront partiellement déformés.
• Échantillons séparés. Les signes indiquant que la cire a fondu sont visibles visuellement.
• Traitez chaque panneau. La technologie est simple : plongez-les alternativement dans de l'eau chaude savonneuse, puis nettoyez-les. La procédure de « lavage » se poursuit jusqu'à ce qu'il n'y ait plus de traces de cire sur la surface.
• Sec. Les panneaux doivent être disposés sur un chiffon doux. Par exemple, sur une nappe éponge.

Ordre de montage

Spécificités de la fabrication du cadre

En fait, il s'agit d'un cadre simple traditionnel, dont le matériau est choisi en fonction de l'emplacement de la batterie. Typiquement, sur les sites Internet thématiques, le coin en aluminium ou en bois est indiqué. L'opportunité de recourir à ce dernier (avec tout le respect que je dois aux auteurs des articles) soulève certains doutes. La raison principale réside dans les caractéristiques de tout arbre. Il s’agit de la teneur en humidité, quel que soit le degré de séchage.

Quel que soit le pourcentage, la torsion et même la fissuration du bois ne peuvent être évitées. Compte tenu de la fragilité des panneaux, ce n’est certainement pas une option. Ce genre de chose, même fixé à une fenêtre à l’intérieur d’un bâtiment, ne durera pas longtemps.

Mise en place de la batterie

Les dimensions du cadre sont sélectionnées en fonction des paramètres linéaires des panneaux. Orientation horizontale ou verticale - cela dépend des spécificités de l'installation de la batterie et n'a pas d'importance fondamentale.

Une feuille de verre ou de polycarbonate (non alvéolaire, mais monolithique) est fixée au cadre. Il remplit une fonction de protection en protégeant les photocellules de la destruction mécanique.

Des gouttes de mastic silicone y sont appliquées, depuis l'intérieur du cadre (au centre des panneaux), ou il est étalé en fine couche. Les recommandations pour l'utilisation de résine (époxy) ne méritent guère d'attention, car dans ce cas, on ne parle pas de la maintenabilité de la batterie.

Le nombre calculé de panneaux est placé dans le cadre (le montage se fait à l'avance). On donne une tension d'environ 0,5 V (un petit écart par rapport à la valeur nominale ne compte pas). Ici, il est important de ne pas confondre où se trouve le recto des produits et où se trouve le verso.

Le dos est recouvert d'un tapis doux et amovible. Pour le fabriquer vous-même, vous pouvez prendre du caoutchouc mousse (4 cm au minimum) et du film P/E. Ses bords sont reliés par du ruban adhésif ou soudés (si vous disposez d'une machine spéciale).

Le travail ne s'arrête pas là. Des bulles d'air resteront entre le verre (polycarbonate) et les panneaux, ce qui réduit l'efficacité du panneau solaire. Ils doivent être supprimés. Pour ce faire, un matériau dense est posé sur le tapis. Par exemple, un fragment sélectionné en fonction de la taille du cadre, du contreplaqué épais (multicouche).

Au-dessus se trouve une charge dont le poids est suffisant pour appuyer légèrement sur les panneaux. La batterie reste dans cette position pendant au moins une demi-journée. Ici, vous devez vous concentrer sur ses dimensions et sa répartition uniforme de la charge.

Passé ce délai, le cintrage, le contreplaqué et le tapis sont démontés. Vous ne pouvez pas fixer immédiatement la batterie au site d'installation. Il faudra encore un peu de temps pour que le mastic sèche complètement.

Au lieu d'un tapis, vous pouvez utiliser un autre support souple. Par exemple, sciure de bois, copeaux.

La dernière étape consiste à réaliser le mur du fond et à le mettre en place. Pour ce faire, utilisez des panneaux de particules, des panneaux de fibres, du contreplaqué, mais toujours avec le même support pour protéger les panneaux de la déformation.

Caractéristiques de l'assemblage de circuits

Le soudage des plaques est un processus complexe qui nécessite une attention minutieuse et minutieuse. Il est préférable de travailler avec un fer à souder de faible puissance (24 - 36 W). Si vous utilisez 65, ce qui est courant dans la vie quotidienne, il doit alors être activé via une résistance limitante. L'option la plus simple consiste à connecter une ampoule de 100 watts en série.

Mais ce n'est pas tout. Il est nécessaire d'éviter l'autodécharge de la batterie (la nuit, par mauvais temps). Ceci est assuré par l'inclusion de diodes semi-conductrices dans le circuit. Il est conseillé d'utiliser un câble acoustique comme conducteur (pour les bornes), qui est également fixé sur le panneau avec du mastic.

L’option d’une batterie solaire à film (il y en a une) n’est pas envisagée. Malgré certains avantages, il présente un certain nombre d'inconvénients importants : un faible rendement et la nécessité d'une installation sur de grandes surfaces. C'est une solution inacceptable pour une maison privée.

Cette section contient les expériences de différentes personnes dans la fabrication de panneaux solaires à la maison. Diverses approches, conceptions et méthodes de fabrication. Essais et erreurs, conclusions et opinions. Au fil du temps, d'autres informations sur le sujet seront ajoutées. Par exemple, sur les contrôleurs, les circuits et les méthodes de connexion et de chargement des batteries, les différentes manières d'organiser et d'optimiser la consommation d'énergie et d'autres choses qui peuvent être utiles en matière d'utilisation de l'énergie solaire.

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Panneau solaire DIY, éléments d'étanchéité avec résine époxy

Fabrication de deux panneaux solaires en résine optique transparente. La base est du verre à fenêtre ordinaire, le cadre est en aluminium, le verre est collé avec du mastic silicone. Le résultat est des panneaux durables et bon marché avec des éléments complètement scellés.

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Panneau fait maison sur plexiglas

Les éléments de ce panneau solaire sont pris en sandwich entre deux feuilles de plexiglas. Le dos mesure 4 mm et la feuille avant mesure 2 mm. Le panneau a été assemblé à l'aide de ruban de montage ; les éléments à l'intérieur sont maintenus par de petits morceaux de ce ruban ; le plexiglas est également collé sur le pourtour avec du ruban adhésif double face.

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Éléments d'étanchéité avec mastic silicone conventionnel

Un petit reportage photo sur la fabrication d'un panneau solaire et le scellement des éléments à l'aide d'un mastic silicone ordinaire bon marché. Le panneau est réalisé avec une tension légèrement plus élevée que d'habitude ; au lieu de 36 éléments, le panneau comporte quatre rangées de 12 éléments pour un total de 48 éléments.

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Panneau solaire fait maison rempli de résine époxy

Un panneau solaire fait maison (plus précisément 3 pièces) à partir d'une photo de modules électriques 125*125*150, acheté auprès de l'entreprise OJSC "PHMZ". La particularité de ce panneau solaire est que les éléments sont remplis de résine époxy ordinaire. La structure sur laquelle les panneaux sont fixés est portable et peut pivoter à 360 degrés, même si elle s'est avérée lourde, mais assez fiable.

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Électrification d'une maison dans une colonie à l'aide de panneaux solaires faits maison

La première partie d'un grand reportage photo sur l'alimentation électrique autonome d'une maison dans un village, basée sur des panneaux solaires faits maison à partir de cadres en bois. Réalisation du tout premier panneau à partir d'éléments sur un ancien châssis de fenêtre et ses premiers essais.

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Deuxième partie, création d'un nouveau panneau

Le deuxième panneau a été réalisé sur un grand verre sur lequel deux ensembles de cellules solaires ont été placés en même temps. Les éléments ont également été fixés au verre à l'aide de ruban adhésif. Le verre fini avec les éléments soudés a été inséré dans une boîte en bois, mais un film a d'abord été étalé sur la boîte et le verre a été inséré avec elle, afin de protéger l'arrière de l'humidité.

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Partie 3, Câblage de la maison et mises à niveau du système

Maintenant qu'il est devenu clair que le système fonctionnait, d'ailleurs, il se compose désormais de 7 panneaux, il s'agit du câblage interne autour de la maison. Pour les batteries, une étagère a été réalisée sous le plafond pour réduire la longueur du fil provenant des panneaux, et le fil lui-même a été épaissi pour réduire les pertes.

La demande de sources d’énergie alternatives augmente chaque jour. Les artisans maîtrisent activement les moyens de fabriquer une batterie solaire de leurs propres mains.

Phase préparatoire : ce qu’il faut savoir sur les panneaux solaires

Pour fabriquer vous-même une batterie solaire, vous pouvez utiliser soit des ébauches spécialement achetées, soit utiliser au maximum le matériel disponible dans votre atelier à domicile - diodes, transistors, feuille.

Dans la plupart des cas, les panneaux solaires ne peuvent pas remplacer une centrale électrique à part entière et fournissent une tension de fonctionnement de 220 V pour le fonctionnement d'appareils électriques puissants. Des limites surviennent en raison de leur coût élevé et de leur grande surface d'espace libre pour l'installation.

Ils sont souvent utilisés comme source d'énergie supplémentaire pour les chalets d'été non électrifiés.

L'efficacité des panneaux solaires dépend des conditions météorologiques, de l'intensité des rayons du soleil et de l'angle d'incidence du flux lumineux.

Un petit nombre de jours clairs dans une région particulière, un fort ombrage du terrain, peuvent être à l'origine de la non-rentabilité économique d'une nouvelle installation : la période d'amortissement sera plus longue que la durée de vie (jusqu'à 30 ans).

L'endroit où installer une batterie solaire pour votre maison doit être bien éclairé, de préférence situé au-dessus du niveau du sol (sur le toit), et la structure elle-même doit pouvoir corriger sa position dans l'espace pour que les rayons du soleil tombent perpendiculairement à la surface de les cellules solaires.

Comment construire votre propre batterie solaire

Pour assembler une batterie solaire, vous avez besoin de :

• Fabriquez un cadre - un cadre à partir de coins en aluminium ou de lattes de bois. Vous pouvez choisir n'importe quelle forme de boîtier et, par conséquent, la forme de la batterie solaire. Il est nécessaire de préparer un support en panneaux de fibres et un verre de protection dimensionné.
• Souder les cellules solaires. L'étape la plus critique : l'efficacité finale de la batterie dépend d'une soudure de haute qualité. 3. Placez la plaque dans le cadre et scellez-la - la dernière étape des travaux.

La partie principale de la batterie solaire est constituée de photocellules qui convertissent l’énergie de la lumière du jour en électricité.

L'industrie produit 3 types de plaquettes : monocristallines, polycristallines et à couches minces (amorphes). Seuls les 2 premiers sont abordables et sont achetés sous forme vierge pour de futures expériences à domicile.

La différence entre eux réside dans l'efficacité - jusqu'à 14 % et 9 %, respectivement, la durabilité - 30 et 20 ans de service et la sensibilité à l'intensité du soleil.

Seules les batteries à conducteurs polycristallins ne réduisent pas la production d'électricité par temps nuageux.

Il est logique d'acheter des photocellules de deuxième qualité à prix réduit - elles ne conviennent pas à des fins industrielles et les défauts existants ne nuisent pas à la qualité des produits faits maison.

Les photocellules achetées doivent être soudées ensemble. Un élément séparé fournit une tension de 0,5 V ; les artisans à domicile s'appuient généralement sur une tension nominale du produit fini de 18 V.

En combinant correctement un circuit, il est facile d'obtenir les propriétés de consommation souhaitées : une connexion parallèle augmente le courant, une connexion série augmente la tension.

Il devrait y avoir un fer à souder, du flux et de la soudure sur l'établi. Fil d'étain, flux sans acide, laissant un minimum de résidu gras.

Des plaquettes de silicium sont placées sur du verre de protection en laissant un espace de 5 mm : lorsqu'elles sont chauffées, les photocellules se dilatent. Lors du soudage, il est important de respecter la polarité - les pistes avec un signe négatif et positif ne sont pas difficiles à distinguer.

Faites attention!

Il est préférable d'acheter des cellules solaires avec des conducteurs plats déjà soudés aux cellules solaires et de les combiner vous-même en un circuit. Les éléments extrêmes du circuit sont transmis à un bus commun.

De plus, vous devez souder une diode Schottky 31DQ03 ou similaire pour éviter l'autodécharge de la batterie dans un état inactif.

Le noyau de la batterie solaire est prêt, il ne reste plus qu'à le placer dans le boîtier préparé. Après cela, une goutte de mastic résistant à la chaleur est appliquée au centre de chaque photocellule (s'il y a plusieurs gouttes, la plaque peut éclater lorsqu'elle se dilate sous l'effet du chauffage) et soigneusement recouverte d'un substrat, puis d'un couvercle.

Les joints doivent être scellés avec du silicone et le produit est prêt. Quelle pourrait être une alternative aux photocellules industrielles.

Les photos de panneaux solaires fabriqués à partir de composants radio improvisés surprennent par leur originalité, même si les caractéristiques techniques ne sont pas très impressionnantes.

Faites attention!

Divers matériaux peuvent être utilisés pour produire de l’électricité à la maison :

• Transistors de type KT ou P, à l'intérieur desquels se trouve un élément semi-conducteur en silicium. Le couvercle métallique en est coupé et la plaque ouverte est capable de remplir les fonctions d'une photocellule, sa tension est de 0,35 V.
• Diodes D223B. Leurs avantages par rapport aux autres sont une tension de 0,35 V avec une taille compacte, un boîtier pratique et un nettoyage facile de la peinture inutile à l'aide d'acétone pour les travaux ultérieurs.
• Feuille de cuivre.

Pour qu'elle acquière les propriétés de conversion de l'énergie solaire en énergie électrique, il est nécessaire d'effectuer des traitements particuliers :

• Dégraisser.
• Traiter avec du papier de verre pour éliminer le film protecteur d'oxyde et l'éventuelle corrosion. Chauffer sur un brûleur à gaz jusqu'à formation d'oxyde de cuivre - la plaque vire au noir puis chauffe pendant une demi-heure.
• Après un refroidissement lent, la pièce est soigneusement lavée à l'eau courante pour éliminer le film noir.

Le semi-conducteur souhaité est une plaquette recouverte d’une fine couche d’oxyde de cuivre. Contrairement aux deux premières options, aucun travail de soudure n'est nécessaire ici pour des travaux ultérieurs.

Vous devez placer la solution saline dans 2 morceaux de papier d'aluminium de même taille, mais de propriétés différentes - la version traitée et la version originale.

Ils ne doivent pas se toucher, ils doivent être serrés avec des « pinces crocodiles » avec les fils. Le pôle positif est pour le cuivre pur, le pôle négatif est pour l'oxyde. La solution saline dans un récipient transparent n'atteint pas le haut des assiettes de 2 à 3 cm.

Tout le monde ne peut pas acheter des panneaux solaires, en raison de leur prix relativement élevé, sans nuire au budget familial. Faites preuve de créativité technique, faites plaisir à votre foyer et surprenez vos invités avec les résultats de votre travail.

Faites attention!

Photo d'une batterie solaire de vos propres mains

Le principe de base de fonctionnement de l'appareil est qu'il convertit l'énergie solaire en électricité à l'aide de photocellules. La technologie consiste à combiner ces éléments en un seul complexe. Une fois l’énergie traitée, l’électricité circule dans des batteries spéciales.

Dans cet article, nous verrons pourquoi les gens installent de plus en plus de panneaux solaires de leurs propres mains.

Une batterie solaire faite maison est une méthode progressive d'économie, car vous recevrez non seulement de l'électricité (les cellules solaires la fourniront), mais vous ne dépenserez pas non plus d'énormes sommes pour acheter des batteries.

L'ensemble du processus n'est pas compliqué ; l'essentiel ici est une séquence d'actions claire. Nous allons vous aider, commençons.

La quantité d’électricité que vous recevrez finalement dépendra de la taille de votre module solaire.

Comment cela marche-t-il

Commençons par nous familiariser avec les subtilités du processus technologique. Les photodiodes sont montées sur une plaquette de silicium (ou de cuivre). Lorsque la lumière les frappe, une photo-emf est générée à leurs sorties. Afin de fabriquer une batterie solaire de vos propres mains, vous devez combiner de telles plaques (leur combinaison est appelée module).

La valeur approximative de l'énergie générée par une telle plaque est de 0,5 à 0,55 V. Vous ne devez pas vous fixer d'objectifs trop élevés, car pour obtenir 220 volts, vous aurez besoin d'une batterie aux proportions impressionnantes. Un objectif plus réaliste est d'obtenir du 12-24 volts. Ceux-ci seront traités par d'autres cellules solaires.

Une telle puissance peut remplir 12 batteries d’électricité. Les principaux éléments de la conception :

1. panneau solaire qui produira de l'énergie
2. batteries de stockage d'énergie
3. onduleur pour convertir l'énergie basse tension en énergie standard

Il est nécessaire de créer des panneaux solaires faits maison sur la base de calculs de l'énergie nécessaire pour une pièce particulière. Pour chaque bâtiment, la valeur sera individuelle. Tout d’abord, calculez le nombre de piles dont vous aurez besoin pour vos besoins. Le nombre de batteries dépend de la taille du panneau solaire.

Afin de créer une batterie solaire de haute qualité chez vous, vous devrez acheter un onduleur. Cet élément structurel important n’est pas fabriqué indépendamment. Lors de l'achat, laissez-vous guider par les besoins de vos locaux (valeur minimale recommandée 1-2 kW).

Sélection de photocellules

Le dispositif de batterie solaire sur le marché moderne se présente sous la forme de deux options - la batterie solaire peut être assemblée à partir de silicium monocristallin et de silicium polycristallin :

• les premiers ont un rendement de 13 % (ils se caractérisent par un faible rendement lorsqu'il fait nuageux dehors) ;
• ces derniers ont un rendement inférieur - 9 %, mais ils fonctionnent bien dans de mauvaises conditions météorologiques.

Conformément aux conseils des experts, pour assembler une batterie solaire de vos propres mains, la deuxième option sera suffisante.

Les cellules solaires que vous utiliserez pour fabriquer vos propres panneaux solaires doivent être achetées dans la même taille. Dans le cas contraire, l’électricité qu’ils produiront sera limitée aux performances de la plus petite cellule.

Autres matériaux

Pour obtenir des panneaux solaires faits maison, vous aurez besoin de :

1. cadre (il peut être en bois, en aluminium)
2. photocellules
3. substrat fabriqué selon les normes des panneaux de fibres
4. verre (le plexiglas est utilisé comme alternative)
5. conducteurs
6. diodes

Choisir un emplacement d'installation

Lorsque vous choisissez un emplacement lors de l'assemblage de panneaux solaires de vos propres mains, vous devez être guidé par le principe principal : les rayons du soleil doivent frapper la structure aussi perpendiculairement que possible.

L’endroit le plus populaire pour les cellules solaires est le toit de la pièce. En général, il est recommandé d’installer le plus haut possible. Une option alternative concerne les endroits où les rayons frappent le plus activement.

Processus d'installation

Cadre

Lorsqu'il s'agit de savoir comment assembler une batterie solaire de vos propres mains, la première chose à faire est d'assembler le cadre. Il fournira aux cellules solaires le niveau de protection nécessaire. Pour cela vous aurez besoin de :

1. coins en aluminium (30x30)
2. des blocs de bois sont utilisés comme alternative

La première option est plus courante et plus efficace. L'outil dont vous aurez besoin est un fichier. Sur l'une des étagères, vous devez l'utiliser pour retirer le chanfrein. Cela devrait être fait sous un angle de 45 degrés. En utilisant le même angle d'inclinaison comme base, coupez la deuxième étagère.

Lorsque les éléments du cadre sont traités, ils sont tordus à l'aide de carrés. Le matériau des angles doit correspondre au matériau du cadre.

Vient ensuite la dernière étape : le cadre entièrement fini est complété par un verre de protection. Il est monté à l'aide de silicone.

Plaques à souder

Fabriquer une batterie solaire de vos propres mains nécessite une attention particulière à cette étape. La première chose que nécessite la technologie de production est de comprendre le principe de base du soudage :

• la connexion en série augmentera la tension ;
• la connexion en parallèle augmente le courant.

Le circuit des cellules solaires nécessite un espace de 5 mm lors de l'installation de plaquettes de silicium sur du verre. Il est strictement recommandé de respecter cette valeur, car elle est nécessaire pour supprimer la dilatation thermique des parties de la structure lorsqu'elles sont chauffées.

Les convertisseurs sont faciles à comprendre car leur conception ne comporte que deux pistes (plus et moins). Les éléments des panneaux solaires doivent être connectés en série en une seule chaîne.

Il est recommandé de ne pas se limiter au nombre de panneaux requis. Le processus de fabrication des panneaux solaires peut apporter des surprises inattendues - des dommages aux panneaux lors de l'installation (ils sont fragiles et ce n'est pas si difficile à faire même avec tout le soin). Pour cette raison, vous devez vous procurer quelques panneaux de rechange.

Une fois ces travaux terminés, il ne reste plus qu'à connecter les conducteurs au bus commun.

Vous devez maintenant comprendre comment tester la batterie solaire et la tension qu’elle produira en sortie. Un multimètre est utilisé à ces fins. L'indicateur optimal qu'une batterie faite maison devrait avoir est de 18 à 19 volts.

Assemblage du panneau

Un panneau solaire fait maison est une étape particulièrement importante à ce stade de la production. Une fois le travail avec le boîtier terminé, il est nécessaire d'y placer les convertisseurs préalablement soudés. Ensuite, pour assembler la batterie solaire, effectuez les étapes suivantes :

• du silicone est appliqué sur les éléments en silicium (au centre)
• Pour assurer une fixation fiable, recouvrez le dessus d'un substrat (panneaux de fibres)
• Ensuite, vous devez fermer la structure avec un couvercle
• sceller les joints (utiliser du mastic ou du silicone comme alternative)

Lorsque toutes les étapes sont terminées et que le panneau a pris sa forme définitive, il doit être monté sur un cadre ou un support.

batterie à transistors

Une batterie solaire à faire soi-même est assemblée à partir de matériaux de récupération à l'aide de diodes et de transistors en feuille.

Si vous décidez de réaliser une conception à l'aide d'un transistor, faites attention exclusivement à ces types - KT, P. Ce sera le choix le plus optimal car les semi-conducteurs sont idéaux pour la production d'énergie électrique.

Après avoir décidé du nombre requis de composants radio, le couvercle métallique en est retiré. En tenant le composant radio dans un étau, coupez soigneusement la partie supérieure. Une scie à métaux pour le métal convient à ces fins. La plaque située dans la partie intérieure servira de photocellule.

Prochaines étapes :

1. l'assemblage doit avoir lieu sur une surface possédant des propriétés diélectriques
2. nous utilisons une jonction collectrice (elle se caractérise par la plus grande différence de potentiel contrairement à la base et à l'émetteur)
3. Le transistor est soudé dans un circuit série séparé
4. les chaînes doivent être connectées en parallèle

Indicateurs de la tension de sortie d'un transistor utilisant les semi-conducteurs spécifiés :

• 0,35 volts
• le courant pendant un court-circuit est de 0,25 µA

Ainsi, à partir des matériaux disponibles, vous pouvez créer de vos propres mains des panneaux efficaces.

Nous utilisons des diodes

Si elle est correctement assemblée, une batterie solaire composée de diodes pour une maison privée ou un chalet peut également être très efficace. Les indicateurs de génération de tension d'une diode sont de 350 mV.

Pour utiliser correctement une diode de vos propres mains dans une telle conception, décidez à l'avance du nombre optimal de composants radio. Cette fabrication de panneaux solaires nécessite de les placer dans un conteneur pour traitement à l'acétone avant de commencer les travaux.

D'autres solvants peuvent être utilisés comme alternative à l'acétone. Vous devez laisser les composants radio dans cette position pendant au moins quelques heures.

De tels panneaux solaires pour la maison sont fabriqués en suivant les étapes suivantes :

1. Nous faisons des marquages ​​​​sur la plaque qui indiqueront les emplacements de soudure des éléments d'alimentation
2. le trempage permet d'enlever la peinture sans trop de difficulté
3. il est nécessaire de plier le contact positif (à ces fins nous utilisons un multimètre)

La fabrication de cellules solaires de ce type pour une efficacité maximale dans l'obtention de tension nécessite une soudure verticale des diodes. La pratique confirme qu'il s'agit de la position la plus optimale pour le cristal.

Batterie solaire en film

Cette technique se distingue par des indicateurs de puissance bien inférieurs à ceux des précédentes. Les cellules solaires en feuille sont produites conformément à des instructions claires - pour commencer, une feuille de cuivre (45 m²) est utile. Il faut en retirer toute la graisse :

• utiliser une solution savonneuse
• lavez-vous soigneusement les mains pour éviter la formation de taches de graisse

L'étape suivante du traitement est l'élimination de la corrosion et du film protecteur d'oxyde situé sur le plan de coupe. C'est facile à faire avec du papier de verre ordinaire.

La feuille de papier d'aluminium doit être chauffée jusqu'à ce que des taches rouge-orange commencent à apparaître. La dernière étape de ce processus peut être considérée comme l’adoption d’une couleur noire par la surface.

Cela indique la formation d'oxyde de cuivre. Il est préférable de le faire sur le brûleur d'une cuisinière électrique. L'indicateur de puissance minimale doit être de 1,1 kW.

Afin d'obtenir un film d'oxyde d'épaisseur optimale, à partir du moment où l'oxyde se forme, la tôle doit être chauffée encore une demi-heure. Après cette friture, vous pouvez passer aux étapes suivantes :

1. l'oxyde se décolle ; tous ses résidus sont éliminés par lavage à l'eau ordinaire.
2. toute déformation de la tôle, pliage ou tentative d'élimination de l'oxyde par des moyens mécaniques sont exclus
3. découper une autre feuille, en fonction des paramètres de la précédente
4. couper le goulot d'une bouteille en plastique (de 2 à 5 litres)
5. Nous y plaçons deux morceaux de papier d'aluminium, puis les fixons
6. tout contact de ces pièces est exclu
7. terminal avec un moins pour la pièce traitée, avec un plus pour l'autre
8. le pot est rempli d'une solution spéciale

Le bord supérieur doit être séparé des électrodes de 2,5 cm. Pour préparer le mélange, vous aurez besoin de quelques cuillères à soupe de sel. Sa quantité doit être proportionnelle au volume du récipient.

Une batterie solaire composée de transistors, une batterie solaire composée de LED et d'autres variétés d'entre elles ont prouvé leur efficacité au fil des années de pratique. Un ventilateur à énergie solaire sera également productif.

L'utilisation de types de silicium et de cuivre est de plus en plus utilisée par nos compatriotes. Vous savez maintenant quel équipement est nécessaire pour la production de panneaux solaires, comment produire indépendamment la cellule solaire nécessaire et calculer avec précision la section transversale.

Avec l'aide des connaissances acquises, vous pouvez facilement fabriquer vous-même des panneaux solaires, utiliser un panneau solaire pour votre maison et votre jardin de manière extrêmement efficace - voyez par vous-même !

Les rayons solaires, en tant que source d’énergie alternative, deviennent de plus en plus populaires parmi la population. Cela est particulièrement vrai pour les résidents du secteur privé, qui se débarrassent progressivement de leur dépendance énergétique. Cependant, ces systèmes restent assez chers et tout le monde ne peut pas les acheter. Dans de telles situations, la meilleure solution est une batterie solaire fabriquée de vos propres mains à partir de matériaux de rebut.

Sélection de photocellules

Dans tous les cas, toute batterie solaire fabriquée maison coûtera nettement moins cher qu’une batterie fabriquée en usine. Des fabricants renommés effectuent une sélection minutieuse de photocellules, au cours de laquelle sont éliminées les pièces aux performances réduites ou instables. La surface des produits finis est recouverte d'un verre spécial qui réduit la réflexion de la lumière, ce qui n'est pas disponible dans le commerce. De nombreuses autres méthodes d'étude des dossiers sont utilisées en production, qui sont totalement inadaptées à un usage domestique.

Cependant, il est tout à fait possible de fabriquer une batterie solaire de vos propres mains, et les produits faits maison qui en résultent ont de bonnes performances et ne sont pas si différents des produits fabriqués industriellement. Mais les économies d'argent sont presque doublées et, dans certaines conditions, la fabrication de panneaux est non seulement conseillée, mais également rentable.

Par conséquent, l’objectif principal de la phase de préparation est de sélectionner correctement les cellules photovoltaïques les plus adaptées. Pour des raisons techniques, les films ou les produits amorphes peuvent être immédiatement exclus et nous pouvons nous concentrer sur les tranches de leurs cristaux de silicium. Lors des toutes premières expériences à domicile, il est recommandé d'utiliser des éléments polycristallins moins chers et de passer ensuite au travail avec des matériaux en silicium monocristallin.

Il est possible d'acheter des photocellules pour une batterie solaire sur des plateformes commerciales étrangères bien connues, telles qu'Aliexpress, Amazon et autres. Ils y sont disponibles en vente libre sous forme de plaques séparées avec des performances et des dimensions d'encombrement différentes, ce qui permet d'assembler un panneau solaire de la puissance requise.

En outre, il existe des produits défectueux appartenant à la classe B, qui présentent divers dommages sous forme de petits éclats et fissures. Cela n'a presque aucun effet sur les performances, mais leur coût est bien inférieur, c'est pourquoi ils sont le plus souvent utilisés dans les systèmes solaires faits maison.

Calcul et conception

Pour calculer une batterie solaire assemblée à la maison, vous aurez certainement besoin d'une liste de tous les appareils et équipements électriques disponibles dans la maison. Vous devez immédiatement connaître la consommation électrique de chacun d'eux.

Les données de puissance sont indiquées sur l'étiquetage ou dans la fiche technique de l'appareil. Leurs valeurs sont assez approximatives, donc pour un panneau de commande, vous devez saisir une correction, c'est-à-dire que la consommation d'énergie moyenne est multipliée par un facteur de correction. La puissance totale ainsi obtenue est encore multipliée par 1,2, en tenant compte des pertes lors du fonctionnement de l'onduleur. Au démarrage, les appareils puissants consomment un courant plusieurs fois supérieur au courant nominal. Pour cette raison, l’onduleur doit également gérer le double ou le triple de la puissance pendant une courte période.

S'il y a beaucoup de consommateurs puissants, mais qu'ils ne s'allument pratiquement pas en même temps, l'onduleur utilisé dans le système avec un courant de sortie important sera trop cher. En l'absence de charges importantes, il est recommandé d'utiliser des appareils moins puissants et peu coûteux.

Une batterie solaire à la maison est calculée en fonction de la durée de fonctionnement de chaque appareil électrique pendant la journée. Calculée empiriquement, la valeur est multipliée par la puissance et le résultat est la consommation d'énergie quotidienne, mesurée en kilowattheures.

Vous aurez certainement besoin d'informations provenant d'une station météorologique locale sur la quantité d'énergie solaire qui peut réellement être obtenue dans cette zone. Cet indicateur est calculé sur la base des relevés du rayonnement solaire annuel moyen et de ses valeurs mensuelles moyennes dans les pires conditions météorologiques. Le dernier chiffre permet de déterminer la quantité minimale d'électricité suffisante pour résoudre les problèmes actuels.

Après avoir reçu les données initiales, vous pouvez commencer à déterminer la puissance d'une photocellule. Tout d'abord, l'indicateur de rayonnement solaire doit être divisé par 1000, ce qui permet d'obtenir ce que l'on appelle les pico-heures. À l’heure actuelle, l’intensité de la lueur solaire est de 1 000 W/m2.

Formule de calcul

La quantité d'énergie W générée par un module est déterminée par la formule suivante : W = k*Pw*E/1000, dans laquelle E est la quantité d'insolation solaire sur une certaine période de temps, k est un coefficient de 0,5 po. été, 0 en hiver, 7, Pw - puissance d'un module. Le facteur de correction prend en compte la perte de puissance des photocellules lorsqu'elles sont chauffées par la lumière du soleil, ainsi que les changements d'inclinaison des rayons par rapport à la surface au cours de la journée. En hiver, les éléments chauffent moins, la valeur du coefficient sera donc plus élevée.

En tenant compte de la consommation électrique totale et des données obtenues à l'aide de la formule, la puissance totale des photocellules est calculée. Le résultat obtenu est divisé par la puissance de 1 élément et le résultat sera le nombre de modules requis.

Il existe différents modèles avec une gamme de puissances d'éléments - de 50 à 150 W et plus. En choisissant des composants présentant les caractéristiques requises, vous pouvez assembler un panneau solaire d'une puissance donnée. Par exemple, si la puissance requise est de 90 W, deux modules de 50 W chacun sont nécessaires. En utilisant ce schéma, vous pouvez créer n'importe quelle combinaison de photocellules existantes. Dans tous les cas, les calculs doivent être effectués avec une certaine marge.

Le nombre de photocellules influence le choix de la capacité, puisque ce sont elles qui créent le courant de charge. Si la puissance du panneau est de 100 W, la capacité minimale de la batterie doit être de 60 A*h. À mesure que la puissance des panneaux augmente, des batteries plus puissantes seront nécessaires.

Choisir un emplacement d'installation

Les performances des panneaux solaires dépendent en grande partie de l’endroit où ils sont installés. Par conséquent, avant de fabriquer une batterie solaire de vos propres mains, vous devez décider à l'avance de son emplacement.

Dans le même temps, les facteurs suivants doivent être pris en compte :

• Degré d'ombrage. S'il y a des bâtiments, des bosquets d'arbres et d'autres gros objets autour du panneau qui créent des ombres, celui-ci ne pourra pas fonctionner normalement et générer une quantité suffisante d'électricité. De plus, le panneau peut très vite devenir inutilisable, ne justifiant pas le coût de sa fabrication.
• Orientation des panneaux par rapport au soleil. Le flux lumineux créé par les rayons du soleil doit capter le plus possible la surface des photocellules. Les résidents de l'hémisphère nord pointent le panneau avec sa face principale vers le sud, et dans l'hémisphère sud, l'orientation est strictement nord.
• Angle d'inclinaison. Également sélectionné en fonction de la position et des coordonnées locales et défini en fonction de la latitude. Pour calculer l'angle d'installation du panneau, il existe des calculateurs en ligne sur Internet qui proposent le degré le plus approprié.
• Disponibilité d'un accès gratuit pour le nettoyage, la réparation et l'entretien. Pendant le fonctionnement, la surface avant du panneau se recouvre progressivement de poussière, de saleté et, en hiver, de neige. En conséquence, son efficacité est sensiblement réduite. Dans certains cas, le remplacement complet des panneaux solaires est nécessaire. Le nettoyage se faisant de manière autonome, il est conseillé d'installer la batterie dans un endroit pratique et accessible.

Préparation du matériel et des outils

Avant de commencer à fabriquer des panneaux solaires de vos propres mains, vous devez préparer toutes les ressources matérielles et outils nécessaires :

• Plaques de photocellules.
• Diodes Schottky pour shunter les cellules photovoltaïques.
• Bus spéciaux ou fil de cuivre toronné pour connecter les modules entre eux.
• Verre antireflet ou plexiglas de bonne qualité. Tout obstacle sur le chemin de la lumière solaire entraîne une augmentation des pertes d’énergie. La réfraction de la lumière doit être minime.
• Tous les matériaux nécessaires à la soudure.
• Contreplaqué, lattes ou coins en aluminium pour l'assemblage du cadre.
• Mastic silicone.
• Quincaillerie, fixations.
• Composé protecteur ou peinture pour traiter les surfaces en bois.
• Les outils courants comprennent des tournevis, des pinceaux, des coupe-verres, des fers à souder, des scies à métaux pour le bois et le métal et d'autres outils destinés à une situation spécifique.

La toute première batterie solaire assemblée de vos propres mains à partir de matériaux de récupération doit être constituée de plaques auxquelles les fils sont déjà soudés. Cela réduit le risque de dommages lors du montage. Si disponible, il sera alors moins cher d'acheter des photocellules ordinaires et d'y souder vous-même les fils. Sur la base des résultats des calculs, on sait à l'avance quelles plaques seront connectées en série et lesquelles en parallèle. Il est préférable d'établir un schéma ou un tracé de raccordement préliminaire et de réaliser l'installation en fonction de celui-ci.

Les dimensions du cadre sont déterminées en fonction des dimensions des alvéoles. Un espace thermique de 3 à 5 mm est laissé entre chaque élément et le cadre lui-même ne doit pas chevaucher les bords des éléments.

Comment assembler une batterie solaire de vos propres mains

Assemblage du boîtier de la batterie solaire

L'assemblage des panneaux solaires, à savoir le boîtier, peut être réalisé en différentes versions. Dans le premier cas, il peut être fabriqué à partir de feuilles de contreplaqué et de lattes de bois, une telle installation n'est donc pas particulièrement difficile. Les structures sont découpées sur mesure puis reliées entre elles avec des vis autotaraudeuses. Tous les joints et coutures sont pré-enduits de mastic. Toutes les pièces en bois sont recouvertes de peinture ou de composés protecteurs spéciaux. Les travaux ultérieurs ne sont effectués qu'après séchage complet de la structure.

Il est un peu plus difficile de réaliser un panneau solaire sous un angle en aluminium. Dans ce cas, le cadre est assemblé dans l'ordre suivant :

• Assemblage à partir d'un coin d'un cadre rectangulaire.
• Des trous pour les fixations sont percés dans chaque coin de la structure.
• L'intérieur du profilé sur tout le périmètre est recouvert de mastic silicone.
• Du textolite ou du plexiglas, découpé sur mesure, est placé à l'intérieur du cadre sur les zones traitées. Ils doivent être pressés aussi étroitement que possible contre les coins.
• À l'intérieur du boîtier, une feuille de matériau transparent est fixée avec des angles de montage installés dans les coins.
• D'autres travaux sont effectués une fois que le mastic est complètement sec. Tout d'abord, toutes les surfaces internes sont nettoyées de la poussière et de la saleté.

Fils à souder et photocellules de connexion

Tous les éléments des panneaux solaires sont très fragiles et nécessitent une manipulation soigneuse. Avant de commencer la soudure, ils sont essuyés pour que la surface soit parfaitement propre. Les éléments avec des conducteurs soudés doivent toujours être vérifiés et tout défaut constaté doit être corrigé.

Chaque plaque photographique possède des contacts de polarités différentes. Tout d'abord, les conducteurs leur sont soudés, puis connectés les uns aux autres.

Lors de l'utilisation de jeux de barres au lieu de câbles, les caractéristiques suivantes doivent être prises en compte :

• Les pneus sont marqués et découpés en nombre de bandes requis.
• Les contacts des plaques sont essuyés avec de l'alcool, après quoi une fine couche de flux leur est appliquée sur un côté.
• La barre omnibus est appliquée sur toute la longueur du contact, après quoi vous devez y passer un fer à souder chauffé.
• La plaque est retournée et la même opération est répétée de l'autre côté.

Lors de l'installation, le fer à souder ne doit pas être pressé trop fort contre la plaque, sinon il pourrait éclater. Il ne devrait y avoir aucune irrégularité sur la face avant après le soudage. S'ils persistent, vous devez repasser la couture avec un fer à souder.

Afin de ne pas se tromper sur le placement des plaques, avant de les assembler, il est recommandé d'appliquer des marquages ​​​​sur la surface de la feuille, en tenant compte de toutes les dimensions et de tous les espaces. Après cela, les photocellules sont placées à leur place. Ensuite, les contacts des panneaux sont connectés entre eux avec le respect obligatoire de la polarité.

Application d'une couche de scellement

Avant de sceller la structure vous-même, vous devez effectuer des tests et vérifier le fonctionnement des panneaux solaires. Il est exposé au soleil, après quoi la tension est mesurée aux bornes du bus. Si cela se situe dans les limites normales, vous pouvez commencer à appliquer du scellant.

L'une des options les plus appropriées implique les étapes suivantes :

• Le mastic silicone est appliqué sur les panneaux solaires faits maison en gouttelettes le long des bords du boîtier et entre les plaques. Après cela, les bords des photocellules sont soigneusement pressés contre la base transparente et doivent y être aussi serrés que possible.
• Un petit poids est placé sur chaque bord des plaques, après quoi le mastic sèche complètement et les photocellules sont solidement fixées.
• A la toute fin, enduisez soigneusement les bords du cadre et tous les joints entre les plaques. À ce stade, tout, sauf les disques eux-mêmes, est recouvert de scellant ; celui-ci ne doit pas se retrouver au verso.

Assemblage final du panneau solaire

Après toutes les opérations, il ne reste plus qu'à assembler complètement la batterie solaire chez vous.

Dans ce cas, la procédure sera la suivante :

• Un connecteur de connexion est installé sur le côté du boîtier, auquel sont connectées des diodes Schottky.
• Sur la face avant, l'ensemble des plaques de batteries solaires est recouvert d'un écran de protection transparent et scellé pour empêcher l'humidité de pénétrer dans la structure.
• Pour traiter la face avant, il est recommandé d'utiliser un vernis spécial, par exemple PLASTIK-71.
• Après l'assemblage, un contrôle final est effectué, après quoi la batterie solaire DIY peut être installée à sa place.