制作太阳能板的材料
在开始建造太阳能电池时，您需要储备以下材料：
- 硅酸盐板-光电池；
- 刨花板、铝角和板条；
- 硬质泡沫橡胶 1.5-2.5 厘米厚；
- 一种透明元件，用作硅晶片的基底；
- 螺钉、自攻螺钉；
- 户外用硅酮密封胶；
- 电线、二极管、端子。
所需材料的数量取决于电池的大小，这通常受到可用光电池数量的限制。您需要的工具包括：一把螺丝刀或一套螺丝刀、一把用于金属和木头的钢锯、一个烙铁。要测试成品电池，您需要一个电流表测试仪。
现在更详细地考虑最重要的材料。
硅晶片或太阳能电池
电池用光电池分为三种类型：
- 多晶;
- 单晶;
- 无定形的。
多晶板的特点是效率低。有用操作的大小约为 10 - 12%，但这个数字不会随着时间的推移而减少。多晶的寿命为 10 年。
太阳能电池由模块组装而成，而模块又由光伏转换器组成。带有刚性硅光电池的电池是一种夹层结构，连续层固定在铝型材中。
单晶太阳能电池拥有更高的效率 - 13-25% 和长使用寿命 - 超过 25 年。然而，随着时间的推移，单晶的效率会降低。
单晶转换器是通过锯切人工生长的晶体获得的，这解释了最高的光电导率和性能。
薄膜光电转换器是通过在柔性聚合物表面上沉积一薄层非晶硅而获得的。
柔性非晶硅电池是最先进的。他们的光电转换器被喷涂或焊接到聚合物底座上。效率在 5 - 6% 左右，但薄膜系统非常易于安装。
具有非晶光转换器的薄膜系统是最近才出现的。这是一个极其简单且尽可能便宜，但比竞争对手更快地失去消费者品质的方法。
不建议使用不同尺寸的光电管。在这种情况下，电池产生的最大电流将受到最小电池电流的限制。这意味着较大的印版将无法满负荷工作。
购买光电管时，向卖家询问运输方式，大部分卖家采用打蜡方式，以防止易碎元件的破坏
光电池的成本是相当高的，但是很多商店都卖所谓的B组元件。分配到这个组的产品有缺陷，但适合使用，其成本比标准板低40-60%。
框架和透明元素
未来面板的框架可以由木板条或铝角制成。
出于多种原因，第二种选择更可取：
- 铝是一种轻金属，不会对计划安装电池的支撑结构造成沉重的负担。
- 在进行防腐处理时，铝材不受生锈的影响。
- 不吸收环境中的水分，不腐烂。
选择透明元件时，需要注意太阳光的折射率和吸收红外辐射的能力等参数。光电池的效率将直接取决于第一个指标：折射率越低，硅片的效率越高
光电池的效率将直接取决于第一个指标：折射率越低，硅片的效率越高。
有机玻璃或其更便宜的版本 - 有机玻璃的最小光反射系数。聚碳酸酯的折射率略低。
硅光电池本身是否会发热取决于第二个指标的值。盘子受热越少，它们的使用寿命就越长。红外辐射最好被特殊的吸热有机玻璃和具有红外吸收的玻璃吸收。更糟糕的是 - 普通玻璃。
如果可能，最好的选择是使用抗反射透明玻璃作为透明元件。
就成本与光的折射率和红外辐射的吸收比而言，有机玻璃是制造太阳能电池的最佳选择
太阳能电池的工作原理
该设备旨在将太阳光线直接转化为电能。
这种作用称为光电效应。
用于制造元素的半导体（硅晶片）具有带正电和带负电的电子，由两层组成，n 层 (-) 和 p 层 (+)。
在阳光的影响下，多余的电子会从这些层中被击出，并占据另一层的空位。
这会导致自由电子不断移动，从一个板移动到另一个板，从而产生存储在电池中的电能。
规格
太阳能电池装置由几个部件组成：
直接太阳能电池/太阳能电池板；
将直流电转换为交流电的逆变器；
（Tesla Powerwall - 7KW 太阳能电池板电池 - 以及电动汽车的家庭充电）
家庭太阳能发电厂的运行原理
太阳能发电厂是一个由面板、逆变器、电池和控制器组成的系统。太阳能电池板将辐射能转化为电能（如上所述）。直流电进入控制器，控制器将电流分配给消费者（例如，计算机或照明设备）。逆变器将直流电转换为交流电并为大多数家用电器供电。电池储存的能量可以在晚上使用。
视频说明
一个很好的计算示例，显示需要多少面板来提供自主电源，请参阅此视频：
太阳能如何用于产生热量
太阳能系统用于热水和家庭供暖。即使在供暖季节结束时，他们也可以提供热量（应业主的要求），并免费为房屋提供热水。最简单的设备是安装在房屋屋顶上的金属板。它们积累能量和温水，这些水通过隐藏在它们下面的管道循环。所有太阳系的运作都基于这一原理，尽管它们在结构上可能彼此不同。
太阳能集热器包括：
- 储存罐;
- 加油站;
- 控制器
- 管道；
- 配件。
根据结构类型，平板和真空收集器是有区别的。在前者中，底部覆盖有隔热材料，液体通过玻璃管循环。真空收集器非常高效，因为热损失保持在最低限度。这种类型的集热器不仅提供私人住宅的太阳能加热 - 方便将其用于热水系统和加热池。
太阳能集热器的工作原理
受欢迎的太阳能电池板制造商
大多数情况下，英利绿色能源和尚德电力公司的产品都在货架上。 HiminSolar 面板（中国）也很受欢迎。他们的太阳能电池板即使在雨天也能发电。
太阳能电池的生产也已由国内制造商建立。以下公司这样做：
- 新切博克萨尔斯克的 Hevel LLC；
- 泽列诺格勒的“电信-STV”；
- 莫斯科的 Sun Shines（自主照明系统有限责任公司）；
- JSC“梁赞金属陶瓷设备厂”；
- CJSC“Termotron-zavod”等。
您总能找到价格合适的选择。例如，在莫斯科为家庭购买太阳能电池板，成本从 21,000 到 2,000,000 卢布不等。成本取决于设备的配置和功率。
太阳能电池板并不总是平坦的 - 有许多型号将光线集中在一个点上
电池安装步骤
- 要安装面板，选择照明最多的地方 - 通常是建筑物的屋顶和墙壁。为了使设备尽可能高效地运行，面板安装在与水平线成一定角度的位置。区域的黑暗程度也被考虑在内：周围可以产生阴影的物体（建筑物、树木等）
- 面板使用特殊的紧固系统安装。
- 然后将模块连接到电池、控制器和逆变器，对整个系统进行调整。
对于系统的安装，始终开发一个个人项目，该项目考虑到情况的所有特征：太阳能电池板将如何安装在房屋的屋顶上，价格和条款。根据工作类型和范围，所有项目均单独计算。客户接受工作并获得保证。
太阳能电池板的安装必须由专业人员进行并遵守安全措施。
结果 - 太阳能技术的发展前景
如果在地球上太阳能电池板最有效的运行受到空气的阻碍，空气在一定程度上会散射太阳辐射，那么在太空中就不存在这样的问题。科学家们正在开发带有太阳能电池板的巨型轨道卫星项目，这些卫星将每天 24 小时运行。从它们那里，能量将被传输到地面接收设备。但这是未来的问题，对于现有的电池，努力的方向是提高能源效率和减小设备的尺寸。
太阳能发电系统组装图
太阳能电池板的连接是使用横截面为 4 mm2 的内置连接线进行的。最适合此目的的是实心铜线，其绝缘编织层可抵抗紫外线辐射。
在使用绝缘不耐紫外线的电线的情况下，建议将其外部铺设在波纹套管中。
每根线的末端通过焊接或压接连接到 MC4 连接器，确保紧密连接。
无论选择哪种方案，在连接太阳能电池板之前，都必须检查正确的接线。
连接面板时，不建议超过其他设备的允许电流和最大电压的技术要求。
遵守制造商对充电控制器和逆变器的规范非常重要。
最简单的太阳能发电厂的标准组装方案如下。
面板与电池、逆变器和控制器的连接方案设计简单，因此不会造成任何特殊的连接困难
为避免损坏控制器，在连接系统元件时遵循顺序非常重要。安装工作分几个阶段进行：安装工作分几个阶段进行：
安装工作分几个阶段进行：
- 电池连接到控制器，为此使用适当的连接器，不要忘记观察极性。
- 太阳能电池通过连接器连接到控制器，同时遵守相同的极性。
- 12 V 负载连接到控制器连接器。
- 如果需要将电压从 12 V 转换为 220 V，则电路中包含一个逆变器。它仅连接到电池，绝不直接连接到控制器。
- 设计用于 220 V 电压的电器连接到逆变器的自由输出。
连接后，您需要检查极性并测量面板的开路电压。如果指示器与护照值不同，则连接不正确。
要将设备连接到系统，无需打开接线盒 - 所有连接器都位于触手可及的位置
在最后阶段，太阳能电池必须接地。为了尽量减少短路的可能性，保险丝安装在电池、逆变器和控制器之间的连接处。
太阳能发电厂的能量将用于为小功率家用电器供电和为移动设备的电池充电：
以下文章中提供的信息将为那些希望自己动手构建太阳能电池的人提供帮助。
太阳能电池板的类型及其设备
太阳能电池板的分离是通过电力进行的。这里有两种类型：
- 低功率 - 12-24 英寸。这种能量足以为几个家用电器供电。例如，电视或电脑可以完全照亮房子。
- 大功率。这是一个完整的系统，不仅为家用电器和照明提供电力，还为供暖系统提供电力。您可以选择电池的功率，使其仅满足某些需求。例如，仅用于加热。
如果我们谈论太阳能电池板的全套供暖，那么它包括：
- 集电极型太阳能电池。它们也被称为真空。
- 控制整个系统整体运行的控制器。一个非常必要的设备，整个加热的效率取决于其操作。
- 一种循环泵，通过整个供暖系统的收集器将水从储罐中抽出。
- 冷却液储罐。它的体积可以在 500-1000 升之间变化。
计算能力的细微差别
要准确确定太阳能电池板所需的功率，您需要确定所消耗的能源将用于什么目的。这将取决于房屋的面积和体积、居住在其中的人数以及这种能源的消耗频率。
例如，一个三四口之家每月消耗 200-500 千瓦。这只是照明、电器和供暖的总消耗。如果在这里增加热水供应，那么太阳能电池的功率将不得不增加。这同样适用于地暖系统。顺便说一句，对于地暖，功率是根据 10 平方米的地板与 1 平方米的太阳能电池平面的比率计算的。如果使用传统的水管加热，安装传统的电加热锅炉，那么比例会有所不同：每年每平方米房屋面积1000千瓦时
请注意 - 每年。如果我们比较这个消耗，将其转移到天然气的使用，那么比率将如下：每 1 平方米 100 升天然气。目前，制造商提供紧凑尺寸的大功率太阳能电池板。
市面上有面积4㎡的机型，年产2000kW/h
目前，制造商提供紧凑尺寸的大功率太阳能电池板。市面上有面积4㎡的机型，年产2000kW/h。
另一方面，专家认为，对于俄罗斯的气候条件，拒绝主要的空间供暖方法是错误的决定。太阳能电池板在冬季无法有效工作，因此内部温度总是会出现问题。最好的选择是解决这个问题的综合方法。也就是说，加热系统使用传统燃料，并使用太阳能电池板作为辅助选项。
类型和型号
购买的一般特征和可用性
设备不危害环境，提供稳定的电力，无电涌。而且，最重要的是，它提供免费能源：无需支付水电费。
太阳能电池板发明后外观变化不大，内部“馅料”难说
太阳能模块通过产生直流电将光转化为电能。面板面积可达数米。当需要增加系统的功率时，增加模块的数量。它们的有效性取决于阳光的强度和光线的入射角度：位置、季节、气候条件和一天中的时间。为了正确考虑所有这些细微差别，安装应由专业人员进行。
模块类型：
单晶。
由转换太阳能的硅电池组成。不同的紧凑尺寸。就性能而言，这是迄今为止最高效（效率高达 22%）的家用太阳能电池。一套（它的价格是最昂贵的）将花费 10 万卢布。
多晶。
他们使用多晶硅。它们不如单晶太阳能电池效率高（效率高达 18%）。但是它们的成本要低得多，因此它们可供普通人群使用。
无定形的。
他们有薄膜硅基太阳能电池。就能量产生而言，它们不如单晶和多晶，但它们也更便宜。它们的优点是能够在漫反射甚至低光下发挥作用。
异质结构。
当今现代和最高效的太阳能模块，效率为 22-25%（在整个使用寿命期间！）。它们在多云天气和高温下都有效）。
在俄罗斯，该技术的唯一组件制造商是 Hevel 公司，它是世界上五家生产异质结构太阳能组件的制造商之一。
2016年，公司研发中心获得了自己的异质结构模块技术专利，目前正在积极开发中。
赫维尔太阳能电池板
该系统还包括以下组件：
- 将直流电转换为交流电的逆变器。
- 蓄电池。它不仅可以积累能量，还可以在光照变化时消除电压降。
- 电池充电电压、充电方式、温度等参数的控制器。
在商店中，您可以购买单个组件和整个系统。在这种情况下，设备的功率是根据具体需要确定的。
系统设计和选址
太阳能系统的设计包括太阳能板所需尺寸的计算。如上所述，电池的尺寸通常受到昂贵的光电池的限制。
太阳能电池必须以一定的角度安装，以确保硅片最大程度地暴露在阳光下。最好的选择是可以改变倾斜角度的电池。
太阳能板的安装地点可以非常多样化：在地面上，在房屋的斜屋顶或平屋顶上，在杂物间的屋顶上。
唯一的条件是电池必须放在场地或房屋向阳的一面，不要被高高的树冠遮蔽。在这种情况下，最佳倾角必须通过公式或使用专门的计算器来计算。
倾斜角度取决于房屋的位置、季节和气候。希望电池能够随着太阳高度的季节性变化而改变倾斜角度，因为。当太阳光线严格垂直于表面时，它们的工作效率最高。
对于独联体国家的欧洲部分，推荐的固定倾斜角度为 50 - 60 º。如果设计提供了用于改变倾斜角度的装置，那么在冬天最好将电池放置在与地平线成 70º 的位置，在夏天放置在 30º 的角度
计算表明，1 平方米的太阳系可以获得 120 瓦的功率。因此，通过计算可以确定，要为一个普通家庭提供每月300千瓦的电力，至少需要20平方米的太阳能系统。
立即安装这样的太阳能系统将是有问题的。但即使安装一个 5 米长的电池也将有助于节省能源，并为我们星球的生态做出微薄的贡献。我们还建议您熟悉计算所需太阳能电池板数量的原理。
在集中供电频繁停机的情况下，太阳能电池可作为备用能源。对于自动切换，需要提供不间断的供电系统。
这样的系统的方便之处在于，当使用传统的电源时，太阳能系统的蓄电池同时被充电。为太阳能电池服务的设备位于房屋内部，因此需要为其提供一个专门的房间。
将电池放置在房屋的倾斜屋顶上时，不要忘记面板的角度，这是电池具有改变季节角度的装置时的理想选择
再次关于权宜之计
使用太阳能代替通常的能源资源是有益的。根据所选的太阳能系统类型，可节省高达 100% 的有偿热耗。
完全更换加热系统的一种选择是使用带有真空管的收集器。这是一个初期阶段相当昂贵的项目。未来，它可以保证完全的能源独立，在 6-8 年内收回成本。
家庭工匠的聪明才智无止境——一根普通的软管就可以变成一个迷宫，用于收集器内部的流体循环
太阳能装置的使用寿命长达 25 年。它们几乎不需要维护 - 定期清洁表面上的雪、灰尘、碎屑。至于维修，可以自行进行。一个显着的缺点是平板集热器和太阳能电池板“害怕”飓风。
这种供暖对房屋的居民和环境来说是安全的。它是完全免费的，不依赖于汇率、能源价格。
如何将太阳能电池板连接到充电控制器
该设备用于带有电池的系统中，以监控其充电水平。也就是说，它将多余的电力倾倒在它们身上，并防止在充满电的情况下积累。它还可以连接额定电压较低的设备 - 12V、24V、48V 等。 （取决于面板的连接方式）。
- 1 对触点 - 已连接面板网络。
- 2 对 - 电池已连接。
- 3 对 - 连接源和低功耗。
建议先连接电池进行设备测试。然后面板本身，在消费者之后，如果它在电路中提供。
连接图，在控制器的文档中。一切都非常简单明了。
用自己的双手做一个收藏家
购买现成套件时，该方案 太阳能电池板连接 通常在随附的文档中注明。但一些居民更喜欢在家组装一个自制的收藏家。一个简单的单元是由临时材料制成的，使用从过时或损坏的冰箱中取出的蛇形结构作为基础。
要制作收藏家，您需要准备：
- 箔和玻璃板；
- 冰箱里的一个线圈（您也可以从它上拆下连接夹并在新装置中使用它们）；
- 创建框架的机架元素；
- 胶带；
- 紧固件 - 螺钉和螺钉；
- 橡胶垫;
- 液体罐；
- 供应和排水管道。
首先清洗线圈上的污垢、灰尘和氟利昂痕迹，然后擦干。板条被凿成适合蛇形结构的尺寸，使其适合由它们组装的框架。然后，您需要将导轨相互连接。橡胶地毯必须与框架的尺寸相匹配。必要时剪掉多余的部分。在连接轨道的过程中，必须在墙壁上打小孔，以便盘管在需要时从那里通过。
垫子上面覆盖着一层箔。如果您必须使用小切口进行涂层，它们会用胶带连接。然后铺设机架结构，然后 - 用夹子固定的线圈。后者必须用螺丝固定在对面。导轨也从其上钉出，以使配置更加坚固。
如果在导轨和铝箔之间发现间隙，则应该用胶带将它们密封。这将确保将热损失保持在最低水平，并提高成品工厂的效率。设备准备就绪后，将在其上放置一个玻璃盖。然后用胶带围绕产品的整个周边进行上胶。
安装细微差别
安装屋顶后，这些调节功能就消失了，您无需重建屋顶即可满足所需的倾斜角度。
一定要考虑到电池相互遮光的时刻。如果将它们放在屋顶上的同一平面上，那么有些农场会使用多个级别。
在这种情况下，应考虑避免阴影所需的距离。这个距离是桁架高度的 1.7 倍。
专家提示：为了更好地利用可用空间，建议结合太阳能电池板的排列类型。将面板固定在房屋屋顶和特殊地面农场上。
完成工作的结果将是您的站点上有一个太阳能电池，根据材料和面积的不同，您可以获得不同数量的电量。
通过第一次在您的地方自己安装，将来您将能够向其他人提供这项服务，并且由于太阳能电池板的销售目前正在增长，这可以让您的口袋里多出“一分钱” .
观看视频，其中详细显示了安装太阳能电池板的步骤：
太阳能电池安装
太阳能电站的建设比成套设备的优势在于能够不断增加容量，优化工艺。
您需要随着项目的开发开始制造工作站。在这个阶段，考虑以下因素：
——模块的安装地点；
- 计算结构的倾斜角度；
- 如果计划使用屋顶安装，计算屋顶框架、墙壁和基础的承载能力；
- 房子里有一个单独的房间或角落存放电池。
购买必要的设备和光电管后，进行安装。
• 框架从一个 35 毫米宽的铝角处聚集。电池的体积必须与所需数量的光电管 (835x690 mm) 的尺寸相对应。
• 用两层密封剂密封拐角内侧。
• 将一片有机玻璃、聚碳酸酯、有机玻璃或其他材料放入框架中。通过轻轻按压周边表面来密封框架和板材接头。离开户外直到完全干燥。
• 用十个硬件将玻璃固定在框架角落和侧面的孔中。
• 在固定光电管之前清洁表面上的灰尘。
• 在用酒精擦拭触点并涂上助焊剂后，将导体焊接到瓷砖上。在使用晶体时，应避免对其施加压力。脆弱的结构可能会倒塌。
• 翻转板并以相同方式焊接。
• 将光电管放在框架中的有机玻璃上，用安装胶带固定。标记后布局更容易完成。也建议使用硅胶胶进行紧固。它必须逐点应用。每块瓷砖一滴就足够了。
• 放置晶体时必须有3-5 mm 的间隙，以使材料加热时表面不会变形。
• 将沿光电管边缘的导体与公共母线连接。
• 使用专用设备测试焊接质量。
• 通过在瓷砖之间涂抹密封剂来密封面板
用手指轻轻按下它们，使边缘紧贴玻璃。还需要在框架边缘涂上密封剂
• 用保护玻璃关闭框架。密封所有连接以防止湿气进入。
• 将面板固定在屋顶或其他阳光充足的地方。
