Cách xây dựng một bảng điều khiển năng lượng mặt trời tự làm

Năng lượng mặt trời thực sự là một điều kỳ diệu. Bạn đặt một tấm pin cồng kềnh dưới ánh nắng mặt trời và điện được tạo ra từ không khí loãng, sẵn sàng cung cấp năng lượng cho bất cứ thứ gì bạn cần. Nó rẻ, tự trả tiền trong một khoảng thời gian tương đối ngắn và hoàn toàn có thể tái tạo. Tất nhiên, chi phí lắp đặt hệ thống bảng điều khiển năng lượng mặt trời tại nhà bạn có thể khá khủng khiếp – trung bình, bạn sẽ tốn khoảng 25.000 USD. Phần lớn chi phí đó là nhân công và các vật liệu khác, nhưng bản thân các tấm pin mặt trời không hề rẻ, có giá dao động từ khoảng 200 đến 300 USD tùy thuộc vào công suất và loại tấm pin.

Những mức giá đó có thể khiến bạn tự hỏi liệu bạn có thể tự chế tạo các tấm pin mặt trời hay không. Câu trả lời là bạn chắc chắn có thể. Nếu bạn có trình độ tay nghề vừa phải, đã từng sử dụng mỏ hàn và hiểu các nguyên lý điện cơ bản, bạn chắc chắn có thể tự chế tạo các tấm pin mặt trời của riêng mình. Tất cả những thứ bạn cần có thể được đặt hàng trực tuyến hoặc tìm thấy tại cửa hàng phần cứng địa phương và quá trình này không khó lắm. Tuy nhiên, hãy nhớ rằng việc xây dựng bảng điều khiển của riêng bạn có thể sẽ tốn kém nếu không muốn nói là nhiều hơn việc mua một bảng điều khiển được lắp ráp chuyên nghiệp, vì vậy bạn không nên nghĩ đây là một cách để tiết kiệm nhiều tiền.

Vật liệu tự làm tấm năng lượng mặt trời

Tấm pin mặt trời là những thứ đơn giản đến mức đáng ngạc nhiên. Bạn chỉ cần một vài vật liệu cơ bản:

• Tế bào quang điện (PV). Đây là vật liệu dựa trên silicon thực sự hấp thụ ánh sáng mặt trời và chuyển đổi nó thành điện năng. Bạn có thể mua những thứ này trực tuyến khá dễ dàng, vì vậy vấn đề chỉ là quyết định bạn muốn tạo ra bao nhiêu năng lượng và mua đủ để đưa bạn đến đó. Nếu bạn đang tìm kiếm một phương pháp DIY siêu rẻ, bạn thậm chí có thể mua một chùm đèn năng lượng mặt trời trị giá 1,50 đô la từ một cửa hàng một đô la và trích xuất các tế bào nhỏ trong đó để tạo thành một mảng pin mặt trời giá rẻ.

  Nếu bạn cảm thấy thực sự tham vọng, bạn có thể tự làm hoàn toàn bằng cách sử dụng các tấm đồng, bạn có thể tạo các tế bào PV của riêng mình. Nhưng các tế bào bạn tạo ra trong nhà bếp sẽ không tồn tại được lâu hoặc tạo ra nhiều năng lượng gần như ngay cả những tế bào được sản xuất rẻ nhất, vì vậy nếu mục tiêu của bạn là cung cấp năng lượng cho tín dụng DIY, bạn chỉ nên mua tế bào của mình.

• Dây buộc dây. Đây là dây dẹt dùng để kết nối các tế bào lại với nhau thành “chuỗi”.

• Silicon lỏng. Điều này sẽ được sử dụng để niêm phong các tế bào PV được kết nối của bạn. John Burke, chủ tịch Ban Quang điện của Hiệp hội Năng lượng Mặt trời Hoa Kỳ, khuyến nghị DC 184 của Dow cho việc này, nhưng bất kỳ loại silicon lỏng trong suốt nào cũng sẽ hoạt động.

• Hàn và hàn sắt. Nếu chưa có những thứ này, bạn có thể mua que hàn và bàn ủi không chì ở bất kỳ cửa hàng đồ kim khí nào.

• Trám hoặc keo. Sử dụng keo silicon 100% để bịt kín bảng điều khiển của bạn. Trong trường hợp cần thiết, bạn cũng có thể sử dụng loại keo chắc chắn nhưng sẽ không có khả năng chống thấm nước tốt như keo trám.

• Vật liệu đóng gói. Sau khi kết nối các tế bào của mình thành dây và bịt kín chúng bằng silicone, bạn sẽ cần phải bọc chúng thêm nữa—Tế bào PV là những thứ mỏng manh và cần được giữ sạch khỏi bụi bẩn và hư hỏng. Cách tốt nhất của bạn là dán chúng vào giữa hai tấm kính. Nhưng nếu bạn có hoặc có quyền truy cập vào máy cán, bạn cũng có thể ép tấm của mình. Chất liệu này sẽ không bền bằng thủy tinh nhưng sẽ hoạt động tốt.

• Đồng hồ vạn năng. Công cụ vạn năng là tùy chọn nhưng được khuyên dùng vì bạn nên kiểm tra các kết nối của mình trong toàn bộ tổ hợp để đảm bảo rằng không có gì bị hỏng hoặc rời ra và bạn đang nhận được công suất như mong đợi.

Nếu bạn tập trung hơn vào niềm vui khi lắp ráp tấm pin mặt trời của riêng mình, hãy nhớ rằng bạn có thể mua bộ dụng cụ DIY cung cấp mọi thứ bạn cần để chế tạo một tấm pin nhỏ.

Cách tự làm tấm pin mặt trời

Sau khi có tất cả nguyên liệu, bạn có thể bắt đầu lắp ráp tấm pin mặt trời tự làm của mình:

1. Cách trình bày các tế bào PV của bạn trong một lưới. Bạn đang thiết lập “chuỗi” ô—một dòng ô sẽ được nối với nhau thành một hàng được kết nối. Bố cục bảng thông thường là bốn chuỗi, mỗi chuỗi chín ô, tổng cộng là 36 ô. Bạn nên sử dụng thước kẻ và tạo một mạng lưới gọn gàng để tất cả các đường dây của bạn được sắp xếp hoàn hảo. Bạn có thể sử dụng miếng đệm gạch để đảm bảo bạn có bố cục chặt chẽ.

2. Đo lường dây tabbing của bạn để bạn có hai chiều dài sẽ kéo dài từ trên xuống dưới của dây.

3. Hàn dây nối từ mặt trước của ô PV đầu tiên đến mặt sau của ô tiếp theo, kết nối dương với âm. Lặp lại cho đến khi tất cả các chuỗi ô của bạn được hàn lại với nhau. Nếu bạn sử dụng nhiều dây, hãy kết nối chúng bằng cách chạy dây ngang qua phần trên và dưới nơi dây nhô ra và hàn tất cả lại với nhau.

4. Bài kiểm tra. Đây là thời điểm tốt để sử dụng đồng hồ vạn năng đó và đảm bảo kết nối của bạn tốt và bạn sẽ nhận được sức mạnh mà bạn mong đợi từ chúng. nếu không, hãy điều tra và hàn lại khi cần thiết.

5. Đóng gói đầu tiên bằng silicone lỏng. Trộn silicone của bạn và sau đó nhẹ nhàng thoa, sử dụng bàn chải mềm để trải silicone. Hãy đảm bảo bạn để dây của chúng tôi ra ngoài để chúng có thể được kết nối với pin hoặc bất cứ thứ gì bạn định sạc. Để lớp đầu tiên khô, sau đó sơn lớp thứ hai.

6. Đóng gói thứ hai. Đặt dây di động của bạn lên một tấm kính. Đảm bảo không có bụi bẩn hoặc chất gây ô nhiễm khác lọt vào bên trong, đặt tấm kính thứ hai lên trên. Một lần nữa, hãy đảm bảo dây của bạn nằm ngoài vỏ bọc để chúng có thể được kết nối. Bịt kín bằng caulk.

Đó là nó. Nếu bạn kết nối mọi thứ một cách chính xác, bây giờ bạn sẽ nhận được một ít nước ép có thể sử dụng được khi đặt bảng điều khiển dưới ánh nắng mặt trời. Bạn có thể làm khung gỗ dán cho các tấm kính để tăng độ bền nếu muốn.

Nếu muốn sáng tạo hơn một chút với tấm pin mặt trời tự làm của mình, bạn có thể kết hợp các khung, bảng ghim bền hơn để có lưới siêu chặt và các cải tiến khác. Nếu bạn muốn tìm hiểu sâu hơn một chút về khoa học và kỹ thuật đằng sau năng lượng mặt trời và các tấm pin mặt trời tự làm, bạn có thể tải xuống bản PDF miễn phí Để đón mặt trời của Lonny Grafman, Giảng viên Kỹ thuật Tài nguyên Môi trường và Công nghệ Phù hợp tại Đại học Bang Humboldt và Joshua Pearce, giáo sư tại Đại học Western ở Ontario.