Изготовить солнечную батарею дома. Возможно?

[CostlesS]

Вопрос. Можно ли изготовить солнечную батарею в сельских условиях? Учтем, только, что германиевые диоды и транзисторы я уже посеял, но они вряд ли вырастут, а на селеновые выпрямители невозможно найти даже семян. Фрагменты некондиционных солнечных батарей выращивать мы не можем, так как они требуют большого количества удобрений в виде зеленой массы.
Давайте опустим комментарии «нет», «низя-я» и дадим этой теме спокойно «умереть». Давайте только если «льзя’», или если «нет», то почему.

[Evgeny1]

может проще купить??
что будем питать от нее??

[Кот_Баюн]

Тут показано как собрать из готовых модулей солнечную батарею) http://www.solarinntech.ru/informations ... rukami.php
Тут очень полезная инфа о материалах.
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0% ... 0%B5%D1%8F
Тут интересная закономерность зависимосити КПД солн. бат. от условий эксплуатации
http://www.ustanovka-batarey-otopleniya ... iosistemy/
Тут самая важная инфа - рисунок устройства солнечной батареи.
http://electrohobby.ru/soln_element_ust ... batar.html


Жду результатов Ваших опытов! Я уверен, что маленькую солнечную батарею сможет сделать даже начинающий радиолюбитель, главное советских диодов побольше иметь в наличии, а также море терпения. Но может у автора есть нанолаборатория и он сделает все слои практически идеально тонкими и чистыми, тогда получит сравнительно высокий КПД(по сравнению с аналогичными). Толщину слоя нужно устремлять к размеру атома вещества, из которого состоит слой
Как по мне, то проще купить готовую планочку за 20 гривен и сразу сэкономить кучу времени, получив тот-же эффект.

[CostlesS]

To: Кот_Баюн.
Спасибо за ссылки и краткость. По крайней мере есть где начать.
To: Evgeny1.
Питать будем все ... В зависимости от среднесуточной мощности, которую удастся получить. От светодиодной подсветки до компьютера или освещения в коровнике.
Купить – проще. Я так и сделал, и второй год это работает.
Но, по мнению моих друзей, еще ни одна солнечная батарея себя не окупила.
К тому же энергии, на производство солнечной батареи уходит больше, чем с нее удается получить в течении ее срока жизни. Исключением является один тип батарей, где это теоретически возможно.
Таким образом, что бы купить и установить солнечную батарею промышленного изготовления нужно иметь очень веские причины.

[Кот_Баюн]

To: Кот_Баюн.
Спасибо за ссылки и краткость. По крайней мере есть где начать.
To: Evgeny1.
Питать будем все ... В зависимости от среднесуточной мощности, которую удастся получить. От светодиодной подсветки до компьютера или освещения в коровнике.
Купить – проще. Я так и сделал, и второй год это работает.
Но, по мнению моих друзей, еще ни одна солнечная батарея себя не окупила.
К тому же энергии, на производство солнечной батареи уходит больше, чем с нее удается получить в течении ее срока жизни. Исключением является один тип батарей, где это теоретически возможно.
Таким образом, что бы купить и установить солнечную батарею промышленного изготовления нужно иметь очень веские причины.

Срок службы солнечных батарей ограничен, они "пришли к нам" из космической промышленности, а в космосе "куча" всяких типов излучений, в следствии чего батареи выгорают и ни одна космическая станция или спутник не могут быть вечными без техподдержки. В земной атмосфере интенсивность излучений ниже чем в космосе, поэтому солнечные батареи должны работать дольше, но с меньшей отдачей мощности. Они себя окупят, но их нужно много, я в какой-то из тем считал сколько маленьких солнечных элементов надо для зарядки аккумулятора 7А*ч и насчитал около 300$, сам удивился...

[Evgeny1]

http://www.solarinntech.ru/informations/solnechnie-batarei-svoimi-rukami.php

вполне реалезуемо учитывая их цену на ebay например

От светодиодной подсветки до компьютера или освещения в коровнике.

ну с подсветкой особых проблем не будет, а вот с кампутером ........))))))))))

главное советских диодов побольше иметь в наличии, а также море терпения

оооооочень много диодов и еще их надо аккуратно распилить

[CostlesS]

Нанолаборатория конечно есть, но не по технологии, а по размерам : ) А на счет чистого кремния ... Так вот, мы тут собрались и думали: может как то без него можно обойтись?
А теперь серьезно.
Вопрос с временем службы – очень скользкий. К примеру, одна фирма очень гордится тем, что ее солнечные батареи продолжают работать на спутнике со времен Гагарина. Как они работают – неизвестно, но телеметрию спутник передает исправно, до сих пор.
С солнечными элементами на основе кремния есть много нюансов. Представляете мое удивление, когда я выяснил, что в полдень и при хорошем солнце, моя солнечная батарея заряда не дает!? Причина – она просто перегревается. Это, конечно можно устранить. Но это нюансы, которых чем дальше, тем больше.
Спектр излучения в космосе и на поверхности земли, конечно разный. Тем более, что последний сильно зависит от состояния атмосферы. Но, 0.5 kW/h на метр квадратный, до нас долетает. Меня удручает только произведение кпд батарея – преобразователь – аккумулятор – проводники ...

P.S. Большая просьба. Давайте попробуем обходиться без цитат. Это сильно удлиняет посты и вынуждает перечитывать одно и то же по два раза. В общем, тут и без них понятно о чем идет речь. Пожалуйста, если это возможно.

[YS]

ИМХО, если стоит проблема самодельного источника питания, лучше обратиться к гальваническим элементам.

[Evgeny1]

ну а если так приспичило сделать солнечную батарею, то можно надергать элементов из садовых фонариков они стоят от 50руб

[CostlesS]

To: YS
Вы правильно заметили. Интересует, именно, личное мнение.
Зная во что выливаются солнечные батареи на кремнии, я уже готов заняться и гальваническими элементами. Не смотря на то, что необходимы расходные материалы, электроды и тд. Проблема в том, что в и-нете нет ничего, кроме как воткнуть две булавки в картофелину и наслаждаться показаниями гальванометра.
Если у Вас есть идея, как это можно попробовать реализовать в условиях бездорожья и сельской местности, то очень хотелось бы узнать.
А вообще, с гальваническими элементами у меня связано много хороших воспоминаний. От батарей «Бакен», до источников питания метео зондов.
To: Evgeny1
Я бесконечно уважаю Вашу картинку и город Электросталь... Но давайте "ближе к телу".
Со светильников я, солнечных элементов уже надергал. Нарисовал ВАХ и тд. Там выбраковка из выбраковки и «ловить нечего».

[ppp]

To: YS
Проблема в том, что в и-нете нет ничего, кроме как воткнуть две булавки в картофелину и наслаждаться показаниями гальванометра.

Чаще рекомендуют лимоны - вроде, как эффективнее. Но в нашей деревне (наверное как и в Вашей), лимоны не растут, потому специально для этой темы соорудил за несколько минут энергетическую установку из того, что было в коровнике и сарае:
- ведро оцинкованное, изрядно бэушное, но помытое;
- вода колодезная обыкновенная (без какой-либо предварительной обработки);
- соль поваренная пищевая, помол №1;
- обрезок водопроводной медной трубы D25 мм.
Фото испытального стенда во вложенном файле.

Плотность электролита - 1 ст.ложка соли на 1 литр воды. При этом получены результаты:
напряжение в начале эксперимента = 0,976V, через 10минут = 0,634V и дальше не падает.
Ток кз стабильный и = 2,5-2,7mA.

Вывод: если собрать ведра со всей деревни и соответствующим образом их скоммутировать, то стрелку гальванометра можно заставить отклонится еще дальше вправо . Возвращаемся к солнцу или подбираем более подходящие, но при этом доступные в деревне, гальванические пары.

[_RUS73_]

Когда то в детстве я с советского цветного телевизора Электрон выдрал фотодиод. Помню он был желтоватого цвета и в диаметре около 5-7мм, так вот подключенный к нему моторчик от плеера вращался если его в солнечный день поместить перед солнцем. Вот с таких вот фотодиодов можно было бы набрать небольшую солнечную панель.
А себе для опытов прикупил вчера парочку вот таких вот солнечных элементов. Напряжение 2.4в, ток кз 40мА. Размер 67*28мм

[Satyr]

Но в нашей деревне (наверное как и в Вашей), лимоны не растут, потому специально для этой темы соорудил за несколько минут энергетическую установку из того, что было в коровнике и сарае:

Так у тебя там коровник есть, а ты какой то нано-чубайсовой фигней занимаешься и космическими кораблями, которые бороздят просторы большого театра ???
Биореактор ставь и генератор на газу.

[ppp]

Так у тебя там коровник есть

Увы, коровник без коровы производить навоз не хочет... Биореактор кормить особо нечем.
Однако флеймим, давайте вернемся к теме.
Биореактор какого-никакого, а ухода требует, наверное. Автор же, насколько я понял, поднимает вопрос малозатратного (в т.ч. и по обслуживанию) метода добычи эл.энергии с помощью девайса, который можно соорудить в условиях деревни.

[YS]

Проблема в том, что в и-нете нет ничего, кроме как воткнуть две булавки в картофелину и наслаждаться показаниями гальванометра.

Так а что еще? Принцип везде один - два металла из разных концов ряда электродных потенциалов и электролит. Просто и эффективно. Как уже говорилось, берем ведро, воду, соль, медь и цинк и имеем гальванический элемент. Дальше собираем много таких, и имеем приличный источник тока. Все.

[ppp]

Когда то в детстве я с советского цветного телевизора Электрон выдрал фотодиод.

Дабы облегчить жизнь топикстартеру, поэкспериментировал и с этим чудом.

Получил:
Напряжение = 0,51V
Ток кз = 1,7mА
Условия освещенности: 20:00 MSK, широта СПб (угловая высота солнца примерно 15-20градусов), небо безоблачное, прямой солнечный свет.

В целом, по мощности получается почти достойная замена оцинкованному ведру. Но хлопот меньше, устройство проще в обслуживании. Некоторые сомнения вызывает наличие линзы, боюсь, что в полдень солнце просто если и не выжжет фотоэлемент, то здоровья ему не добавит.

[ppp]

Просто и эффективно. Как уже говорилось, берем ведро, воду, соль, медь и цинк и имеем гальванический элемент. Дальше собираем много таких, и имеем приличный источник тока. Все.

Кстати, вспомнилось о простоте и эффективности. Лет 5-10 назад одна из московских контор продавала вполне приличный девайс подобного плана: ящик вменяемых размеров с набором свинцовых пластин. При необходимости поиметь электроэнергию, следовало залить ящик слабым раствором поваренной соли. Выходные параметры довольно приличные получались - 12V, 1-2A. Свинцовые пластины со временем, естественно, истончались, но контора предлагала и наборы запасных пластин. Прелесть решения состояла в том, что слив соляной раствор, мы полностью выключаем девайс, в отличие от новомодных SLA, и в сухом состоянии можем хранить его неограниченное время без всякого обслуживания, до следующей критической ситуации.

[CostlesS]

. Мой «респект» всем участникам и мой маленький «взнос» в общее дело.
. Что бы оценить эффективность разных солнечных батарей, я сделал несколько экспериментов. Точки на графике – результаты измерений. Напряжение ХХ деленное на 0.5 дает кол-во элементов в сборке (не считая самого маленького (3V), где используется напыление на стеклянную пластину, технология неизвестна, а полоски только для декорации).

. Условия измерений. Удельная мощность солнечного излучения – около 600 Ватт на метр квадратный (калориметрическое измерение, ошибка от -15 до +30%). Все солн. элементы – холодные (до 25 град.С).
.
. Не скрою, я был приятно поражен предыдущему эксперименту с ведром. По многим причинам. Поэтому решил поэкспериментировать, то же. Думаю, следующее фото добавит Вам хорошего настроения.

. Семь материалов электродов, четыре электролита, разные концентрации, результаты измерений ... Пока только первая серия экспериментов. Думаю, что разбираться с результатами придется не меньше недели.
.
To:_RUS73_
Cделаете несколько экспериментов - отпишитесь. Интересно что получится.
To:Satyr
Если Вы уже поставили себе биореактор или генератор на газу, то не могли бы Вы рассказать нам, об этом, подробнее.
To: YS
Спасибо за ряд электродных потенциалов. Это сэкономило, мне, не менее часа. Но что то мне подсказывает, что с гальваническими элементами не все так просто.
To: ppp
К сожалению, такого варианта с пластинами из свинца, я не встречал. Конечно интересно было бы заглянуть в середину, но это уже в прошлом. Из красивых решений я припоминаю только электробритву, на одноразовых батарейках. Такой пакетик, напоминающий упаковку от чайного пакетика, смачивался водой и вкладывался под крышку. К сожалению детально ознакомится с устройством не удалось. Так же не удалось расковырять батарейку от радио зонда т.к. она идет в пакете месте с передатчиком, который дюже дорого стоит.
В общем, красивые решения есть. Осталось совместить их с условиями реальной действительности : )

[Nikk]

Смотря что понимать под этим. Если изготовить "с нуля" - то достаточно качественную невозможно.
Есть варианты на окислах меди и т.п., но кпд их настолько низок, что имеет только лабораторный смысл в виде опыта.

Сделать батарею из готовых пластин моно- или поликристаллического кремния - это можно и под силу любому.
Готовые пластины можно купить на e-bay или китайских сайтах, но про китайский кремний были слухи, что он некачественный, но сам не проверял. У китайцев закупка минимальная была недавно от 100 пластин вроде бы, при цене пластины 3-4$ и мощности 2-3 Вт это уже неплохо.
Также на e-bay встречал предложения продажи наборов пластин 50-100-200 штук с обломанными краями, при этом площадь уменьшена незначительно. Работать они будут почти как целые, а товарный вид поврежден - и цена резко ниже.
Из можно было купить чуть ли не по 1$ за 1 Вт.
Вот это - уже реальный вариант. Даже для села. Чтобы пересылка не была как в поговорке, брать надо сразу побольше, баксов на 100-200 минимум.
У нас в России элементов в продаже практически нет. Те что в Чип-Дип - по цене просто вымогательство, в 10 раз дороже чем целые элементы с e-bay.

примеры -
http://cgi.ebay.com/1000w-solar-cells-D ... 415bcb6c39
1000w 350$

http://cgi.ebay.com/72-5x6-solar-cells- ... 415ba63d71
72 элемента по 6.7a 0.5v - $125.00 - это 240Вт.

Эффективность солнечных батарей - при условии нормированного падения света 1000 Вт\м2 и КПД 14% - 140 Вт.
140Вт с кв.м.

Это вам настоящие солнечные элементы, а не порнография из обожженого медного листа, который сам (медь) стоит немало и дает миллиамперы, или разломанных диодов\транзисторов.

[Nikk]

Есть солнечная батарея размером 25 на 40 см. Дает 10В на ХХ, 8В при макс. токе, около 0,7А при КЗ.
Используется в горных походах.
Схема такая - СБ - пара посл. включенных литиевых сборок из 18650 элементов.
Сначала долго заморачивался насчет схемы заряда - но решение пришло само собой - если емкость аккумов намного больше, чем ток заряда - то перезарядить аккумы не получится, а напряжение в точке макс. можности СБ как раз около 8 - 8,4В
Далее, сделан на 2576 преобразователь с 8 на 5 В и на выходе - разъем USB.

От USB питается телефон, GPS, кпк.
От аккумов напрямую - рации (переделаны с батареек, выведен разъем для внешнего питания), фонарик (на XP-G R5).
Также рации могут питаться тоже напрямую от солнечной батареи.
Аккумы по 8,4 можно параллелить\соединять последовательно при необходимости получения 14-14,8В (для более мощного фонаря на 3*XP-G R5)