Изготовить солнечную батарею дома. Возможно?

[Nikk]

Типичный солнечный элемент на МОНОкристаллическом кремнии имеет эдс около 0,5-0,55В.
Ток зависит только от его площади и освещения. Для расчета используется значение 1000Вт\м2 (освещенность на экваторе).
Солнечный элемент является источником ТОКА. Т.е. независимо от нагрузки ток постоянен. (пока не выходит за пределы мощности эл-та).
Поэтому ВАХ элемента линейна до спада, вызванного пределом мощности.
График мощности солнечного элемента имеет ярковыраженный горб в районе 0,42-0,45В - т.к. ток не меняется, а с увеличением нагрузки будет падать напряжение (вплоть до точки 0 (В) (ХХ) А например).
Поэтому перегружать элемент неопасно, но вредно в смысле получаемой мощности.
С ростом температуры немного падает ЭДС элемента и его КПД, поэтому нагревать выше 70-90 градусов нежелательно.
На солнце, если не создавать эффект "термоса" - не заключать в замкнутую стеклянную коробку - то такого не происходит. Если делаете стеклянную коробку - есть смысл встроить в нее хотя бы 8-см кулер от компа - ток у него 0,1А, что незначительно (для 0,5м2 например), а охлаждение обеспечит. Ну и отверстия для сквозного потока воздуха сверху\снизу соотв-но, вент. на одном из них.

Напряжение обеспечивается соединением элементов посл-но, ток - параллельно.

КПД серийно выпускаемых солнечных элементов:
монокристаллические: 15-22 %
поликристаллические: 12-17 %
аморфные: 6-10 % (гибкие солнечные элементы)

много графиков - http://cxem.net/greentech/greentech5.php

Если есть практические вопросы, лучше писать в аську 31бО8IббЗ.
Тут все изложено, больше некуда.

[drible]

помню делал из транзистров)))

[ino53]

http://narod.ru/disk/19788311001/%D0%A1 ... F.pdf.html

Конечно, игрушка, сам хотел попробовать, да руки не доходят.

[_RUS73_]

Провел эксперимент с этой батареей.

Правда перед 100ваттной лампочкой. На расстоянии 5см от лампочки ток кз 50мА, если в плотную то до 150-170мА. Напряжение холостого хода 2,2в в 5см от лампы. В принципе нормально для батареи таких размеров

[ppp]

To: ppp
К сожалению, такого варианта с пластинами из свинца, я не встречал.

Немного удивлен, что кроме меня никто не помнит эти батареи. Ибо обращали на себя внимание именно элегантностью решения при приличных параметрах. Попробовал погуглить - никаких следов обнаружить не удалось, т.к. не помню ни производителя, ни фирменное название батарей.

Обрывочные фрагменты из собственной памяти:
- продавались как опция какой-то московской связной компанией; этими батареями комплектовалось их оборудование для работы экспедиций в тайге и проч. электроэнергоудаленных районах; завод-производитель самих батарей находился где-то на периферии и также продавал эти свои батареи, но как самостоятельное изделие;
- по внешнему виду очень напоминали боксы для хранения 3" дискет; корпус являлся одним электродом, в него, как дискеты, вставлялись свинцовые пластины в виде буквы "Т" с сильно широкой вертикальной ножкой, фактически - это была пластина с плечиками, которые (плечики) ложились на продольные контакные планки своего полюса, расположенные вдоль верхних краев бокса. Т.о. вставляя разное количество пластин можно было получать нужное напряжение на выходе вплоть до 12V. Т.е. с одной пластины они получали 1V, 1A, т.к. пластин в комплекте было 12.
- материал корпуса (второго электрода) производитель не раскрывал, страшное ноу-хау. В рекламном проспекте гордо заявлялось, что потрачено было больше года на исследования и подбор этого материала;
- стоимость была вполне вменяемой, даже ниже. Пытался купить через московских приятелей, но что-то не срослось (то ли продавали только в комлекте с оборудованием, то ли только юр.лицам). Завод же просто не отреагировал на мое электрическое письмо, хотя свой сайт с контактным e-mail у них был.

Размеры и вес девайса астрономическими не были, т.к. рекомендовалось заливать то ли 2-мя, то ли 3-мя литрами раствора повареной соли из расчета столовая ложка на литр воды. Процессы, похоже, протекали бурные, т.к. настоятельно рекомендовалось использовать батареи только на открытом воздухе, для дительных экспедиций не пренебрегать заказом комплектов запасных пластин и обязательно сливать раствор, когда батарея не использовалась.

Кстати, об 1A. CostlesS, можно Вас попросить в Ваших экспериментах обратить внимание на зависимость тока от площади меньшего из двух электродов любой пары? Хотя, чуднЫми делами занимаемся - вместо того, чтобы просто почитать труды господина Вольта (и иже с ним) двух- трехсотлетней давности, мы пытаемся ещё раз пройти тем же путём, но сами . Да, так интереснее и познавательнее.

[Starichok51]

ppp, судя по твоему рассказу, это были магниевые электроды, а не свинцовые.
магниевые батареи, например, используются в торпедах. бросили ее в воду, поступила соленая морская вода в нее, она начала работать.

[ppp]

ppp, судя по твоему рассказу, это были магниевые электроды, а не свинцовые.
магниевые батареи, например, используются в торпедах. бросили ее в воду, поступила соленая морская вода в нее, она начала работать.

Возможно. Но почему-то в памяти запечатлились как свинцовые. Наверное потому, что еще тогда мелькала мысль: "А зачем покупать запасные комплекты, если можно самому сделать форму из гипса по слепку и отливать расплавленными пластинами убитых акков".
Опять же, цена для магниевых совсем уж бросовая получалась бы. Хотя, как знать, свинец - тоже уж больно просто получалось бы.
Пороюсь еще в Сети, не может быть, чтобы вся инфа за эти несколько лет исчезла бесследно.

[ppp]

Нашёл я всё-таки эту штуку, куда соль сыпать нужно. Описание здесь: http://www.mobipower.ru/modules.php?nam ... le&sid=241
Starichok51 был прав, магний, алюминий, цинк - всё что угодно, но не свинец. Хватаем алюминиевые ложки и активированный уголь из аптечки, суем в стакан с солёной водой и продолжаем эксперименты

[Starichok51]

я всегда прав.
кроме тех случаев, когда не прав.

[Nikk]

Провел эксперимент с этой батареей.

Правда перед 100ваттной лампочкой. На расстоянии 5см от лампочки ток кз 50мА, если в плотную то до 150-170мА. Напряжение холостого хода 2,2в в 5см от лампы. В принципе нормально для батареи таких размеров

Солнечный свет даст больше тока - дело в спектральном составе излучения.

[CostlesS]

Я, тут, окна в сарае меняю, на пластиковые ... , а оборудование исправно следит за экспериментами.
Ребята. Я не против солнечных батарей. Просто решение не самое лучшее. Для примера привожу график работы солнечного элемента 2,5V 100мА на нагрузке 25 Ом (положение – горизонтальное). День подобран – самый-самый. Температура – до 40, ни одного облачка, угол солнца около 65 градусов в полдень. Мощность солнечного излучения – около 800 Ватт на м.кв. То есть это лучшее, что можно получить. Таких дней в году – максимум 5.

А сегодня облачно. В полдень, этот же элемент выдает только 0,6 Вольт (на нагрузке 25 Ом). В общем график будет тот же, только с максимумом - 0,7 Вольт. Более полная инфа - здесь.
To: ppp
Где Вы такие качественные ссылки берете? Я протолкался несколько ночей – копипаста на копипасте : (
А теперь серьезно. По Вашей ссылке очень качественная информация. Это совпадает с моими экспериментами. Запитать несколько светодиодов для освещения – не вопрос. Алюминиево медный элемент и 100 грамм электролита – сутки работает, без проблем (3V 15mA (7V XX, 250mA КЗ). Правда, у меня закончился электролит и приходится изобретать что то свое (в условиях сильно приближенным к полевым : ). Про «площадь» я помню. Данные по измерениям лежат в компьютере, вот только нет времени свести все вместе.
To: Nikk
Именно из за того, что солнечная батарея является генератором тока – мы имеем некоторую проблемку. То есть, в батарее много элементов включены последовательно, а параметры по худшему элементу в цепи. К примеру у меня есть 4 элемента 7.2V. При одинаковых условиях они выдают 89, 116, 122 и 136 мА. Если я соединю их последовательно, то у меня суммарный ток будет только 89 мА. В общем это проблема. В большой батарее, выход из строя одного элемента означает полную неработоспособность всей батареи. А это обидно.
To: Starichok51
Для торпеды соленая вода является только инициатором батареи. Если это не так, то в пресной воде торпеда работать не будет : )
To:_RUS73_
На графике – Ваш эксперимент, только в расширенном виде : )

[Starichok51]

Для торпеды соленая вода является электролитом. в пресной воде работать не будет.
у меня в детстве была маленькая магниевая батарея. я в стакане разводил обычную соль, пропитывал батарею, а потом гонял двигатель для моделей. потом батарея высыхала, и переставала работать.

[CostlesS]

Если бы мне инженер принес такое решение, типа работает только в соленой воде, то я бы отправил его «поражать цель» в первой же торпеде : )
Решений по таким батареям много, и они разные. От мешочков с электродами, до системы стаканчиков, где сам стакан является электродом. Электролиты – самые разные. От жидких в ампулах, до порошков, которые могут быть спрессованы со сменными электродами. Будет ли работать торпеда в пресной воде – я не проверял. Но думаю, нет смысла ставить «безопасность страны» в зависимость от типа воды (пресной или соленой : ).

[Nikk]

.........
To: Nikk
Именно из за того, что солнечная батарея является генератором тока – мы имеем некоторую проблемку. То есть, в батарее много элементов включены последовательно, а параметры по худшему элементу в цепи. К примеру у меня есть 4 элемента 7.2V. При одинаковых условиях они выдают 89, 116, 122 и 136 мА. Если я соединю их последовательно, то у меня суммарный ток будет только 89 мА. В общем это проблема. В большой батарее, выход из строя одного элемента означает полную неработоспособность всей батареи. А это обидно.
...............

1. солнечная батарея, если неподвижна, не должна лежать горизонтально - солнце в апогее стоит не под 90 градусов.
А как минимум, лежать так, чтобы в 12-13 часов быть перпендикулярно солнцу. Это сразу +20%.
2. 89, 116, 122 и 136 мА. Для создания батареи надо подбирать элементы по параметрам. С обычными батарейками то же самое - не рекомендуют ставить щелочные (алкалиновые) вперемешку с солевыми.
3. Чтобы батарея, грамотно сделанная, вышла из строя, это надо постараться. Менее, чем кирпичом, не получится. В качестве защиты ставят стекло (для батарей на крышах) - это уже защита от града, а в наших широтах так вообще их можно убирать под крышу - солнце-то светит наклонно даже в верхней своей точке.

В общем, моя солнечная батарейка из хрупкого монокремния (собранная на листе стеклотекстолита и защищенная тонким пластиком), размером 25 на 40 см, прошла со мной горы, и недавно поездку на речные острова. Дети были довольны, смотря мультики со смарта несколько часов в день - батареек не напасешься, а мне их и не надо.

[ppp]

Правда, у меня закончился электролит и приходится изобретать что то свое (в условиях сильно приближенным к полевым : ).

А какой был состав и плотность электролита?

[CostlesS]

.Конечно, если солнечная батарея направлена на солнце, а еще лучше – следящий привод, то она снимает максимальную мощность. Но в данном случае, на графике, только начальные данные. Зная угол солнца в полдень, Вы можете пересчитать мощность. К примеру, при 65 градусах, солнечная батарея снимает только 81% энергии солнца. А установить элемент под углом 25 градусов к горизонту, точно сориентировав на Юг – не просто.
.По поводу разных токов одинаковых батарей. Это 4-е батареи из одной партии. Три из них, постоянно работают, одна – лежит у меня в сарае, про запас. Естественно, что два года назад они были как близнецы братья... И 136 мА КЗ, это у той, которая никогда не работала. Это наводит меня на грустные мысли.

.К сожалению, состав электролита я не знаю. У знакомых «застряла» экспедиция под Мариуполем, и со мной передавали этот электролит. Немного перепало мне, на транспортные расходы.

Добавлено.
Так. Электролит оказался для цинка и работать отказался.
Пришлось комбинировать щелочь и поваренную соль (разбавляя щелочь водой до тех пор, пока электроды не перестанут сгорать как свечки).
Четыре ячейки, соединенные последовательно, выглядели так.

Результат получился грустный. По вертикали напряжение на нагрузке 510 Ом, где 5 Вольт соответствует току 10 мА. Вертикальные метки (линии) – часовые. "Горб" в середине вызван нагревом электролита до 45 гр. Цельсия.

Радует только то, что отсутствие результата – это, то же, результат : )

[Телекот]

Самая перспективная батарея для домашнего изготовления , это воздушно алюминиевая.
Вот здесь обсуждалась.http://kazus.ru/forums/showthread.php?t=18200

[Nikk]

.
Конечно, если солнечная батарея направлена на солнце, а еще лучше – следящий привод, то она снимает максимальную мощность. Но в данном случае, на графике, только начальные данные. Зная угол солнца в полдень, Вы можете пересчитать мощность. К примеру, при 65 градусах, солнечная батарея снимает только 81% энергии солнца. А установить элемент под углом 25 градусов к горизонту, точно сориентировав на Юг – не просто.
.По поводу разных токов одинаковых батарей. Это 4-е батареи из одной партии. Три из них, постоянно работают, одна – лежит у меня в сарае, про запас. Естественно, что два года назад они были как близнецы братья... И 136 мА КЗ, это у той, которая никогда не работала. Это наводит меня на грустные мысли.

1. "А установить элемент под углом 25 градусов к горизонту, точно сориентировав на Юг" - если Вам приходилось устанавливать спутниковые антенны - "тарелки", то эта задачка - детская шалость.
2. Либо это китайский кремний из неотработанного производства - либо, что более вероятно, дело в покрывающем пластике.
Все же пластик деградирует намного быстрее кремния.
Как тока будет совсем мало - можно попробовать снять этот пластик (температурным способом, отдирать не выйдет, кремний слишком хрупкий).
Думаю, результаты будут "немного предсказуемыми", учитывая что кремнию дают ухудшение параметров 10-15% за годы и десятилетия.

Самая перспективная батарея для домашнего изготовления -
Смысл какой? опыт? для чего?
Батареи всегда делались для питания устройств в случаях отсутствия электросети.
Всегда сеть дешевле - поэтому делать батарею "дома и ДЛЯ дома" бессмысленно.
А при использовании ВНЕ дома встает вопрос об габаритах, весе, удельной мощности и просто мощности.
Одно, когда приплыл на лодке на остров (на дачу на машине\поезде) на неделю-две, и совсем другое, когда идешь по горам и перевалам, неся все в рюкзаке. В первом случае можно взять и солевую батарею самодельную (хотя проще взять автомобильный аккумулятор), во втором - альтернатив солнечной батарее просто нет (хотя малогабаритный ветряк, диаметром с полметра возможно и мог бы быть конкурировать - ветер в 10 мс там обычное дело).

[ppp]

Всегда сеть дешевле - поэтому делать батарею "дома и ДЛЯ дома" бессмысленно.

Ой, не соглашусь с такими категоричными заявлениями. Живя в лесу и будучи по работе тесно зависим от телефонной и интернет связи, как-то совсем по другому на всё это смотришь. В Ваших условиях, Nikk, - да. А в моих - нет. На широте СПб, где солнечные батареи только летом можно как-то попользовать, где ветер выше 5м/сек - уже ураган, такой баночке в сарае просто цены нет. Бензо- или дизель-генератор? Да, и это тоже. Но не стану же я его гонять, чтобы просто зарядить мобильник или посидеть пару лишних часов за ноутбуком? Я просто буду собирать для этих целей и дармовую энергию солнца, и дармовую энергию ветра, а в критичных погодных условиях, когда нет ни того, ни другого, буду заливать солевой раствор вот в такие батареи и накапливать всё это в аккумуляторе, который и будет выручать меня в экстренных случаях. Не заменять энергию из розетки, а только страховаться от её исчезновения.

Достаточно просто руководствоваться здравым смыслом, без фанатизма, и будет всем счастье . Поэтому я весьма благодарен и Вам за советы по солнечным батареям, и CostlesS за его гальванические опыты и любому другому, кто делится своим собственным практическим опытом, а не интелектуализирует проблему со своей колокольни. Колокольни то у всех разные .

[Nikk]

Если в этом "домике в лесу" нет электросети - то и в солевой батарее тоже есть смысл.
Если конечно комплектующие - халявные.

Если же нет - приходится учиться считать деньги. Рассчитывать, что выгоднее - солнечную батарею со свинцовой в паре, с литиевой в паре, солевая батарея, или только солнечная подключенная напрямую на зарядку ноута или же привезти с собой из дома на дачу просто большой заряженный аккумулятор.

Не считать можно в паре случаев - либо опыт из "подножных запчастей", или денег девать некуда и можно собрать устройство из чистого любопытства.

А есть еще и ветряки с горизонтальным ротором, тихоходные, которые и до 5мс успешно работают, а еще есть плавучие микрогэс - забросил в реку и получай электричество, сплавлялся по вашим речкам

Есть термоэлектропреобразователи с элементом Пельтье - дорого и неэффективно, но тоже работает.

А если речка далеко - так вообще можно вспомнить про маленький паровой двигатель и прикрутить к нему генератор.


Вот ссылочка на использование солнечных батарей в Лен. области - круглогодичное использование, со статистикой снятой мощности! - http://www.forumhouse.ru/forum162/thread93904.html