Меню

Как паять элементы солнечной батареи

Пайка солнечных панелей своими руками: все, что нужно знать домашнему мастеру

Дата публикации: 4 сентября 2019

Покупка готовой конструкции солнечных батарей часто сопряжена со значительными расходами. Поэтому те, кто умеет держать в руках инструмент и немного разбирается в физике, принимают решение самостоятельно выполнить пайку панелей. При кажущейся сложности процесс не займет много времени и позволит получить достойный по качеству и приемлемый по цене результат. Особенно если воспользоваться советами грамотных специалистов и строго соблюдать последовательность действий.

Необходимые инструменты и расходные материалы для пайки солнечных панелей

Понятие «пайка солнечных элементов» подразумевает соединение проводников и готовых фотоэлементов. Учитывая кропотливость данного процесса, можно с уверенностью сказать: с ним справятся только терпеливые и аккуратные мастера. Любая ошибка здесь не пройдет, и придется делать работу заново.

Для сборки панелей потребуются:

  • Солнечные элементы;
  • Тонкие и широкие плоские проводники;
  • Паяльник;
  • Флюс;
  • Припой.

Как показывает практический опыт, спаять солнечные панели из 32-36 элементов вы сможете за пару дней активной работы. Для небольших солнечных систем это вполне допустимая трата времени, которая будет полностью оправдана низкой ценой готовой панели. Если же в ваших планах сборка огромной батареи из нескольких сотен элементов, их самостоятельная пайка экономически нецелесообразна. Гораздо более выгодным решением будет покупка готовой панели, не требующей доработки и усовершенствования.

Обратите внимание: толщина панелей фотоэлементов составляет всего 0,2 мм. Поэтому случайное неловкое движение приведет к поломке хрупкой батареи. При монтаже соединений не стоит спешить, тем более что в этом случае велик риск совершить ошибку и испортить готовую конструкцию.

Рекомендации для тех, кто намерен паять солнечные элементы своими руками

Стремление сэкономить и выполнить сборку в минимальные сроки может сыграть с домашним умельцем плохую службу. Среди самых распространенных ошибок:

  • Попытка заменить часть комплектующих более дешевыми аналогами российского производства. Обычно на такую альтернативу мастера «подталкивают» проводники плоской формы. Выбор в их пользу обусловлен незначительной толщиной фотоэлементов и гибкостью тонкого листа металла. Замена плоских проводников на обычные проволочные потребует дополнительного времени на пайку и станет причиной ухудшения внешнего вида готовой панели, на отдельных участках которой будут заметны крупные соединительные элементы. Кроме того, толстые провода могут стать причиной поломки хрупких батарей. Оптимальное решение, гарантирующее экономию, — заказ комплекта приспособлений для сборки и пайки солнечных панелей своими руками, где будет все необходимое для качественного соединения элементов.
  • Низкая мощность паяльника. Для сборки солнечных панелей потребуется модель на 60-80 Вт. В противном случае вам не удастся выполнить качественную пайку из-за непрочного соединения элементов. Кроме того, маломощный паяльник будет быстро остывать, и придется прикладывать физическое усилие для плавления металла. А любое незначительное давление на поверхность батареи приведет к появлению трещин и порче элемента.

В качестве припоя можно использовать проволочное олово с канифолью. Подходящий флюс для сборки солнечных батарей — бескислотное соединение, не требующее дополнительной промывки и не оставляющее на поверхности металла следов органических соединений.

Последовательность пайки солнечных панелей своими руками

Чтобы правильно спаять солнечные батареи, стоит придерживаться определенной последовательности действий:

  • Выполняется нарезка плоских проводников. Длина фрагментов – чуть меньше ширины фотоэлемента с учетом расстояния между панелями. Так, для батарей шириной 156 мм расчет выглядит следующим образом: из рекомендуемой длины плоского проводника 78 мм будут припаяны к лицевой стороне панели, 5 мм уйдет на зазор, и оставшиеся 63 мм будут соединены с тремя контактами на тыльной стороне батареи. Для точной нарезки можно использовать два сложенных вместе толстых отрезка картона – в данном случае шириной 73 мм и толщиной 5 мм, чтобы общая сумма параметров равнялась требуемой длине нарезки полос. Сложенные листы обматывают лентой проводника, после чего с одного края ее разрезают ножницами.
  • Подготовка к процессу пайки включает в себя обработку флюсом лицевой стороны панелей, полярность которой отрицательна.
  • Плоский проводник укладывается на лицевую сторону панели и надежно фиксируется паяльником. В лужении мест соединений необходимости нет, за исключением случаев, когда качество соединений вызывает сомнения. Затем аналогичным образом проводник припаивают с тыльной стороны элемента, не допуская его чрезмерного перегревания вследствие длительного воздействия паяльника.
  • Аналогичным образом выполняется пайка всех элементов, после чего их следует соединить в цепь последовательно от «плюса» к «минусу».
Читайте также:  Кронштейн для установки солнечной панели

  • Теперь можно приступать к укладке готовой конструкции на будущую основу. Зафиксировать элементы в нужном положении с расстоянием между панелями можно различными способами: скотчем, строительными крестиками для укладки кафеля или с помощью макета из фанеры, где размечено место для каждой батареи.
  • Закрепив панели, их обрабатывают флюсом и соединяют более широким проводником.

Остается смонтировать припаянные элементы в корпус батареи и тщательно изолировать конструкцию, чтобы защитить ее от неблагоприятного воздействия погодных условий.

Источник

Пайка солнечных элементов в домашних условиях

Если вы решили собрать солнечную панель своими силами, то вы скорее всего столкнетесь с такой вещью, как пайка проводников на фотоэлементы. Сам по себе процесс пайки шин на солнечные элементы является очень кропотливым, поэтому сложным. Для того, чтобы ваше стремление к использованию альтернативных источников энергии не столкнулось с такой преградой, вы можете ознакомиться с основными аспектами правильной пайки проводников на элементы солнечной панели.

Материалы необходимы для пайки элементов:
1) солнечные элементы
2) тонкие плоские проводники
3) паяльник
4) широкие плоские проводники
5) флюс
6) припой

Рассмотрим более подробно все нюансы процесса пайки элементов солнечной панели.

Самое главное при данном процессе это не спешить. Сами солнечные элементы весьма тонкие и хрупкие, их толщина оставляет всего 0.2 мм, поэтому любое чрезмерное усилие или резкое движение может привести к их поломке.

В среднем на пайку одной солнечной панели состоящей из 36 элементов уходит порядка двух дней времени. Поэтому если вы решили собирать целые системы состоящие из множества солнечных панелей, то всерьез задумайтесь над количеством времени затраченным на пайку проводников, возможно приобретать солнечные элементы с уже готовыми проводниками будет для вас выгоднее.

Основной ошибкой тех, кто впервые решил собрать солнечную панель является то, что они считают достаточным приобрести в магазине только сами солнечные элементы, а остальное можно заменить аналогами продающимися на местном рынке радиодеталей. Однако данное видение не совсем верно, в солнечных панелях используются плоские проводники, которые обычными проводами заменять не рекомендуется, так как потребуются достаточно толстые провода, а это означает большие затраты времени на пайку, не эстетичный вид конструкции и к тому же, излишняя жесткость провода может стать причиной поломки самого элемента.

Именно поэтому автор рекомендует заказывать комплект солнечных элементов уже с диодами, шинами, тонкими плоскими проводниками для пайки элементов и более широкими для соединения секций между собой. Такой подход сэкономит как ваше время, так и деньги на доставку.

Так же нам понадобиться паяльник мощностью 60-80 Вт. Если паяльник будет менее мощным, то скорее всего он будет быстрее остывать из-за того, что большая поверхность солнечного элемента будет отбирать тепло, следовательно придется придавливать паяльник и дольше удерживать его на солнечном элементе. Это в свою очередь может вызвать поломку элемента либо его перегрев. В качестве припоя автор рекомендует использовать проволочное олово, можно даже с канифолью. В качестве флюса подойдет любой бескислотный для пайки радиоэлектроники, но желательно использовать тот, который не требует промывки и оставляет меньше жирных следов.

Читайте также:  Солнечные батареи оксида кремния

После того, как все необходимые инструменты и комплектующие были собраны, можно приступать к подготовке к пайке солнечных элементов. Для начала необходимо нарезать плоские проводники. Длину проводников необходимо рассчитать так, чтобы она была чуть короче ширины солнечного элемента. Таким образом, при использовании солнечных элементов размером 78 на 156 мм, длинна проводника должна составлять 146 мм, учитывая зазор в 5 мм между элементами. Распределение проводника по элементу идет следующим образом: 78 мм припаивается к лицевой части элемента, 5 мм оставляет на зазор между ними, а 63 мм припаивается к трем контактам расположенным на тыльной стороне элемента.

Довольно удобно производить нарезку проводников при помощи толстого картона. Берется два листа картона шириной 63 мм и толщиной 5 мм, они складываются вместе, и затем на них наматывается проводник. Затем картон раздвигается и с одной стороны проводник разрезается ножницами.

Так же следует заметить, что при пайке элементов 6 на 6, в целях экономии, допустимо паять шину не по всей длине, а оставшуюся часть просто залудить.

Однако запомните от того насколько качественно будут припаяны проводники будет сильно зависеть КПД всей солнечной батареи.

После нарезки проводника можно приступать к подготовке элементов для пайки. Обычно лицевая торона элементов является минусом, а тыльная плюсом. поэтому по всей длине контактной площадки лицевой стороны она промазывается флюсом.

Эти действия необходимо проделать с каждым элементом, после чего начинать пайку их в общую цепь. Стандартно принято соединять элементы последовательно от плюса к минусу в одну цепочку, таким образом напряжение всех элементов суммируется, а ток остается прежним.

Ниже приведена схема пайки элементов в общую цепь:

После того, как вы определились с итоговой формой солнечной панели следует разместить элементы в несколько рядов на рабочей поверхности тыльной стороной вверх.

Есть несколько моментов, которые помогут вам зафиксировать элементы во время пайки, чтобы в конце панель имела красивый и аккуратный вид. Края солнечных элементов можно прихватить скотчем, который в последствии просто срезается канцелярским ножом. Для того, чтобы расстояние между элементами было одинаково вы можете воспользоваться строительными крестиками, которые обычно используются для укладки плитки, эти крестики обеспечат зазор в 2-5 мм.

Лучше всего сделать целый макет из фанеры, на которую приклеиваются крестики.

После закрепления элементов необходимо нанести флюс и залудить контакты.

По этой схеме осуществляется пайка нескольких рядов солнечных элементов. Соединения между рядами необходимо делать при помощи пайки более широкого проводника.

Источник

Сборка и пайка солнечных батарей в домашних условиях

Использование данных устройств становится всё более распространенным, но их цена по-прежнему отпугивает многих людей. Сборка солнечных панелей своими руками, используя всего несколько подручных инструментов, обойдётся вам намного дешевле, чем их покупка.

  • Солнечные панели;
  • Паяльный пистолет с наконечником Pen-типа (ручка);
  • Медные провода;
  • Фанера;
  • Стекло;
  • Уплотняющий состав (герметик);
  • УФ-Защита;
  • Инструкция по работе;

    Внешний вид передней и задней стенки солнечных батарей. Цель данной демонстрации – объяснить, как подключить их правильно. В каждом пункте будут размещаться ссылки на полезную информацию, которая поможет вам самостоятельно собрать и подключить их;

Виды солнечных батарей. Выше вы можете увидеть, как выглядит солнечный элемент спереди и сзади. Существует два типа панелей, которые очень легко отличить по внешнему виду. На батареях, изображенных на рисунке, небольшие секции разделены сплошными линиями на задней поверхности. На батареях другого типа, с вкладками, секции условно разделяются металлическими квадратиками. Оба типа подойдут для создания собственной системы альтернативного энергоснабжения. Нужно отметить, что выбранные батареи должны производить необходимое для питания дома количество электроэнергии (эти данные должны быть подготовлены заранее). Поврежденные элементы пригодны для домашнего использования, но более сложны в эксплуатации и обслуживании. Поэтому, при первых опытах сборки системы, рекомендуется использовать новые и целые панели;

Читайте также:  Солнечные батареи для клумбы

Необходимо выбирать длину медного провода, исходя из длины одной панели. Таким образом, что для подключения каждой панели потребуются равные кусочки проводов;

Паяльный пистолет с наконечником.
Припайка медных проводов к солнечным элементам выполняется с использованием кислотного припоя. Достоинством данного вида припоя является дешевизна используемых материалов и лёгкость работы с ними. Если паяльный пистолет в хорошем состоянии, то припой будет поступать довольно свободно. Поэтому, необходимо следить за количеством оставляемого припоя и качеством его выполнения. Для проведения подобных операций рекомендуется использовать паяльный пистолет с наконечником типа ручки. Это существенно упростит вам задачу по пайке солнечных панелей своими руками;

Иногда поставляются панели, уже соединенные лентой. Солнечные панели необходимо соединять, начиная и заканчивая присоединением элементов с одноименными зарядами. То есть, если вы начинаете с батареи, имеющей положительный заряд, то закончить подключение требуется также элементом с зарядом знака плюс. Это справедливо также и для секций с отрицательным зарядом. Отрицательно заряженная сторона батареи – всегда передняя, положительно заряженная – задняя. Когда вы присоединяете с помощью припоя медный провод, то вам необходимо определить знак подключаемого элемента. Если вы припаяли провод к передней части, то началом подключения будет отрицательно заряженная сторона. Следовательно, чтобы поддерживать правильное чередование, следующей должна быть припаяна задняя сторона. Повторяется процедура до тех пор, пока вы не остановитесь на передней стороне;

Доработка припоев. В точках припайки должно быть немного серебра. Если небольшая капля серебра вытечет наружу, то это значит, что припой заполнил всё необходимое пространство. Излишки можно отскоблить тупым концом пинцета. Правильное выполнение этого действия обеспечить хороший электрический контакт;

Подключение нескольких солнечных элементов. Панель состоит из микросекций, число которых в ряду всегда будет нечетным. А количество рядов, напротив, обязательно равняется четному числу. Чтобы получить определенное количество электроэнергии, вы можете собрать систему из нескольких батарей. На схеме показано соединение нескольких батарей в систему;

Подключение сторон с различными знаками заряда. Провода, несущие положительный и отрицательный заряды, выведены с разных сторон панели. Это сделано для предотвращения случайных замыканий этих проводов;

На представленной диаграмме указаны наилучшие места для присоединения проводов к солнечным элементам. Также отмечено сверху или снизу должен выполняться припой. Довольно непросто правильно предоставить данную информацию на двухмерном рисунке;

Готовая солнечная панель, изготовленная в домашних условиях. На фото вы можете увидеть, что для сборки ряда используется нечетное число ячеек, и провода каждого из них выходят на разные стороны. Теперь, когда у вас есть собранные заготовки, можно приступить к соединению всех батарей вместе.

Рекомендации и предупреждения:

  • Соблюдайте меры предосторожности при транспортировке ваших батарей. Некоторые из них очень хрупкие;
  • Для сборки солнечных панелей своими руками, покупайте элементы одного и того же типоразмера;
  • При пайке солнечных панелей с помощью пистолета настройте его на самую низкую температуру, если не хотите прожечь панель;
  • Не оставляйте паяльник на солнечных элементах, чтобы не прожечь их.

Источник