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兔子DIY:一步步教你做一个光伏太阳能组件,瞬间逼格爆表!

2017-06-28 ouyang PV兔子

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兔子DIY:一步步教你做一个光伏太阳能组件,瞬间逼格爆表!

兔子君导读

兔子专家两天前教大家如何DIY辐照仪(超链接:《测测自家的屋顶资源?技术大咖教你如何DIY辐照仪》),收到的好评简直像是雪花一样飘下来,兔粉们表示酷的不行,纷纷跃跃欲试。今天另一位兔子专家(是的,只有你想不到没有我们不擅长的,这就是兔子专家们!)借此东风,再教大家DIY光伏系统的核心部件——太阳能组件!!跟着兔子一步步完成这个DIY,你就可以拍胸脯吹牛比说你是光伏达人啦!

需要的材料(某宝可购得)

太阳能电池

焊带(选配)、焊剂、烙铁

玻璃,或者透明塑料

电池封装硅胶

边框封装硅胶

不锈钢条,或者铝合金条,或者木条

接线盒

1. 规划大小

光伏组件的核心部件就是太阳能电池,这个当然是DIY不了的咯。幸好我们有x宝,实在不行x里巴巴,你很轻易的就能买到太阳能电池片了。首先需要知道的是,太阳能电池是一种高电流、低电压的存在,一般一个质量过的去的标准的156毫米x 156毫米的电池,会有接近5W的输出。电流很高,有将近9安;电压就比较惨淡了,只有区区0.5伏的样子,不管是5伏充个手机充电宝,还是12伏冲个蓄电池,都差得远。中学物理告诉我们,需要串联把电压加上去。此处我们以用的最多的给12伏铅酸电池充电为例,我们通常需要把32、36、或者48片电池串联在一起,才能达到通常充电所需的14伏左右的输入电压。

 

32片电池串联的组件,在光照正常的时候的输出会和蓄电池相匹配,可以直接连接到蓄电池上,然而在阴天和上下午的时候可能没法提供需要的电压;36或者48片电池串联的组件可以做到全天候充电,在光照不充足的时候也能提供充电需要的电压,但是在光照充足的时候电压输出就太高了,会损坏蓄电池,所以需要一个充电控制单元。具体选择,就看兔子君的需求和预算咯!

 

该电流了。电压决定了能充不能充,而电流决定了充电的快慢。对于太阳能电池来说,电流是一个和面积成正比的指标,如果一个156毫米x 156毫米标准片的电流输出有8安,那把电池切了一半就有4安,切成1/4有2安,以此类推。所以你的想要的组件有多大,就是由切片的大小决定的。比如一个全片36片的组件,大小几乎有1平方米(156毫米x156毫米x36片+边框),一个半片36片的组件大概有0.5平方米这么大。

 

就照着这个大小买电池片、玻璃片(透明硬塑料也可以)边框和硅胶吧!

2. 电池焊接

如果你买的是没有预先焊好了焊带的电池片,那你要从把焊带焊接到电池片的主栅开始,工作量比较大;如果是买的预先焊好了的电池片,只需要把一片电池的正面(通常是负极)和另外一片电池的背面(通常是正极)连起来就可以了,不管怎样都不算太难。通常需要先涂上焊剂去氧化在进行焊接,而焊带上都是有焊锡的,贴上再放上烙铁就可以了。 只是硅片是一种极其脆弱的材料,加工的过程中很容易碎掉,所以比设计方案需要的多买那么几片吧!

3. 制作面板和边框

面板和边框的尺寸根据需要在设计的时候已经订好了。如果玻璃用钢化玻璃比较安全,塑料的话一般就随意了透明就行。边框如果是不锈钢,加工相对容易但是比较沉;铝合金轻一些,但是加工比较困难揉形状就不要想了,切了钻孔拧螺丝就好了。最后的效果可能跟下图一样。至于最好加工的,可能就是木头了。

边框做好了,放上玻璃,需要像下图这样涂上硅胶。硅胶一定要涂够,这样可以防止下雨的时候渗水进去,但也不能涂太多否则可能遮住面板。等干了以后就可以铺太阳能电池串了。

那如果你跟我一样懒,懒得花这么多功夫又是锯木头又是钻孔上螺丝的,那还有一个绝招——买相框……至于能不能刚好有你要的大小,good luck!你可以去宜家逛一逛……


4. 封装

最有趣的部分来了。层压机+EVA?no no no!我又不是叫你花几千万买条组件生产线!神器来了——Dow Corning (道康宁) Sylgard 184硅胶(此处非广告,其他的牌子也行,只是兔子只用过这一个型号)!硅胶大瓶子,凝胶剂小瓶子,混在一起搅搅搅,24小时之内成型!

但是一个问题来了,搅了以后会有很多气泡,非常惹人讨厌(是否影响可靠性倒是没有验证过)。兔子君有两个解决方案给大家分享:1. 简单的解决方案。大家都知道欧阳大神的《卖油翁》吧?就是里面描写的那样,把混合的硅胶从高处往下涓涓细流引到下面的容器里,紧接着神奇的事情就发生了——大部分气泡都不见了!2. 另外一个粗暴的解决方案——把容器密封了套在吸尘器上,一会气泡就都被吸走了。小心的时候,不要太猛烈让硅胶洗到吸尘器里面把它堵住了,否则你的老婆/老公该骂死你了。

将硅胶在面板上薄薄的浇上一层,再小心翼翼的往面板上放焊接好的电池串。这个步骤可能需要几个人一起完成,一个人牵一个角。如果你的焊接技术够硬,你应该是可以拉着焊带铺设电池的,如果焊接技术不行,可能就把焊带从主栅上拉掉了。保险起见,还是拿着电池好了。电池应该反这方,这个应该不需要提醒……

 

铺设好了,摆均匀了,再把剩余的硅胶都全部倒上去吧!没有背板,两面透明。如果你有下一代的双面电池那就更完美啦!咱们兔子的组件DIY天生兼容,哈哈。

5. 布线

如果你有接线盒,把正负极引出来,接到接线盒里面,再把接线盒粘到背板上。没有接线盒??那就这样让线吊着吧。。。


6. 其他

组件部分大功告成了!然后你可以加上充放电控制器、蓄电池,甚至直流转交流逆变器。你想要的系统就完成了。


后记

没自己做过组件,怎么能号称光伏达人?

光伏从业十几年了,自己没做过组件?

你们都应该跟着兔子,完成这个DIY,实现自己的蜕变!!

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