Các tấm pin năng lượng mặt trời đóng vai trò chính trong việc chuyển đồi năng lượng mặt trời thành điện năng. Các vật liệu để làm lên các tấm pin năng lượng mặt trời cũng không quá hiếm. Chỉ cần hiểu được quy luật là các bạn có thể tự chế tạo pin năng lượng mặt trời giá rẻ. Sau đây, HT Solar Xanh xin giới thiệu cách làm pin năng lượng mặt trời đơn giản.
Vật liệu và công cụ để chế tạo pin năng lượng mặt trời
Cách tạo ra điện từ năng lượng mặt trời là tạo ra các tấm pin năng lượng mặt trời. Để chế tạo pin năng lượng mặt trời chúng ta cần:
Tìm hiểu thêm các nhà máy sản xuất SẢN XUẤT PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI ở Nước Ta .
Vật liệu cần thiết để chế tạo pin mặt trời
- Tấm cell tíếp nhận ánh sáng.
Trên thị trường có 3 loại cells: 3×6, 5×5, 6×6, đơn vị tính là inch (1 inch=2.54cm.Khi mua tấm cell nên lưu ý: Công suất tối đa Pmax trong điều kiện tiêu chuẩn là nhiệt độ 25 độ C và ánh sáng 1000 Lumen, dòng ngắn mạch Isc, dòng tại điểm công suất lớn nhất Ipm, điện áp hở mạch và điện áp tại điểm công suất lớn nhất Vpm. Công suất tối đa của tấm PIN bằng tổng Pmax của các cells cộng lại
- Khung nền cố định các cell lại, thường được làm bằng kim loại.
- Ốp lưng để giữ khung cho tấm pin: Có thể làm bằng thép hoặc gỗ. Nhưng để tránh han gỉ thì phải sơn 3 lóp để bảo vệ.
- Thanh bọc viền khung bảo vệ tấm cell
- Dây hàn: Có 2 loại dây hàn là dây hàn nhỏ và dây hàn to. Dây hàn nhỏ để hàn nối tiếp các cell lại với nhau. Dây hàn to là để nối các chuỗi cell lại với nhau.
- Bút hàn: Là bút có hóa chất Flux dùng khi bôi vào các đường hàn trên cells để dây hàn bám tốt vào cells.
- Keo EVA: Keo EVA có tác dụng làm tăng công suất của pin, chống lại tác động xấu từ môi trường. Keo EVA có độ bền trên 20 năm, có độ xuyên sáng rất cao.
- Kính cường lực phủ các tấm pin chống vỡ.
Kĩnh cường lục thường dày khoảng 4mm. Dùng kính cường lực thì có thể chống lại mưa đá, hay cành cây bay vào. Nhưng kính lại làm giảm hiệu suất của pin. Các nhà máy điện năng lượng mặt trời đã thay thế bằng vật liệu nhựa TPT để khác phục nhược điểm này.
Công cụ để phục vụ quá trình làm pin năng lượng mặt trời
- Máy khoan
- Bàn làm việc
- Cưa gỗ
- Kìm
- Dụng cụ hàn sắt
- Tua vít
Nhà nước đang ưu tiên tăng trưởng ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI TẠI ĐÀ NẴNG như thế nào ? Tìm hiểu ngay !
Cách làm pin năng lượng mặt trời đơn giản
Bước 1: Tạo khung cho tấm pin
Đầu tiên là tạo tấm ốp cho tấm khung nền của tấm pin. Kích thước của khung được thống kê giám sát bằng số lượng và cách sắp xếp các cell. Nếu bạn muốn lắp một tấm pin có hiệu điện thế 18V. Mà một cell có hiệu điện thế là 0.5 V thì sẽ cần 36 cell pin .Với mỗi tấm cell có kích cỡ 3 x 6 ( inch ), thì sắp xếp thành 4 hàng ngang và 9 tấm hàng dọc. Nếu tính luôn cả khoảng cách giữa các cell và khoảng cách cell với viên khung. Thì tấm pin sẽ có ”– Khung chiều dài : 88.9 cm, chiều rộng : 68.58 cm– Bề mặt dài : 81.28 cm, rộng : 60.96 cm– Khung viền dài : 88.9 cm, chiều rộng : 63.5 cmBắt đầu làm :Dùng cưa để cắt vật tư theo size đã được đo lường và thống kê. Sau đó, dùng keo hay ốc vít để gắn các tấm bọc của khung với ốp sống lưng. Cuối cùng là phủ lên trên khung nền 3 lớp sơn, để tránh bị hao mòn như bị gỉ .Hãy kiểm tra lại xem bạn đã lắp khít các tấm pin với phần khung và ốp sống lưng đã cắt .
Bước 2:Thực hiện gắn gắn dây hàn vào các tấm cell
Ở bước 2 tất cả chúng ta sẽ thực thi gắn dây hàn các tấm cell. Để gắn chúng lại tất cả chúng ta sẽ sử dụng dây hàn và bút hàn. Các tấm cell rất mỏng dính, nên trong quy trình gắn phải rất cẩn trọng để không làm vỡ các tấm cell .Hình 1 : Front of Untabbed Solar Cell ( tấm cell chưa được gắn dây hàn )
Để tấm pin lên một bề mặt sạch và bằng phằng, hướng mặt trướ lên trên. Dùng bút hàn chà dọc theo hai dải tiếp xúc. Sau đó, lấy dây hàn đặt lên 2 đường thẳng. Đun nóng dây hàn rồi ấn nhẹ lên bề mặt dây để dây kết dinh vào cell.
Hình 2 : Front of Tabbed Solar Cell ( Tấm cell đã được gắn dây hàn )Chiều dài của dây hàn nên ngắn hơn độ cao của 2 tấm cell. Để sau này hoàn toàn có thể liên kết 2 tấm cell lại với nhauTiến hành làm :Cắt dây hàn theo kích cỡ và số lượng các tấm cellĐầu tiên, dùng hóa chất flux có trong bút hàn chà lên 2 đường kẻ màu trắng của cell .Lấy đoạn dây hàn và sử dụng chất hàn để gắn dây hàn vào tấm pinẤn nhẹ dây hàn để dây hàn dính vào phần vạch trắng trên cell. Quá trình làm ra cẩn trọng để dây không bị lệch vạch trắng .
Làm tương tự với tất cả tấm cell.
Bước 3: Nối các cell thành tấm pin lớn
Ví dụ với tấm pin có cấu trúc 9 hàng ngang và 4 hàng dọc, thì tất cả chúng ta sẽ nối 9 cell thành 1 chuỗi hàng ngang. Lúc này phần dây hàn thừa mặt trước cell 1 nối vào mặt sau cell 2. Và liên tục dây thừa mặt trướ cell 2 nối vào mặt sau cell 3. Cứ như thế cho đến khi hết chuỗi .Hình 3 : Solar Cell Back ( Mặt sau của cell )Các điểm trắng trong hình là các điểm mà tất cả chúng ta sẽ gắn dây hàn từ cell khác vào .Hình 4 : Front of Solar Cell String ( Chuỗi cell sau khi gắn )Bắt đầu làmĐể 2 tấm cell để cạnh nhau và đặt ngược mặt nhau ( là mặt trước cell 1 và mặt sau cell 2 ). Dùng bút hàn dính hóa chất flux lên 6 điểm trắng ở mặt sau cell 2. Với mỗi điểm trắng cell 2 ta đặt một chút ít chất hàn bằng hàn sắt kẽm kim loại. Tiến hành đặt dây hàn từ cell 1 vào 3 điểm trắng cell 2. Dùng tay nhẹ nhàng ấn xuống để dây hàn dính vào điểm trắng. Làm tương tự như với dây thứ 2 còn lại. Chúng ta liên tục gắn như thế với 7 cell còn lại. Như thế đã có chuỗi 9 cell. Với 3 chuỗi tiếp theo để thành hàng 4 cũng làm như trên .Hình 5 : Back of Two Cells Wired Together ( Mặt sau 2 cell nối với nhau )Hình 6 : Back of String of 9 Cells ( Mặt sau của chuỗi 9 cell )
Bước 4: Tiến hành lắp các chuỗi cell vào khung
Để lắp các chuỗi cell vào khung tất cả chúng ta sẽ dùng hàn silicon. Nhưng tất cả chúng ta phải hiểu được cách lắp các chuỗi cell trên khung nền. Vẫn liên tục với cấu trúc 9 hàng ngang và 4 hàng dọc. Thì dây hàn cực âm của chuỗi 1 phải nối với dây hàn cực dương phía ở đầu cuối của chuỗi 2 bằng loại dây hàn lớn .Hình ảnh diễn đạt cách nối các chuỗiHình 7 : Two Strings Connected Together ( Kết nối 2 chuỗi )
Sau đây là hình ảnh mô tả nguyên lý vận hành tấm pin năng lượng mặt trời đơn giản.
Hình 8 : Connection of Strings in Solar Panel ( liên kết chuỗi pin năng lượng )Thực hiện :
- Đầu tiên là gắn các chuỗi vào khung nền.
Đưa các chuỗi cell vào khung theo như hình 8. Sau đó nhỏ một lượng silicon vào giữa mỗi cell. Lật chuỗi cell lại như bắt đầu, rồi ấn nhẹ chuỗi cell xuống để chuỗi cell bám chặt vào khung nền. Làm tựa như với các chuỗi còn lại .
- Kết dính các chuỗi lại với nhau
Dùng dây hàn lớn để liên kết chuỗi. Chúng ta hãy cắt dây hàn lớn thành các mảnh. Đặt một dây hàn lớn dọc theo 2 cell tiên phong của chuỗi cần nối. Quấn đầu dây hàn nhỏ của 2 cell đó vào dây hàn lớn. Tiến hành hàn lại các mối quấn cho chặt hơn. Lặp lại tựa như với các chuỗi còn lại ( theo như hình 8 sẽ có 3 link như vậy )
Bước 5: Lắp ốp lưng cho khung nền và lắp tấm phủ cho pin
Điều chỉnh khung nền sao cho vừa với ốp sống lưng của tấm pin. Sau đó bắt vít khung nền vào ốp sống lưng cho thật chắc như đinh. Có 2 cell : một là sau cuối bên trái cực âm và ở đầu cuối bên phải cực dương. Nối 2 dây hàn nhỏ trên mỗi cell này bằng dây đồng. Phải bảo vệ độ dài hai dây hoàn toàn có thể kéo ra phía sau tấm pin nối tới các thiết bị thu nhận bên ngoài. Đặt một đi ốt chặn vào dây dẫn ở cực dương ngăn việc tự xả năng lượng của tấm pin đêm hôm. Nếu không tất cả chúng ta hoàn toàn có thể sử dụng điều khiển và tinh chỉnh sạc .Khoan một lỗ vào giữa đường dẫn cực âm và đường dẫn cực dương rồi cho 2 dây dẫn luồn qua lỗ đó ra mặt sau tấm pin. Rồi triển khai kiểm tra lại tấm pin bảo vệ tấm pin hoạt động giải trí tốt. Sau đó mới triển khai lắp kính cườngDính chặt dây hàn vào khung nền bằng chất hàn silicon. Lấp các lỗ khoan cũng bằng chất hàn silicon để bảo vệ kín trọn vẹn. Lắp kính cường lực chống va đập vào bên trên tấm pin và dùng vít để cố định và thắt chặt lại. Các khe hở giữa ốp sống lưng, viền khung và lớp bọc ngoài dùng chất hàn silicon lấp đầy. Như vậy thì các tấm pin mới được bảo vệ trọn vẹn .
Bước 6: Kiểm tra hoạt động của tấm pin năng lượng mặt trời.
Di chuyển tấm pin ra khu vực có ánh nắng mặt trời. Rồi kết nối các cực của tấm pin với đồng hồ đa năng. Cực dương tấm pin kết nối với cực dương của đồng hồ, cực âm của tấm pin kết nối cực âm của đồng hồ. Kiểm tra đường dây điện và đồng hồ hoạt động có ổn định không
Kiểm tra hiệu điện thế dòng điện, tấm pin 36 cell có hiệu điện thế là 18V .Sau đó kiểm tra cường độ dòng điện, tấm pin này có cường độ khoảng chừng 3.5 A .
Trên đây là cách làm tấm pin năng lượng mặt trời đơn giản có công suất khoảng 60W. Nếu các bạn có đủ khả năng và vật liệu hãy thử tự làm một tấm pin năng lượng mặt trời và cho chúng tôi biết. Hãy thường xuyên truy cập website HTSolarXanh.com để biết nhiều hơn về cách làm pin năng lượng mặt trời.
